CN111112040A - 一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置及其方法 - Google Patents

一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明专利公开了一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置及其方法，包括依次连接的下水平管道、下弯头管道、竖直管道、上弯头管道和上水平管道、以及安装在所述下弯头管道和所述上弯头管道之间的竖直管道上的切断阀和旋转滤网装置，该装置利用滤网将异物阻挡，在停止物料输送的状况下通过相应的结构在重力作用下将异物回收到杂物存储箱内，并通过两组相同过滤组件的交替工作，实现过滤装置连续工作。该装置具有工作可靠、不需要人工清理滤网和自动化程度高的优点。

Description

一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置及其方法
技术领域
本发明专利具体涉及一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置及其方法，属于粉体物料气力输送技术领域。
背景技术
废旧轮胎的热解处理是解决废旧轮胎固体对环境危害的最彻底最有效处理方法，其原理是在隔绝氧气的前提下，高温加热使废旧轮胎中的橡胶聚合物发生裂解反应转化为高温油气、裂解炭黑和钢丝。裂解炭黑经过研磨、造粒等工艺处理后，可以被重新应用于轮胎和其它类型橡胶制品中，实现裂解炭黑的循环利用，目前裂解炭黑的输送主要采用密闭式的气力输送的方式进行，这样可以有效地避免炭黑对环境造成的污染。
相比于传统的商业炭黑，裂解炭黑中不可避免地存在杂质异物，虽然可以通过磁选的方式将磁性杂物异物分离出来，但是其它类型的杂质异物仍然会存在于裂解炭黑中，例如轮胎中的铜制充气嘴、轮胎工作过程中扎入其中的不锈钢钉子等，这种情况下裂解炭黑中存在的异物将会对后续的研磨、造粒设备造成永久性的损坏。但是现有的裂解炭黑气体输送系统缺少相应的杂物异物分离装置，例如专利一种废轮胎裂解炭黑智能化、连续化造粒装置（CN 209098546 U）和一种气力输送设备及输送方法（CN 105059941 A）。因此这些气力输送系统运行过程中存在极大地损害后续研磨、造粒设备的风险。
发明内容
本发明专利的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置及其方法，该装置利用滤网将异物阻挡，在停止物料输送的状况下通过相应的结构在重力作用下将异物回收到杂物存储箱内，并通过两组相同过滤组件的交替工作，实现过滤装置连续工作。该装置具有工作可靠、不需要人工清理滤网和自动化程度高的优点。
为解决所述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置，包括依次连接的下水平管道1、第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4和上水平管道5、以及安装在所述第一下弯头管道2和所述第一上弯头管道4之间的第一竖直管道3上的第一切断阀6和第一旋转滤网装置7，进一步的第一切断阀6位于所述第一旋转滤网装置7的上方，所述第一竖直管道3相切的连接在所述第一下弯头管道2的一端，进一步所述第一竖直管道3向下伸长出一部分。
所述第一竖直管道3，进一步的其下端连接有密闭的第一杂物存储箱8。
所述的第一杂物存储箱8，进一步的包括用于定时取走过滤异物的第一密封取出盖81。
所述第一旋转滤网装置7，进一步的包括圆形滤网71、旋转支撑轴72、十字型管式壳体73、连接法兰74、动密封圈75、支撑轴承76、轴承座77和驱动步进电机78。
所述十字型管式壳体73，特别的包括直径不同相互垂直的两个管道，竖直方向管道的上下两端具有与所述第一竖直管道3连接的法兰，水平方向的管道左右两端具有与所述轴承座77连接的法兰。
所述轴承座77，进一步的其与所述十字型管式壳体73之间具有动密封圈75，进一步其内部安装有支撑轴承76。
所述支撑轴承76，进一步的其安装在旋转支撑轴72的两端。，
所述旋转支撑轴72，进一步的位于所述十字型管式壳体73内部位置套装有所述圆形滤网71，且其一端通过联轴器连接有所述驱动步进电机78。
所述圆形滤网71，进一步的网孔大小在1mm-5mm之间。
所述用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，进一步的包括通过管道连接在所述第一旋转滤网装置7两侧第一竖直管道3上的第一压差传感器9。
所述用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，进一步的所述下水平管道1和所述上水平管道5之间并联有分别与第一弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4、第一切断阀6、第一旋转滤网装置7、第一杂物存储箱8和第一压差传感器9相同的第二下弯头管道10、第二竖直管道11、第二上弯头管道12、第二切断阀13、第二旋转滤网装置14、第二杂物存储箱15和第二压差传感器16。
所述的用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，进一步包括控制器17。
所述的控制器17进一步的输入端连接在压差传感器9,16信号端，输出端连接在切断阀6,13和所述旋转滤网装置7,14的控制端上，进一步控制器根据所述压差传感器9,16信号控制所述切断阀6,13和所述旋转滤网装置7,14进行相应操作。
一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤的方法利用利用滤网将异物阻挡，在停止物料输送的状况下通过相应的结构在重力作用下将异物回收到杂物存储箱内，并通过两组相同过滤组件的交替工作，实现过滤装置连续工作，具体包括以下步骤：
步骤一、启动：控制器17控制第一切断阀6处于导通状态、第二切断阀13处于关闭状态，炭黑由下水平管道1进入，依次经过第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4后经过上水平管道5输出；
步骤二、第一到第二组切换：一直保持启动时的状态，直到异物在第一旋转滤网装置7的圆形滤网71上停留使第一压差传感器9检测的压差超过设定值，控制器17依次控制第二切断阀13处于打开状态、第一切断阀6处于关闭状态，使炭黑由下水平管道1进入，依次经过第二下弯头管道10、第二竖直管道11、第二上弯头管道12后经过上水平管道5输出，由于第一切断阀6处于关闭状态，第一旋转滤网装置7的圆形滤网71阻挡的异物在重力作用下自由落体运动，经过第一竖直管道3进入到第一杂物存储箱(8)内；
步骤三、第一旋转滤网反转：紧接着控制器17控制第一旋转滤网装置7的圆形滤网71旋转180°，在第一切断阀6处于导通状态条件下，利用炭黑气力输送的气流实现滤网的自清洗；
步骤四、第二到第一组切换：直到异物在第二旋转滤网装置14的圆形滤网71上停留使第二压差传感器16检测的压差超过设定值，控制器17依次控制第一切断阀6处于打开状态、第二切断阀13处于关闭状态，使炭黑由下水平管道1进入，依次经过第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4后经过上水平管道5输出，
步骤五、第二旋转滤网反转：紧接着控制器17控制第二旋转滤网装置14的圆形滤网71旋转180°，在第二切断阀13处于导通状态条件下，利用炭黑气力输送的气流实现滤网的自清洗。
重复步骤二至步骤五，实现热裂解炭黑气力输送的异物的连续过滤。
进一步的定期停机通过密封取出盖81清理第一杂物存储箱8和第二杂物存储箱15内的异物。
本发明的有益效果：
本发明有效地解决了热裂解炭黑气力输送系统输送过程中存在异物对后续研磨、造粒设备的损害，且采用两组相同过滤组件的交替工作，实现过滤装置连续工作,提高了工作效率。该装置利用旋转式的滤网无需要人工清理滤网，因此具有自动化程度高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置示意图；
图2为本发明实施例所提供的旋转滤网装置结构示意图；
图3为本发明实施例所提供的异物分离的工作原理示意图；
图4为本发明实施例所提供的旋转滤网装置自清理工作原理示意图。
以上各图中：下水平管道1、第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4、上水平管道5、第一切断阀6、第一旋转滤网装置7、圆形滤网71、旋转支撑轴72、十字型管式壳体73、连接法兰74、动密封圈75、支撑轴承76、轴承座77和驱动步进电机78、第一杂物存储箱8、第一密封取出盖81、第一压差传感器9、第二下弯头管道10、第二竖直管道11、第二上弯头管道12、第二切断阀13、第二旋转滤网装置14、第二杂物存储箱15、第二压差传感器16、控制器17。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施方式
实施例：如图1所示，一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置，包括依次连接的下水平管道1、第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4和上水平管道5、以及安装在所述第一下弯头管道2和所述第一上弯头管道4之间的第一竖直管道3上的第一切断阀6和第一旋转滤网装置7，进一步的第一切断阀6位于所述第一旋转滤网装置7的上方，所述第一竖直管道3相切的连接在所述第一下弯头管道2的一端，进一步所述第一竖直管道3向下伸长出一部分。
所述第一竖直管道3其下端连接有密闭的，其作用是用于暂存分离出的异物，为了保证其密封性和定期取出过滤异物，在第一杂物存储箱8上开设有用于定时取走异物的第一密封取出盖81。
所述用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，进一步的包括通过管道连接在所述第一旋转滤网装置7上下两侧位置的第一竖直管道3上的第一压差传感器9，当滤网阻挡异物后将造成所述第一旋转滤网装置7上下两侧的压差增大，根据压差的大小可以判断出滤网阻挡异物的情况，需要将压差限制在一定的范围内，才能避免对热裂解炭黑气力输送造成影响。
所述用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，进一步的所述下水平管道1和所述上水平管道5之间并联有分别与第一弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4、第一切断阀6、第一旋转滤网装置7、第一杂物存储箱8和第一压差传感器9相同的第二下弯头管道10、第二竖直管道11、第二上弯头管道12、第二切断阀13、第二旋转滤网装置14、第二杂物存储箱15和第二压差传感器16。
所述的用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，进一步包括控制器17，用于控制相关阀门和电机的动作。
所述的控制器17进一步的输入端连接在压差传感器9,16信号端，输出端连接在切断阀6,13和所述旋转滤网装置7,14的控制端上，进一步具有根据所述压差传感器9,16信号控制所述切断阀6,13和所述旋转滤网装置7,14动作的程序。
如图2所示，所述第一旋转滤网装置7，进一步的包括圆形滤网71、旋转支撑轴72、十字型管式壳体73、连接法兰74、动密封圈75、支撑轴承76、轴承座77和驱动步进电机78。
所述十字型管式壳体73，特别的包括直径不同相互垂直的两个管道，竖直方向管道的上下两端具有与所述第一竖直管道3连接的法兰，水平方向的管道左右两端具有与所述轴承座77连接的法兰。
所述轴承座77，进一步的其与所述十字型管式壳体73之间具有动密封圈75，进一步其内部安装有支撑轴承76。
所述支撑轴承76，进一步的其安装在旋转支撑轴72的两端，
所述旋转支撑轴72，进一步的位于所述十字型管式壳体73内部位置套装有所述圆形滤网71，且其一端通过联轴器连接有所述驱动步进电机78。
所述圆形滤网71的网孔大小在1mm-5mm之间，网孔大小的选择需要考虑对气力输送的影响和分离出异物的有效性，当孔径过大时，虽然能够大大减小过滤网对气力输送的影响，但是会造成体积较小的异物通过过滤网；当孔径较小时，虽然能够阻挡住几乎全部的异物，但是容易出现滤网堵塞的情况。因此圆形滤网71的网孔的大小需要选择合适。
进一步的，所述圆形滤网71与所述十字型管式壳体73的内径的间隙在1mm-3mm，确保所述圆形滤网71在所述十字型管式壳体73的内的流畅转动，同时避免间隙过大造成异物通过。
一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤的方法利用利用滤网将异物阻挡，在停止物料输送的状况下通过相应的结构在重力作用下将异物回收到杂物存储箱内，并通过两组相同过滤组件的交替工作，实现过滤装置连续工作，具体包括以下步骤：
步骤一、启动：控制器17控制第一切断阀6处于导通状态、第二切断阀13处于关闭状态，炭黑由下水平管道1进入，依次经过第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4后经过上水平管道5输出；
步骤二、第一到第二组切换：一直保持启动时的状态，直到异物在第一旋转滤网装置7的圆形滤网71上停留使第一压差传感器9检测的压差超过设定值，控制器17依次控制第二切断阀13处于打开状态、第一切断阀6处于关闭状态，使炭黑由下水平管道1进入，依次经过第二下弯头管道10、第二竖直管道11、第二上弯头管道12后经过上水平管道5输出，如图3所示，由于第一切断阀6处于关闭状态，第一旋转滤网装置7的圆形滤网71阻挡的异物在重力作用下自由落体运动，经过第一竖直管道3进入到第一杂物存储箱(8)内；
步骤三、第一旋转滤网反转：如图4所示，紧接着控制器17控制第一旋转滤网装置7的圆形滤网71旋转180°，在第一切断阀6处于导通状态条件下，利用炭黑气力输送的气流实现滤网的自清洗；
步骤四、第二到第一组切换：直到异物在第二旋转滤网装置14的圆形滤网71上停留使第二压差传感器16检测的压差超过设定值，控制器17依次控制第一切断阀6处于打开状态、第二切断阀13处于关闭状态，使炭黑由下水平管道1进入，依次经过第一下弯头管道2、第一竖直管道3、第一上弯头管道4后经过上水平管道5输出，
步骤五、第二旋转滤网反转：紧接着控制器17控制第二旋转滤网装置14的圆形滤网71旋转180°，在第二切断阀13处于导通状态条件下，利用炭黑气力输送的气流实现滤网的清洗。
重复步骤二至步骤五，实现热裂解炭黑气力输送的异物的连续过滤。
进一步的定期停机通过密封取出盖81清理第一杂物存储箱8和第二杂物存储箱15内的异物。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤装置，包括依次连接的下水平管道（1）、第一下弯头管道（2）、第一竖直管道（3）、第一上弯头管道（4）和上水平管道（5）、以及安装在所述第一下弯头管道（2）和所述第一上弯头管道（4）之间的第一竖直管道（3）上的第一切断阀（6）和第一旋转滤网装置（7），其特征在于所述第一切断阀（6）位于所述第一旋转滤网装置（7）的上方，所述第一竖直管道（3）相切的连接在所述第一下弯头管道（2）的一端，进一步所述第一竖直管道（3）向下伸长出一部分。
2.根据权利要求1所述的异物过滤装置，其特征在于所述第一竖直管道（3）下端连接有密闭的第一杂物存储箱(8)；所述异物过滤装置还包括控制器（17）；还包括用于定时取走过滤异物的第一密封取出盖（81）。
3.根据权利要求1所述的异物过滤装置，其特征在于第一旋转滤网装置（7）包括圆形滤网（71）、旋转支撑轴（72）、十字型管式壳体（73）、连接法兰（74）、动密封圈（75）、支撑轴承（76）、轴承座（77）和驱动步进电机（78）。
4.根据权利要求3所述的异物过滤装置，其特征在于所述十字型管式壳体（73）包括直径不同相互垂直的两个管道，竖直方向管道的上下两端具有与所述第一竖直管道（3）连接的法兰，水平方向的管道左右两端具有与所述轴承座（77）连接的法兰。
5.根据权利要求4所述的异物过滤装置，其特征在于所述轴承座（77），与所述十字型管式壳体（73）之间具有动密封圈（75），进一步其内部安装有支撑轴承（76）；所述支撑轴承（76）安装在旋转支撑轴（72）的两端。
6.根据权利要求6所述的异物过滤装置，其特征在于位于所述十字型管式壳体（73）内部的部分套装有所述圆形滤网（71），且其一端通过联轴器连接有所述驱动步进电机（78）；所述圆形滤网（71）的网孔大小在1mm-5mm之间。
7.根据权利要求1所述的用于热裂解炭黑气力输送的过滤装置，其特征在于包括通过管道连接在所述第一旋转滤网装置（7）两侧第一竖直管道（3）上的第一压差传感器（9）。
8.根据权利要求1所述的异物过滤装置，其特征在于所述下水平管道（1）和所述上水平管道（5）之间并联有分别与第一弯头管道（2）、第一竖直管道（3）、第一上弯头管道（4）、第一切断阀（6）、第一旋转滤网装置（7）、第一杂物存储箱(8)和第一压差传感器（9）相同的第二下弯头管道（10）、第二竖直管道（11）、第二上弯头管道（12）、第二切断阀（13）、第二旋转滤网装置（14）、第二杂物存储箱(15)和第二压差传感器（16）。
9.根据权利要求2所述的异物过滤装置，其特征在于所述控制器（17）的输入端连接在压差传感器（9,16）信号端，输出端连接在切断阀（6,13）和所述旋转滤网装置（7,14）的控制端上，所述控制器（17）根据所述压差传感器（9,16）信号控制所述切断阀（6,13）和所述旋转滤网装置（7,14）进行相应操作。
10.一种用于热裂解炭黑气力输送的异物过滤的方法，其特征在于利用滤网将异物阻挡，在停止物料输送的状况下通过相应的结构在重力作用下将异物回收到杂物存储箱内，并通过两组相同过滤组件的交替工作，实现过滤装置连续工作，具体包括以下步骤：
步骤一、启动：控制器（17）控制第一切断阀（6）处于导通状态、第二切断阀（13）处于关闭状态，炭黑由下水平管道（1）进入，依次经过第一下弯头管道（2）、第一竖直管道（3）、第一上弯头管道（4）后经过上水平管道（5）输出；
步骤二、第一到第二组切换：一直保持启动时的状态，直到异物在第一旋转滤网装置（7）的圆形滤网（71）上停留使第一压差传感器（9）检测的压差超过设定值，控制器（17）依次控制第二切断阀（13）处于打开状态、第一切断阀（6）处于关闭状态，使炭黑由下水平管道（1）进入，依次经过第二下弯头管道（10）、第二竖直管道（11）、第二上弯头管道（12）后经过上水平管道（5）输出，由于第一切断阀（6）处于关闭状态，第一旋转滤网装置（7）的圆形滤网（71）阻挡的异物在重力作用下自由落体运动，经过第一竖直管道（3）进入到第一杂物存储箱(8)内；
步骤三、第一旋转滤网反转：紧接着控制器（17）控制第一旋转滤网装置（7）的圆形滤网（71）旋转180°，在第一切断阀（6）处于导通状态条件下，利用炭黑气力输送的气流实现滤网的自清洗；
步骤四、第二到第一组切换：直到异物在第二旋转滤网装置（14）的圆形滤网（71）上停留使第二压差传感器（16）检测的压差超过设定值，控制器（17）依次控制第一切断阀（6）处于打开状态、第二切断阀（13）处于关闭状态，使炭黑由下水平管道（1）进入，依次经过第一下弯头管道（2）、第一竖直管道（3）、第一上弯头管道（4）后经过上水平管道（5）输出；
步骤五、第二旋转滤网反转：紧接着控制器（17）控制第二旋转滤网装置（14）的圆形滤网（71）旋转180°，在第二切断阀（13）处于导通状态条件下，利用炭黑气力输送的气流实现滤网的自清洗；
重复步骤二至步骤五，实现热裂解炭黑气力输送的异物的连续过滤。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112173718A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 安徽维嵩生产力促进有限公司 整管系自动脉冲蠕动式浓相气力输送系统
CN114308606A (zh) * 2021-11-18 2022-04-12 华能碳资产经营有限公司 一种发电厂输煤管道颗粒过滤回收装置

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