CN105112075B - 一种自清防挂焦机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自清防挂焦机构，包括支架、炭化筒、无轴螺旋、驱动装置、进料仓和出料仓，进料仓和出料仓安装于支架上，无轴螺旋横向设置于炭化筒内，其一端与驱动装置连接，另一端浮动在炭化筒内，炭化筒与进料仓和出料仓旋转密封连接，其进料端和出料端分别伸入至进料仓和出料仓内部；所述进料仓的上部开设有进料口，进料口下方设有螺旋输送机构，出料仓的顶部开设有烟气出口，底部开设有出料口，支架上还设有传动装置，传动装置带动炭化筒旋转。本发明通过传动装置驱动炭化筒转动一定角度，借助物料推送过程中与炭化筒内壁的挤压、摩擦作用，自动清除炭化筒内壁上积聚的挂焦，既防止了堵料情况的发生，又避免炭化筒内壁局部区域长时间磨损。

Description

一种自清防挂焦机构

技术领域：

本发明涉及物料输送设备领域，更具体的说是涉及一种自清防挂焦机构。

背景技术：

现有的炭化炉，通常为螺旋推进式炭化炉，由于无轴螺旋与传统有轴螺旋相比，采用了无中心轴设计，利用具有一定柔性的整体钢制螺旋推送物料，因而具有抗缠绕性强，无中心轴干扰的突出特点，可输送传统有轴螺旋不能或不易输送的物料，如颗粒状和粉状物料、湿的和糊状物料、半流体和粘性物料、易缠绕和易堵塞物料等而被越来越广泛地使用。

日前，如图1所示，螺旋推进式炭化炉包括炉体1′、螺旋输送机构2′和驱动电机3′，炉体1′固定于支架4′上，螺旋输送机构2′由驱动电机3′带动旋转，其中，螺旋输送机构2′多采用无轴螺旋输送机构，物料传送不易堆积，很大程度上提高了处理效率，但这种结构尤其是对于含油污泥、页岩泥等油田废弃物的热解处理，由于该处理过程中会产生大量焦油和蒸气，冷却后形成粘状流体，极易粘附于位于无轴螺旋上方区域的炉体1′内壁上形成挂焦，同时，由于炉体1′固定不动，无轴螺旋无法清除炉体1′内壁上的挂焦，物料在累积一定程度后容易出现堵料的情况，需要经常停机清理，影响生产连续进行，增加能耗和运行成本。此外，根据重力作用，生产过程中，物料多置于螺旋进料机构2′下方，物料通过螺旋进料机构2′的挤压作用使其沿炉体内壁传送，位于螺旋进料机构2′下方的炉体内壁与物料长时间接触磨损，越来越薄，影响炉体使用寿命，存在安全隐患。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种自清防挂焦机构，无轴螺旋和炭化筒相对转动，通过物料推送过程中的挤压、摩擦作用，有效清除无轴螺旋和炭化筒内壁上积聚的挂焦，解决了由于炭化筒内壁的局部区域挂焦而出现堵料的问题，实现连续生产，降低能耗，延长炉体使用寿命，提高生产效率，降低生产成本。

本发明的技术解决措施如下：

一种自清防挂焦机构，包括支架、炭化筒、无轴螺旋、驱动装置、进料仓和出料仓，所述进料仓和出料仓安装于支架上，并分别设置在炭化筒的两端部，无轴螺旋沿轴向设置螺旋叶片，螺旋叶片由驱动装置驱动旋转，该无轴螺旋横向设置于炭化筒内，其一端与驱动装置连接，另一端浮动在炭化筒内，其特征在于：所述炭化筒与进料仓和出料仓旋转密封连接，其进料端和出料端分别伸入至进料仓和出料仓内部；所述进料仓的上部开设有进料口，进料口下方设有螺旋输送机构，该螺旋输送机构与所述无轴螺旋相连通；所述出料仓的顶部开设有烟气出口，底部开设有连通炭化筒内部的出料口；所述支架上还设有传动装置，该传动装置与炭化筒相连接并带动炭化筒绕其轴线旋转。

本发明中炭化筒的两端部分别伸入至进料仓和出料仓内部，主要出于两方面考虑：一是方便实现无轴螺旋进料和出料，二是进料仓和出料仓可用于支撑炭化筒且与炭化筒旋转密封连接。

作为改进，所述无轴螺旋与炭化筒同轴设置。无轴螺旋在炭化筒内居中设置，使得无轴螺旋在搅拌推送物料的的同时，借助炭化筒内壁与物料之间的挤压、摩擦作用可有效刮除炭化筒内壁上的挂焦，实现自清除挂焦作用，避免停机清理，实现连续生产，降低能耗。

作为改进，所述无轴螺旋叶片为等直径、变螺距结构，保证物料推送至炭化筒的出料端时不易出现积压，提高输送效率。

作为改进，所述螺旋叶片的最外边缘与炭化筒的内壁之间距离为1～1.5cm。

作为改进，所述无轴螺旋与所述炭化筒的旋转方向相同。

作为改进，所述无轴螺旋与所述炭化筒的旋转方向相反。

无轴螺旋相对炭化筒转动，可有效避免无轴螺旋上粘附挂焦，物料不易堆积，保证物料受热均匀，提高工作效率。

作为改进，所述螺旋输送机构的端部置于炭化筒内且与炭化筒的进料端连通。

作为改进，所述传动装置包括传动电机、链轮a、链轮a′和链条a，链轮a安装于传动电机的电机轴上，链轮a′设置在所述炭化筒的外壁圆周面上，传动电机通过链条a带动炭化筒旋转。

作为改进，所述驱动装置设置在进料仓的外侧，无轴螺旋的右端穿过进料仓与所述驱动装置连接。

作为改进，所述驱动装置包括驱动电机和减速机，驱动电机与减速机相连接，该减速机与所述无轴螺旋的右端相连接。

作为改进，所述物料为污泥、含油污泥或页岩泥中的一种。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明根据炭化筒内壁局部区域的磨损程度及物料结焦情况，通过传动装置驱动炭化筒不断转动或转动一定角度，借助物料推送过程中与炭化筒内壁的挤压、摩擦作用，自动清除炭化筒内壁上积聚的挂焦，既防止了堵料情况的发生，又避免炭化筒内壁局部区域长时间磨损，消除安全隐患，延长使用寿命，避免停机清理，实现连续生产，降低能耗和生产成本；

(2)无轴螺旋在炭化筒内居中设置且由驱动装置带动其相对炭化筒转动，既实现对物料的搅拌推送作用，又避免无轴螺旋叶片上粘附挂焦，保证给料均匀性，物料不易堆积，进一步防止了炭化筒内壁挂焦，提高生产效率；

综上所述，本发明具有结构简单，运行稳定，使用寿命长，减少成本等优点。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为现有技术中螺旋推进式炭化炉的整体结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明中炭化筒相对无轴螺旋转动的结构示意图。

具体实施方式：

以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。

实施例一

如图2所示，一种自清防挂焦机构，包括支架1、炭化筒2、无轴螺旋3、驱动装置4、进料仓5和出料仓6，进料仓5和出料仓6安装于支架1上，并分别设置在炭化筒2的两端部，进料仓5的上部开设有进料口51，出料仓6的顶部开设有烟气出口61，底部开设有连通炭化筒2内部的出料口62；无轴螺旋3横向设置于炭化筒2内，无轴螺旋3沿轴向设置螺旋叶片31，螺旋叶片31由驱动装置4驱动旋转，为了避免无轴螺旋3因受热膨胀轴向变形卡死，无轴螺旋3一端与驱动装置4连接，另一端浮动设置于炭化筒2内，使得无轴螺旋3单边固定，延长其使用寿命。

炭化筒2的进料端21伸入至进料仓5内部并与进料仓5旋转密封连接，其出料端22伸入至出料仓6内部并与出料仓6旋转密封连接，既方便实现无轴螺旋3进料和出料，又对炭化筒2起到牢固的支撑作用，同时又满足物料热解炭化的密封性。

此外，考虑到无轴螺旋3与进料仓5连通，物料在炭化筒2的进料端21处容易发生堆积的问题，在进料仓5上设有螺旋输送机构7，其置于所述进料口51和无轴螺旋3之间，该螺旋输送机构7的端部置于炭化筒2内且与炭化筒2的进料端21连通，实现物料匀速、定量的输送至炭化筒2的进料端21。

所述支架1上还设有传动装置8，该传动装置8包括传动电机81、链轮a82、链轮a′83和链条a84，传动电机81固定安装于支架1上，链轮a82安装于传动电机81的电机轴上，链轮a′83设置在所述炭化筒2的外壁圆周面上，传动电机81通过链条a84带动炭化筒2绕其轴线旋转。此外，所述驱动装置4设置在进料仓5的外侧，无轴螺旋3的右端穿过进料仓5与所述驱动装置4连接，该驱动装置4包括驱动电机41和减速机42，驱动电机41固定安装于支架1上并与减速机42相连接，该减速机42与所述无轴螺旋3的右端相连接，无轴螺旋3由驱动电机41带动相对炭化筒2转动，其中，传动电机81和驱动电机41均为调频电机，并使用变频控制，根据实际生产要求调节其转速和正反转。

本实施例中，如图3所示，无轴螺旋3与所述炭化筒2的旋转方向相同或相反，无轴螺旋3由驱动电机41带动不断旋转对炭化筒2内的物料进行搅拌推送至出料仓6内，可有效避免无轴螺旋3上粘附挂焦，物料在炭化筒2内不易堆积，同时，由于无轴螺旋3与炭化筒2同轴设置，该过程中，根据炭化筒2内壁局部区域的磨损程度及物料结焦情况，通过手动或自动控制传动装置8周期性驱动炭化筒2旋转一定角度，借助物料与炭化筒2内壁之间的挤压、摩擦作用可自动清除该区域的炭化筒2内壁上的挂焦的同时，更换位于无轴螺旋3下方的炭化筒2内壁位置，避免同一区域长时间磨损，消除安全隐患，延长炭化筒2使用寿命，当然，炭化筒2也可由传动装置8驱动相对无轴螺旋3不断旋转，更换区域，实现自动化连续生产。

本实施例中，所述无轴螺旋3叶片为等直径、变螺距结构，进一步保证物料推送至炭化筒2的出料端22时不易出现积压，提高输送效率。

本实施例中，所述螺旋叶片31的最外边缘与炭化筒2的内壁之间距离为1～1.5cm，保证物料与炭化筒2内壁之间的挤压力和摩擦力，进一步保证该机构在热解炭化过程中实现自清挂焦功能。

本实施例中，所述物料为污泥、含油污泥或页岩泥中的一种。

进行炭化时，物料从进料仓5的进料口51进入螺旋输送机构7内，该螺旋输送机构7由电机71驱动将物料推送至炭化筒2的进料端21，驱动装置4带动无轴螺旋3不断旋转，将物料推送至炭化筒2内进行热解炭化，该过程中，可根据使用周期、物料的结焦程度，控制传动装置8驱动炭化筒2转动，无轴螺旋3的螺旋叶片31对物料进行不断搅拌，提高加热均匀性的同时，借助物料与炭化筒2内壁的挤压、摩擦，有效清除炭化筒2内壁上的挂焦，然后热解炭化后的物料推送至出料仓6内经出料口62输出，热解炭化过程中产生的烟气从出料仓6顶部的烟气出口61引出，净化后排放。

Claims (8)

1.一种自清防挂焦机构，包括支架(1)、炭化筒(2)、无轴螺旋(3)、驱动装置(4)、进料仓(5)和出料仓(6)，所述进料仓(5)和出料仓(6)安装于支架(1)上，并分别设置在炭化筒(2)的两端部，无轴螺旋(3)沿轴向设置螺旋叶片(31)，螺旋叶片(31)由驱动装置(4)驱动旋转，该无轴螺旋(3)横向设置于炭化筒(2)内，其一端与驱动装置(4)连接，另一端浮动在炭化筒(2)内，其特征在于：所述炭化筒(2)与进料仓(5)和出料仓(6)旋转密封连接，其进料端(21)和出料端(22)分别伸入至进料仓(5)和出料仓(6)内部；所述进料仓(5)的上部开设有进料口(51)，进料口(51)下方设有螺旋输送机构(7)，该螺旋输送机构(7)与所述无轴螺旋(3)相连通，无轴螺旋(3)与进料仓(5)连通；所述螺旋输送机构(7)置于进料口(51)和无轴螺旋(3)之间，该螺旋输送机构(7)的端部置于炭化筒(2)内且与炭化筒(2)的进料端(21)连通；所述出料仓(6)的顶部开设有烟气出口(61)，底部开设有连通炭化筒(2)内部的出料口(62)；所述支架(1)上还设有传动装置(8)，该传动装置(8)与炭化筒(2)相连接并带动炭化筒(2)绕其轴线旋转；所述传动装置(8)通过手动或自动控制周期性驱动炭化筒(2)旋转一定角度；所述无轴螺旋(3)与炭化筒(2)同轴设置且无轴螺旋(3)相对炭化筒(2)转动，借助物料与炭化筒(2)内壁之间的挤压、摩擦作用可自动清除该区域的炭化筒(2)内壁上的挂焦的同时，更换位于无轴螺旋(3)下方的炭化筒(2)内壁位置。

2.如权利要求1所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述无轴螺旋(3)叶片为等直径、变螺距结构。

3.如权利要求2所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述螺旋叶片(31)的最外边缘与炭化筒(2)的内壁之间距离为1～1.5cm。

4.如权利要求3所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述无轴螺旋(3)与所述炭化筒(2)的旋转方向相同。

5.如权利要求3所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述无轴螺旋(3)与所述炭化筒(2)的旋转方向相反。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述传动装置(8)包括传动电机(81)、链轮a(82)、链轮a′(83)和链条a(84)，链轮a(82)安装于传动电机(81)的电机轴上，链轮a′(83)设置在所述炭化筒(2)的外壁圆周面上，传动电机(81)通过链条a(84)带动炭化筒(2)旋转。

7.如权利要求1至5任一项所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述驱动装置(4)设置在进料仓(5)的外侧，无轴螺旋(3)的右端穿过进料仓(5)与所述驱动装置(4)连接。

8.如权利要求7所述的一种自清防挂焦机构，其特征在于：所述驱动装置(4)包括驱动电机(41)和减速机(42)，驱动电机(41)与减速机(42)相连接，该减速机(42)与所述无轴螺旋(3)的右端相连接。