CN109516099B - 旋转密封输料装置及其连续输料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种旋转密封输料装置及其连续输料方法，属于输料设备技术领域，密封输料效果好，可靠性高，使用寿命长。该旋转密封输料装置包括料筒，料筒的顶部开设有进料口，底部开设有出料口；料筒内设有旋转料芯，旋转料芯与料筒同轴设置，并以该轴为轴相对于料筒旋转；料筒内表面设有密封组件，密封组件将旋转料芯外表面与料筒内表面之间的环形区域依次分割为进料区、第一密封区、出料区和第二密封区四个区域，相邻两个区域之间相互独立；进料区与进料口相连通，出料区与出料口相连通，第一密封区和第二密封区位于进料区和出料区之间；旋转料芯设有料槽，料槽可在旋转料芯旋转过程中先后与进料区、第一密封区、出料区和第二密封区分别单独连通。

Description

旋转密封输料装置及其连续输料方法

技术领域

本发明属于输料设备技术领域，尤其涉及一种旋转密封输料装置及其连续输料方法。

背景技术

通过热裂解方式处理以废旧轮胎为代表的废旧橡塑，是废旧橡塑循环利用方法中最有效、最环保的方式。废旧橡塑通过在无氧或缺氧状态下进行热裂解，可以获得气体、液体和固体产物。为了保证连续热裂解过程的顺利进行，通常需要在避免空气进入高温反应釜或避免高温油气外泄的前提下，连续地将固体产物输送出热裂解反应釜。

目前，用于固体物料的密封式输料装置多种多样，旋转密封输料装置是其中的一种。例如专利CN103007827A公开了一种旋转密封式出料器，包括可转动设置在定子内的转子，其转子的外表面与定子的内表面呈密封状态相贴合，以实现密封输料。然而，与大多数现有的旋转密封输料装置相同，该专利中采用的密封方式为机械硬密封，其密封性能相对较差，且随着使用时间的增长，机械磨损会使密封性能越来越差，用于热裂解反应釜出料时会产生较大的安全隐患。

发明内容

本发明针对现有旋转密封输料装置存在的上述不足，提出一种旋转密封输料装置及其连续输料方法，该旋转密封输料装置的密封输料效果好，且密封可靠性高，使用寿命长。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供一种旋转密封输料装置，包括料筒，所述料筒的顶部开设有进料口，底部开设有出料口；所述料筒内设有旋转料芯，所述旋转料芯与料筒同轴设置，并以该轴为轴相对于所述料筒旋转；所述料筒内表面设有密封组件，所述密封组件将所述旋转料芯外表面与料筒内表面之间的环形区域依次分割为进料区、第一密封区、出料区和第二密封区四个区域，相邻两个区域之间相互独立；所述进料区与所述进料口相连通，所述出料区与所述出料口相连通，所述第一密封区和第二密封区位于所述进料区和出料区之间；所述旋转料芯设有料槽，所述料槽可在所述旋转料芯旋转过程中先后与所述进料区、第一密封区、出料区和第二密封区分别单独连通。

作为优选，所述密封组件包括围绕所述进料口设置第一密封圈，以及围绕所述第一密封圈设置的第二密封圈，所述第一密封圈和第二密封圈之间形成所述第一密封区和第二密封区。

作为优选，所述料筒设有用于嵌入所述第一密封圈的第一凹槽，以及用于嵌入所述第二密封圈的第二凹槽。

作为优选，所述密封件采用低摩擦系数材料制作。

作为优选，所述旋转料芯的轴向两端分别固接有转轴，所述料筒的轴向两端分别安装有轴承，所述转轴套设于所述轴承内，位于所述旋转料芯轴向一端的所述转轴连接有用于驱动所述转轴旋转的驱动电机。

作为优选，所述料筒由对半设置并呈上下扣合的上料筒和下料筒构成，所述上料筒和下料筒通过螺栓可拆卸连接，所述进料口设置于所述上料筒，所述出料口设置于所述下料筒。

作为优选，所述料筒轴向两端设有用于安装轴承的安装架，所述安装架由对半设置并呈上下扣合的上安装架和下安装架构成，所述上安装架固接于所述上料筒，所述下安装架固接于所述下料筒；所述轴承位于所述安装架内，所述安装架安装有用于调节所述轴承与上安装架之间垂向距离的调节组件。

作为优选，所述调节组件包括一固接于所述轴承外周的调节块，一沿垂向穿过所述下安装架并与所述下安装架螺纹连接的调节螺栓，以及一用于固定所述调节螺栓垂向位置的锁紧螺母；所述调节螺栓的顶端与所述调节块的底面相抵；所述锁紧螺母卡设于所述调节螺栓外周，所述锁紧螺母的顶面与所述下安装架的底面相抵。

作为优选，所述旋转密封输料装置安装有用于监测所述料槽内物料是否装满的重力传感器。

本发明还提供了上述任一项技术方案所述的旋转密封输料装置的连续输料方法，包括如下步骤：

(1)转动所述旋转料芯至所述料槽仅与进料区相连通，物料经所述进料口和进料区输送至所述料槽内；

(2)转动所述旋转料芯至所述料槽仅与第一密封区相连通；

(3)继续转动所述旋转料芯至所述料槽仅与出料区相连通，物料经所述出料区和出料口排出；

(4)继续转动所述旋转料芯至所述料槽仅与第二密封区相连通；

(5)重复上述步骤(1)-(4)以连续输料。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明提供的旋转密封输料装置，通过设置的密封组件将旋转料芯外表面与料筒内表面之间的环形区域依次分割为进料区、第一密封区、出料区和第二密封区，实现了进料口与出料口的完全隔绝，保证了输料的密封性；

2、本发明提供的旋转密封输料装置，通过设置的密封组件仅对旋转料芯外表面与料筒内表面之间的几个位点进行密封，避免了大面积的机械硬密封，密封输料效果好，密封可靠性高，使用寿命长；

3、本发明提供的旋转密封输料装置中，密封组件采用低摩擦系数材料制备，磨损小，密封可靠性高，使用寿命长；

4、本发明提供的旋转密封输料装置，通过设置的用于安装轴承的安装架与调节组件相配合，可调节旋转料芯的垂向位置，保证旋转料芯的外表面压紧于密封组件；

5、本发明提供的旋转密封输料装置，通过设置的重力传感器监测所述料槽内物料是否装满，根据监测结果可调节进料速度与旋转料芯的旋转速度相匹配，保证每次输料时料槽基本处于装满状态，从而提高输料效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的旋转密封输料装置的结构示意图；

图2为以垂直于旋转料芯旋转轴线的切面切开旋转密封输料装置后的剖视图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为图3中B处的放大图；

图5为本发明实施例提供的上料筒翻转后的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的旋转料芯的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的安装架、轴承和调节组件的连接示意图；

图8为本发明实施例提供的旋转料芯在料筒内旋转的运动过程示意图；

以上各图中：1、料筒；101、上料筒；102、下料筒；2、进料口；3、出料口；4、驱动电机；5、安装架；501、上安装架；502、下安装架；6、旋转料芯；601、料槽；7、密封组件；701、第一密封圈；702、第二密封圈；8、转轴；9、调节组件；901、调节块；902、锁紧螺母；903、调节螺栓；10、轴承；11、重力传感器；12、进料区；13、第一密封区；14、出料区；15、第二密封区。

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，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图2所示的位置关系，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。此外，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。

如图1-图8所示，本发明实施例涉及一种旋转密封输料装置，包括料筒1，料筒1的顶部开设有进料口2，底部开设有出料口3；料筒1内设有旋转料芯6，旋转料芯6与料筒1同轴设置，并以该轴为轴相对于料筒1旋转；料筒1内表面设有密封组件7，密封组件7将旋转料芯6外表面与料筒1内表面之间的环形区域依次分割为进料区12、第一密封区13、出料区14和第二密封区15四个区域，相邻两个区域之间相互独立；进料区12与进料口2相连通，出料区14与出料口3相连通，第一密封区13和第二密封区15位于进料区12和出料区14之间；旋转料芯6设有料槽601，料槽601的开口位于旋转料芯6外表面，料槽601可在旋转料芯6旋转过程中先后与进料区12、第一密封区13、出料区14和第二密封区15分别单独连通。需要说明的是，料槽601可在旋转料芯6旋转过程中先后与进料区12、第一密封区13、出料区14和第二密封区15分别单独连通，是指在旋转料芯6旋转过程中，存在某一时刻是料槽601与进料区12单独连通，也存在某一时刻是料槽601与第一密封区13单独连通，还存在某一时刻是料槽601与出料区14单独连通，进一步还存在某一时刻是料槽601与第二密封区15单独连通；同时，在一次输料过程中，随着旋转料芯6旋转，料槽601是先与进料区12单独连通，再与第一密封区13单独连通，接着与出料区14单独连通，最后与第二密封区15单独连通。

上述旋转密封输料装置，通过设置的密封组件7将旋转料芯6外表面与料筒1内表面之间的环形区域依次分割为进料区12、第一密封区13、出料区14和第二密封区15，初始时，料槽601先与进料区12和进料口2相连通，以使固体物料进入料槽601，随着旋转料芯6在料筒1中旋转，料槽601与第一密封区13相连通，实现了密封输料，随着旋转料芯6的进一步旋转，料槽601与出料区14和出料口3相连通，以使料槽601中的固体物料排出。上述旋转密封输料装置，通过设置的密封组件7将旋转料芯6外表面与料筒1内表面之间的环形区域依次分割为进料区12、第一密封区13、出料区14和第二密封区15，实现了进料口2与出料口3的完全隔绝，保证了输料的密封性。而且，上述旋转密封输料装置，通过设置的密封组件7仅对旋转料芯6外表面与料筒1内表面之间的几个位点进行密封，避免了大面积的机械硬密封，磨耗小且密封输料效果好。此外，上述旋转密封输料装置中，密封组件7采用低摩擦系数材料制备，磨损小，密封可靠性高，使用寿命长。

为了便于组装及维修上述旋转密封输料装置，如图1和图2所示，料筒1由对半设置并呈上下扣合的上料筒101和下料筒102构成，上料筒101和下料筒102通过螺栓可拆卸连接，进料口2设置于上料筒101，出料口3设置于下料筒102。这种结构的料筒1便于拆卸，当上料筒101和下料筒102拆离后，可进行旋转料芯6的安装或取出，便于维修和组装。需要说明的是，本实施例中，料筒1与旋转料芯6均为圆柱形。

针对密封组件7的具体设置，需要说明的是，如图3-图5所示，密封组件7包括围绕进料口2设置第一密封圈701，以及围绕第一密封圈701设置的第二密封圈702，第一密封圈701和第二密封圈702之间形成第一密封区13和第二密封区15。通过设置的第一密封圈701和第二密封圈702实现了第一密封区13和第二密封区15的完全密封，有利于保证密封效果，而且该密封组件7结构简单、设置方便。为了降低密封件与旋转料芯6之间的摩擦，作为一种优选，密封件采用低摩擦系数材料制作，例如聚四氟乙烯材料或氟橡胶材料。

进一步的，为了便于第一密封圈701和第二密封圈702的安装，并确保在旋转料芯6旋转时，第一密封圈701和第二密封圈702不随着转动，作为一种优选，料筒1设有用于嵌入第一密封圈701的第一凹槽，以及用于嵌入第二密封圈702的第二凹槽。需要说明的是，当料筒1分为上料筒101和下料筒102时，第一凹槽和第二凹槽均设置于上料筒101的内表面，以使第一密封圈701和第二密封圈702均设置于上料筒101内表面。

如图1、图6和图7所示，在本实施例中，实现旋转料芯6相对于料筒1旋转的具体方式为：旋转料芯6的轴向两端分别固接有转轴8，料筒1的轴向两端分别安装有轴承10，转轴8套设于轴承10内，位于旋转料芯6轴向一端的转轴8连接有用于驱动转轴8旋转的驱动电机4。在本实施例中，转轴8通过设置的轴承10与料筒1转动连接，转轴8与旋转料芯6固接，通过驱动电机4驱动转轴8转动进而带动旋转料芯6旋转，这种旋转方式有利于保证旋转料芯6旋转时的稳定性，进而保证了输料的稳定性。可以理解的是，本领域技术人员也可以采用其他的方式实现旋转料芯6相对于料筒1的旋转。

进一步的，当料筒1分为上料筒101和下料筒102时，为了在组装时保证旋转料芯6外表面压紧于上料筒101内表面设置的密封组件7，如图7所示，料筒1轴向两端设有用于安装轴承10的安装架5，安装架5由对半设置并呈上下扣合的上安装架501和下安装架502构成，上安装架501固接于上料筒101，下安装架502固接于下料筒102；轴承10位于安装架5内，安装架5安装有用于调节轴承10与上安装架501之间垂向距离的调节组件9。通过调节组件9调节轴承10与上安装架501之间的垂向距离，可调节旋转料芯6的垂向位置，以使旋转料芯6压紧于上料筒101内表面设置的密封组件7，保证密封性。

在本实施例中，调节组件9的具体结构为：调节组件9包括一固接于轴承10外周的调节块901，一沿垂向穿过下安装架502并与下安装架502螺纹连接的调节螺栓903，以及一用于固定调节螺栓903垂向位置的锁紧螺母902；调节螺栓903的顶端与调节块901的底面相抵；锁紧螺母902卡设于调节螺栓903外周，锁紧螺母902的顶面与下安装架502的底面相抵。这样设置的调节组件9，通过拧动调节螺栓903即可调节旋转料芯6的垂向位置，结构简单，调节方便。该调节组件9中设置的锁紧螺母902，配合调节螺栓903与下安装架502之间的螺纹连接，能够固定调节螺栓903的垂向位置，避免调节螺栓903脱出，调节时，拆除锁紧螺母902即可拧动调节螺栓903。

此外，还需要说明的是，旋转密封输料装置安装有用于监测料槽601内物料是否装满的重力传感器11。通过比较料槽601内物料装满时重力传感器11的显示值与输料时每次重力传感器11的显示值的大小，即可判断每次输料时料槽601是否装满。若每次输料时料槽601都没有装满，则可加快进料速度，使进料速度与旋转料芯6的旋转速度相匹配，保证每次输料时料槽601基本处于装满状态，从而提高输料效率。如图7所示，在本实施例中，重力传感器11设置于轴承10与调节块901之间，并位于轴承10的正下方。

本发明实施例还提供了一种利用上述旋转密封输料装置的连续输料方法，包括如下步骤：

(1)转动旋转料芯6至料槽601仅与进料区12相连通，物料经进料口2和进料区12输送至料槽601内；

(2)转动旋转料芯6至料槽601仅与第一密封区13相连通；

(3)继续转动旋转料芯6至料槽601仅与出料区14相连通，物料经出料区14和出料口3排出；

(4)继续转动旋转料芯6至料槽601仅与第二密封区15相连通；

(5)重复上述步骤(1)-(4)以连续输料。

Claims (5)

1.用于热裂解反应釜出料的旋转密封输料装置，包括料筒（1），所述料筒（1）的顶部开设有进料口（2），底部开设有出料口（3）；其特征在于：所述料筒（1）内设有旋转料芯（6），所述旋转料芯（6）与料筒（1）同轴设置，并以该轴为轴相对于所述料筒（1）旋转；所述料筒（1）内表面设有密封组件（7），所述密封组件（7）将所述旋转料芯（6）外表面与料筒（1）内表面之间的环形区域依次分割为进料区（12）、第一密封区（13）、出料区（14）和第二密封区（15）四个区域，相邻两个区域之间相互独立；所述进料区（12）与所述进料口（2）相连通，所述出料区（14）与所述出料口（3）相连通，所述第一密封区（13）和第二密封区（15）位于所述进料区（12）和出料区（14）之间；所述旋转料芯（6）设有料槽（601），所述料槽（601）可在所述旋转料芯（6）旋转过程中先后与所述进料区（12）、第一密封区（13）、出料区（14）和第二密封区（15）分别单独连通；

所述密封组件（7）包括围绕所述进料口（2）设置的第一密封圈（701），以及围绕所述第一密封圈（701）设置的第二密封圈（702），所述第一密封圈（701）和第二密封圈（702）之间形成所述第一密封区（13）和第二密封区（15）；所述料筒（1）由对半设置并呈上下扣合的上料筒（101）和下料筒（102）构成，所述上料筒（101）和下料筒（102）通过螺栓可拆卸连接，所述进料口（2）设置于所述上料筒（101），所述出料口（3）设置于所述下料筒（102）；所述料筒（1）设有用于嵌入所述第一密封圈（701）的第一凹槽，以及用于嵌入所述第二密封圈（702）的第二凹槽；所述第一凹槽和第二凹槽均设置于所述上料筒（101）的内表面，以使所述第一密封圈（701）和第二密封圈（702）均设置于所述上料筒（101）内表面；

所述旋转料芯（6）的轴向两端分别固接有转轴（8），所述料筒（1）的轴向两端分别安装有轴承（10），所述转轴（8）套设于所述轴承（10）内；所述料筒（1）轴向两端设有用于安装轴承（10）的安装架（5），所述安装架（5）由对半设置并呈上下扣合的上安装架（501）和下安装架（502）构成，所述上安装架（501）固接于所述上料筒（101），所述下安装架（502）固接于所述下料筒（102）；所述轴承（10）位于所述安装架（5）内，所述安装架（5）安装有用于调节所述轴承（10）与上安装架（501）之间垂向距离的调节组件（9）；所述调节组件（9）包括一固接于所述轴承（10）外周的调节块（901），一沿垂向穿过所述下安装架（502）并与所述下安装架（502）螺纹连接的调节螺栓（903），以及一用于固定所述调节螺栓（903）垂向位置的锁紧螺母（902）；所述调节螺栓（903）的顶端与所述调节块（901）的底面相抵；所述锁紧螺母（902）卡设于所述调节螺栓（903）外周，所述锁紧螺母（902）的顶面与所述下安装架（502）的底面相抵。

2.根据权利要求1所述的用于热裂解反应釜出料的旋转密封输料装置，其特征在于：所述密封组件（7）采用低摩擦系数材料制作。

3.根据权利要求1所述的用于热裂解反应釜出料的旋转密封输料装置，其特征在于：位于所述旋转料芯（6）轴向一端的所述转轴（8）连接有用于驱动所述转轴（8）旋转的驱动电机（4）。

4.根据权利要求1所述的用于热裂解反应釜出料的旋转密封输料装置，其特征在于：所述旋转密封输料装置安装有用于监测所述料槽（601）内物料是否装满的重力传感器（11）。

5.根据权利要求1-4任一项所述的用于热裂解反应釜出料的旋转密封输料装置的连续输料方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）转动所述旋转料芯（6）至所述料槽（601）仅与进料区（12）相连通，物料经所述进料口（2）和进料区（12）输送至所述料槽（601）内；

（2）转动所述旋转料芯（6）至所述料槽（601）仅与第一密封区（13）相连通；

（3）继续转动所述旋转料芯（6）至所述料槽（601）仅与出料区（14）相连通，物料经所述出料区（14）和出料口（3）排出；

（4）继续转动所述旋转料芯（6）至所述料槽（601）仅与第二密封区（15）相连通；

（5）重复上述步骤（1）-（4）以连续输料。