CN108502468A - 用于固体物料的阻气连续输出装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种用于固体物料的阻气连续输出装置及方法,包括相互连通的第一螺旋输送器和第二螺旋输送器,所述第一螺旋输送器上开设有固体物料入口和第一出料口,所述第二螺旋输送器上开设有第一进料口和第二出料口,所述第一出料口通过阻气管与所述第一进料口相连通且所述第一进料口位于所述第一出料口的上方。基于本发明的上述结构,能够使固体物料始终存在于阻气管内以起到阻隔气体的作用。尤其针对经高温裂解后的废旧轮胎,其中包括有固体产物和高温气体产物,当将本发明的阻气连续输出装置固定连接至废旧轮胎热裂解反应釜的出料端时,能够有效防止高温热裂解气体外泄,始终将高温气体产物阻止隔离在阻气段之前。
Description
技术领域
本发明属于废旧轮胎回收处理技术领域,尤其涉及一种用于固体物料的阻气连续输出装置及方法。
背景技术
废旧轮胎的热裂解循环利用,不仅可以解决废旧轮胎造成的“黑色污染”,而且可以得到油品、钢丝和炭黑等产品获得可观的经济收入,目前主流的废旧轮胎热裂解工艺流程:先将废旧轮胎破碎成块状,然后连续地输送到密闭高温反应釜进行热裂解,最后分别连续地输出高温油气和固体产物(钢丝和炭黑)。因此在避免空气进入高温反应釜或高温油气外泄到空气中的前提下,连续地将固体产物输送出热裂解反应釜是废旧轮胎热裂解的关键。
目前废旧轮胎的热裂解循固体产物输出过程实现热裂解反应釜与外界空气的隔绝的步骤较繁复,且可靠性差,尤其是热裂解反应釜与外界空气存在压力差的情况下,固体产物在进行输送堆积时很容易被压力差击穿贯通,导致高温油气而与外界空气导通,产生很大的安全隐患;此外,输出后高温固体产物(炭黑)直接暴露在空气中,存在燃烧甚至爆炸的危险。
发明内容
本发明针对上述的技术问题,提出一种用于固体物料的阻气连续输出装置及方法。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种用于固体物料的阻气连续输出装置,包括相互连通的第一螺旋输送器和第二螺旋输送器,所述第一螺旋输送器上开设有固体物料入口和第一出料口,所述第二螺旋输送器上开设有第一进料口和第二出料口,所述第一出料口通过阻气管与所述第一进料口相连通,所述第一螺旋输送器内的螺旋轴上套接有用于将所述固体物料堆积至阻气管内并驱动阻气管内的固体物料输出至第二螺旋输送器的第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段,所述第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段相接位置与所述第一出料口相对设置,所述第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段的旋转方向相反且均向所述第一出料口输送固体物料。具体的,所述第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段相接位置与所述第一出料口上下相对设置。
作为优选,所述阻气管由与第一出料口连通的一端至与所述第一进料口连通的一端的横向截面面积逐渐递减。
作为优选,所述阻气管呈圆台状,且所述阻气管端部直径小的一端与所述第一进料口相连通,所述阻气管端部直径大的一端与所述第一出料口相连通。
作为优选,所述第一螺旋叶片段与所述固体物料入口相对设置。
作为优选,所述第二螺旋输送器连通有第三螺旋输送器,所述第三螺旋输送器设置有第二进料口和第三出料口,所述第二出料口通过下刀闸阀与所述第二进料口连通或阻塞。
作为优选,所述第二出料口连通有下料仓,所述下料仓的出料端通过下刀闸阀与所述第二进料口连通或阻塞。
作为优选,所述第二进料口与所述下刀闸阀之间还连接有上料仓和上刀闸阀,所述上料仓的出料端通过上刀闸阀与所述下料仓的进料端连通或阻塞。
作为优选,进一步还包括控制器,所述上料仓内设置有第一料位传感器,所述下料仓内设置有第二料位传感器,所述第一料位传感器和第二料位传感器均与所述控制器电性连接,所述控制器与所述上刀闸阀和所述下刀闸阀电性连接。
作为优选,所述用于固体物料的阻气连续输出装置为用于废旧轮胎热裂解固体产物的阻气连续输出装置,所述固体物料入口与废旧轮胎热裂解反应釜的出料端相连通。
作为优选,所述第一螺旋输送器的外表面包覆有保温材料层。
所述第二螺旋输送器外表面设置有水循环管道,所述水循环管道上连接有水池和水泵。
针对废旧轮胎的高温热裂解固体产物和高温气体产物会同时由废旧轮胎热裂解反应釜输出至第一螺旋输送器,其中所述保温材料层对第一螺旋输送器起到保温作用,以避免第一螺旋输送器内送入的高温油气发生冷凝。所述水循环管道的设置,对第二螺旋输送器起到降温的作用,将水池内的水通过水泵在水循环管道内循环流动,以使第二螺旋输送器内输送的废旧轮胎热裂解后的固体产物降低到安全温度80℃以下。
一种废旧轮胎热裂解系统,包括废旧轮胎热裂解反应釜,所述废旧轮胎热裂解反应釜的出料端连通有上述的用于固体物料的阻气连续输出装置。
一种基于上述用于固体物料的阻气连续输出装置的阻气连续输出方法,包括以下步骤:固体物料经由固体物料入口输送入第一螺旋输送器,在第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段的同步驱动作用下,驱动所述固体物料堆积至阻气管内,所述阻气管内持续堆积有固体物料以阻止第一螺旋输送器内气体进入第二螺旋输送器,所述阻气管内的固体物料在持续堆积的作用下向第二螺旋输送器内送料并经由第二螺旋输送器输出。
作为优选,进一步还包括以下步骤:所述第二螺旋输送器内的固体物料输送至第二出料口处,且在重力的作用下输送入上料仓,此时上刀闸阀关闭,所述上料仓内的第一料位传感器实时检测上料仓内的物料量信息,并将上料仓物料量信息发送至控制器,所述控制器接收所述上料仓物料量信息,当所述上料仓物料量信息大于等于所述控制器设置的仓满阈值时,所述控制器发送控制信号并先控制所述下刀闸阀关闭,后控制所述上刀闸阀开启,使所述上料仓内的固体物料输出至下料仓内;
所述下料仓内的第二料位传感器实时检测下料仓内的物料量信息,并将下料仓物料量信息发送至控制器,所述控制器接收所述下料仓物料量信息,当所述下料仓物料量信息大于等于所述控制器设置的仓满阈值时,所述控制器发送控制信号并先控制所述上刀闸阀关闭,后控制所述下刀闸阀开启,使所述固体物料经由第三螺旋输送器输出。
与现有技术相比,本发明的优点和有益效果在于:
1、本发明提供的用于固体物料的阻气连续输出装置,为了阻隔掺杂有气体的固体物料中气体的输送,于第一螺旋输送器和第二螺旋输送器之间设置阻气管,同时将第一螺旋输送器内设置双向旋转的螺旋叶片,使固体物料能够与阻气管内堆积物料,且基于本发明的上述结构,能够使固体物料始终存在于阻气管内以起到阻隔气体的作用。尤其针对经高温裂解后的废旧轮胎,其中包括有固体产物和高温气体产物,当将本发明的阻气连续输出装置固定连接至废旧轮胎热裂解反应釜的出料端时,能够有效防止高温热裂解气体外泄,始终将高温气体产物阻止隔离在阻气段之前。
2、本发明提供的用于固体物料的阻气连续输出装置,对第二螺旋输送器输出的固体物料分别经由上料仓、上刀闸阀、下料仓和下刀闸阀输送至第三螺旋输送器后再进行输出,对固体物料的输出有效进行了密封,当固体物料堆满上料仓时由于固体物料仍在不断输送,此时上料仓内已无任何气体,开启上刀闸阀并关闭下刀闸阀,使固体物料经由上料仓输送至下料仓直至下料仓堆满后,关闭上刀闸阀并开启下刀闸阀,使固体物料通过第三螺旋输送器输出,其整个过程的固体物料输送均处于密封状态。同时本发明配备有控制器,实现了上刀闸阀和下刀闸阀的适时自动开启或关闭,实现固体物料的连续密封输出。
3、本发明提供的用于固体物料的阻气连续输出装置在用于废旧轮胎的高温裂解固体产物输出时,废旧轮胎的高温热裂解固体产物和高温气体产物会同时由废旧轮胎热裂解反应釜输出至第一螺旋输送器,其中所述保温材料层对第一螺旋输送器起到保温作用,以避免第一螺旋输送器内送入的高温油气发生冷凝。所述水循环管道的设置,对第二螺旋输送器起到降温的作用,将水池内的水通过水泵在水循环管道内循环流动,以使第二螺旋输送器内输送的废旧轮胎热裂解后的固体产物降低到安全温度80℃以下。
附图说明
图1为本发明用于固体物料的阻气连续输出装置一种实施方式结构示意图;
图2为本发明用于固体物料的阻气连续输出装置另一种实施方式结构示意图;
图3为本发明用于固体物料的阻气连续输出装置再一种实施方式结构示意图;
图4为本发明用于固体物料的阻气连续输出装置再一种实施方式结构示意图;
以上各图中:1、第一螺旋输送器;2、第二螺旋输送器;3、固体物料入口;4、第一出料口;5、第一进料口;6、第二出料口;7、阻气管;8、螺旋轴;9、第一螺旋叶片段;10、第二螺旋叶片段;11、第三螺旋输送器;12、第二进料口;13、第三出料口;14、下刀闸阀;15、下料仓;16、上料仓;17、上刀闸阀;18、控制器;19、第一料位传感器;20、第二料位传感器;21、废旧轮胎热裂解反应釜;22、保温材料层;23、水循环管道;24、水池;25、水泵。
具体实施方式
下面,通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例:
如图1所示,本发明实施例提供一种用于固体物料的阻气连续输出装置,包括相互连通的第一螺旋输送器1和第二螺旋输送器2,所述第一螺旋输送器1上开设有固体物料入口3和第一出料口4,所述第二螺旋输送器2上开设有第一进料口5和第二出料口6,所述第一出料口4通过阻气管7与所述第一进料口5相连通,所述第一螺旋输送器1内的螺旋轴8上套接有用于将所述固体物料堆积至阻气管7内并驱动阻气管7内的固体物料输出至第二螺旋输送器2的第一螺旋叶片段9和第二螺旋叶片段10,所述第一螺旋叶片段9和第二螺旋叶片段10相接位置与所述第一出料口4相对设置,具体优选的,将所述第一螺旋叶片段9和第二螺旋叶片段10相接位置与所述第一出料口4上下相对设置,所述第一螺旋叶片段9和第二螺旋叶片段10的旋转方向相反且均向所述第一出料口4输送固体物料。为了避免在输出高温易燃固体物料直接暴露在空气中而发生爆炸,可在第二出料口6处设置下刀闸阀14以控制固体物料的输出。
本发明采用上述结构布局方式的基础上,有效设计阻气管7及第一螺旋叶片段9和第二螺旋叶片段10的结构和操作方式,使固体物料能够与阻气管7内堆积物料,将固体物料始终存在于阻气管7内以起到阻隔气体的作用,尽管固体物料输送至末端,仍能保证在阻气管7内堆积固体物料。尤其针对经高温裂解后的废旧轮胎,其中包括有固体产物和高温气体产物,当将本发明的阻气连续输出装置固定连接至废旧轮胎热裂解反应釜21的出料端时,能够有效防止高温热裂解气体外泄,始终将高温气体产物阻止隔离在阻气段之前。
具体的,为了使阻气管7内更易形成固体物料的堆积,以有效产生气体阻隔的效果,上述阻气管7由与第一出料口4连通的一端至与第一进料口5连通的一端的横向截面面积逐渐递减。优选上述阻气管7呈圆台状,且所述阻气管7端部直径小的一端与所述第一进料口5相连通,所述阻气管7端部直径大的一端与所述第一出料口4相连通。
同时,为了使固体物料有效输送,且实现固体物料于阻气管7内产生堆积,所述第一螺旋叶片段9与所述固体物料入口3相对设置。其中所述第一螺旋叶片段9与所述第二螺旋叶片段10的分布长度,本领域技术人员根据实际工艺需求及固体物料的性质进行选择。
另外如图2所示,为了进一步提高固体物料输送的密封性,将上述第二螺旋输送器2连通有第三螺旋输送器11,所述第三螺旋输送器11设置有第二进料口12和第三出料口13,所述第二出料口6通过下刀闸阀14与所述第二进料口12连通或阻塞。当所述第一螺旋输送器1向所述第二螺旋输送器2输送固体物料时,控制下刀闸阀关闭,待第二螺旋输送器2内堆满所述固体物料时,此时第二螺旋输送器2内的空气已排空,开启下刀闸阀使所述第二螺旋输送器2内的物料通过第三螺旋输送器11输出。
另外如图3所示,为了进一步提高固体物料输送的密封性,所述第二出料口6连通有下料仓15,所述下料仓15的出料端通过所述下刀闸阀14与所述第二进料口12连通或阻塞。操作时先控制下刀闸阀关闭,将所述固体物料依次经由第一螺旋输送器1和第二螺旋输送器2输送至下料仓15内,待下料仓15填充满固体物料时,开启下刀闸阀14使所述下料仓15内的物料通过第三螺旋输送器11输出。
另外如图4所示,为了进一步提高固体物料输送的密封性,所述第二出料口6与所述下料仓15之间还连接有上料仓16和上刀闸阀17,所述上料仓16的出料端通过上刀闸阀17与所述下料仓15的进料端连通或阻塞。当固体物料堆满上料仓16时由于固体物料仍在不断输送,此时上料仓16内已无任何气体,开启上刀闸阀17并关闭下刀闸阀14,使固体物料经由上料仓16输送至下料仓15直至下料仓15堆满后,关闭上刀闸阀17并开启下刀闸阀14,使固体物料通过第三螺旋输送器11输出,其整个过程的固体物料输送均处于密封状态。同时本发明配备有控制器18,实现了上刀闸阀17和下刀闸阀14的适时自动开启或关闭,使固体物料实现连续的密封输出。
同时,为了进一步提高本发明装置的操控性及自动化操作,进一步还包括控制器18,其中控制器18为PLC控制器。所述上料仓16内设置有第一料位传感器19,所述下料仓15内设置有第二料位传感器20,所述第一料位传感器19和第二料位传感器20均与所述控制器18电性连接,所述控制器18与所述上刀闸阀17和所述下刀闸阀14电性连接。
上述实施例中,优选所述用于固体物料的阻气连续输出装置为用于废旧轮胎热裂解固体产物的阻气连续输出装置,所述固体物料入口3与废旧轮胎热裂解反应釜21的出料端相连通。
同时,为了使本发明的用于固体物料的阻气连续输出装置更适宜于废旧轮胎热裂解固体产物的输出,将上述第一螺旋输送器1的外表面包覆有保温材料层22。由于废旧轮胎的高温热裂解固体产物和高温气体产物会同时由废旧轮胎热裂解反应釜21输出至第一螺旋输送器1,所以所述保温材料层22对第一螺旋输送器1起到保温作用,以避免第一螺旋输送器1内送入的高温油气发生冷凝。同时,将上述第二螺旋输送器2外表面设置有水循环管道23,所述水循环管道23上连接有水池24和水泵25。以对第二螺旋输送器2起到降温的作用,将水池24内的水通过水泵25在水循环管道23内循环流动,以使第二螺旋输送器2内输送的废旧轮胎热裂解后的固体产物降低到安全温度80℃以下。在固体产物暴露在空气前,通过水冷却使固体产物的温度降低到安全温度以下,确保了热裂解的安全性和环保性。
本实施例还提供一种废旧轮胎热裂解系统,包括废旧轮胎热裂解反应釜21,所述废旧轮胎热裂解反应釜的出料端连通有上述的用于固体物料的阻气连续输出装置。
本发明实施例还提供一种基于上述实施例中用于固体物料的阻气连续输出装置的阻气连续输出方法,包括以下步骤:固体物料经由固体物料入口3输送入第一螺旋输送器1,在第一螺旋叶片段9和第二螺旋叶片段10的同步驱动作用下,驱动所述固体物料堆积至阻气管7内,所述阻气管7内持续堆积有固体物料以阻止第一螺旋输送器1内气体进入第二螺旋输送器2,所述阻气管7内的固体物料在持续堆积的作用下向第二螺旋输送器2内送料,所述固体物料经由第二螺旋输送器2输出。
进一步还包括以下步骤:所述第二螺旋输送器2内的固体物料输送至第二出料口6处,且在重力的作用下输送入上料仓16,此时上刀闸阀17关闭,所述上料仓16内的第一料位传感器19实时检测上料仓16内的物料量信息,并将上料仓16物料量信息发送至控制器18,所述控制器18接收所述上料仓16物料量信息,当所述上料仓16物料量信息大于等于所述控制器18设置的仓满阈值时,所述控制器18发送控制信号并先控制所述下刀闸阀14关闭,后控制所述上刀闸阀17开启,使所述上料仓16内的固体物料输出至下料仓15内;
所述下料仓15内的第二料位传感器20实时检测下料仓15内的物料量信息,并将下料仓15物料量信息发送至控制器18,所述控制器18接收下料仓15物料量信息,当所述下料仓15物料量信息大于等于所述控制器18设置的仓满阈值时,所述控制器18发送控制信号并先控制所述上刀闸阀17关闭,后控制所述下刀闸阀14开启,使所述固体物料经由第三螺旋输送器11输出。
Claims (10)
1.一种用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:包括相互连通的第一螺旋输送器和第二螺旋输送器,所述第一螺旋输送器上开设有固体物料入口和第一出料口,所述第二螺旋输送器上开设有第一进料口和第二出料口,所述第一出料口通过阻气管与所述第一进料口相连通且所述第一进料口位于所述第一出料口的上方,所述第一螺旋输送器内的螺旋轴上套接有用于将固体物料堆积至阻气管内并驱动阻气管内的固体物料输出至第二螺旋输送器的第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段,所述第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段相接位置与所述第一出料口相对设置,所述第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段的旋转方向相反且均向所述第一出料口输送固体物料。
2.根据权利要求1所述的用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:所述阻气管由与第一出料口连通的一端至与所述第一进料口连通的一端的横向截面面积逐渐递减。
3.根据权利要求1所述的用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:所述阻气管呈圆台状,且所述阻气管端部直径小的一端与所述第一进料口相连通,所述阻气管端部直径大的一端与所述第一出料口相连通;
所述第一螺旋叶片段与所述固体物料入口相对设置;
所述第二螺旋输送器连通有第三螺旋输送器,所述第三螺旋输送器设置有第二进料口和第三出料口,所述第二出料口通过下刀闸阀与所述第二进料口连通或阻塞;
所述第二出料口连通有下料仓,所述下料仓的出料端通过所述下刀闸阀与所述第二进料口连通或阻塞。
4.根据权利要求3所述的用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:所述第二进料口与所述下刀闸阀之间还连接有上料仓和上刀闸阀,所述上料仓的出料端通过上刀闸阀与所述下料仓的进料端连通或阻塞。
5.根据权利要求4所述的用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:进一步还包括控制器,所述上料仓内设置有第一料位传感器,所述下料仓内设置有第二料位传感器,所述第一料位传感器和第二料位传感器均与所述控制器电性连接,所述控制器与所述上刀闸阀和所述下刀闸阀电性连接。
6.根据权利要求1~5任一项所述的用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:所述用于固体物料的阻气连续输出装置为用于废旧轮胎热裂解固体产物的阻气连续输出装置,所述固体物料入口与废旧轮胎热裂解反应釜的出料端相连通。
7.根据权利要求6所述的用于固体物料的阻气连续输出装置,其特征在于:所述第一螺旋输送器的外表面包覆有保温材料层;
所述第二螺旋输送器外表面设置有水循环管道,所述水循环管道上连接有水池和水泵。
8.一种废旧轮胎热裂解系统,包括废旧轮胎热裂解反应釜,其特征在于:所述废旧轮胎热裂解反应釜的出料端连通有权利要求1~7任一项所述的用于固体物料的阻气连续输出装置。
9.一种基于权利要求1~7任一项所述的用于固体物料的阻气连续输出装置的阻气连续输出方法,其特征在于:包括以下步骤:固体物料经由固体物料入口输送入第一螺旋输送器,在第一螺旋叶片段和第二螺旋叶片段的同步驱动作用下,驱动所述固体物料堆积至阻气管内,所述阻气管内持续堆积有固体物料以阻止第一螺旋输送器内气体进入第二螺旋输送器,所述阻气管内的固体物料在持续堆积的作用下向第二螺旋输送器内送料并经由第二螺旋输送器输出。
10.根据权利要求9所述的用于固体物料的阻气连续输出方法,其特征在于:进一步还包括以下步骤:所述第二螺旋输送器内的固体物料输送至第二出料口处,且在重力的作用下输送入上料仓,此时上刀闸阀关闭,所述上料仓内的第一料位传感器实时检测上料仓内的物料量信息,并将上料仓物料量信息发送至控制器,所述控制器接收所述上料仓物料量信息,当所述上料仓物料量信息大于等于所述控制器设置的仓满阈值时,所述控制器发送控制信号并先控制所述下刀闸阀关闭,后控制所述上刀闸阀开启,使所述上料仓内的固体物料输出至下料仓内;
所述下料仓内的第二料位传感器实时检测下料仓内的物料量信息,并将下料仓物料量信息发送至控制器,所述控制器接收所述下料仓物料量信息,当所述下料仓物料量信息大于等于所述控制器设置的仓满阈值时,所述控制器发送控制信号并先控制所述上刀闸阀关闭,后控制所述下刀闸阀开启,使所述固体物料经由第三螺旋输送器输出。
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