CN111253955A - 带气缸挤压结构的出渣装置及包含该出渣装置的热解系统 - Google Patents

带气缸挤压结构的出渣装置及包含该出渣装置的热解系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种带气缸挤压系统的出渣装置及包含该出渣装置的热解系统，属于固废回收处理技术领域。该技术方案所述带气缸挤压系统的出渣装置，包括压缩模块、控制模块和出渣模块；所述压缩模块包括气缸固定座和出渣挤压料气缸总成，所述出渣挤压料气缸总成包括连接伸缩杆和圆形压料板。在热解系统的后密封仓内设置利用压缩空气驱动的气缸，通过气缸加长连接伸缩杆作上下运动，带动下部的圆形压料板往复将炭渣挤压至落料口，并通过连锁装置控制压缩频率，保持炭渣不在密封仓内堆积堵塞热解装置，克服了现有热解装置油气出口容易结焦、管道易堵塞的问题。

Description

带气缸挤压结构的出渣装置及包含该出渣装置的热解系统
技术领域
本发明属于固废回收处理技术领域，尤其涉及一种带气缸挤压系统的出渣装置及包含该出渣装置的热解系统。
背景技术
随着我国经济社会的快速发展，日益加剧的废轮胎、废塑料等固体物料污染对中国的生态环境造成了严重压力及破坏，治理废轮胎和废塑料等固体物料造成的“黑色污染”刻不容缓。
目前已知的各种热裂解成套设备，出渣器大多是采用传统的螺旋出渣方式。CN209242998U公开了一种废塑料连续热解系统，其出渣装置包括两个螺旋出渣器，其中，第一螺旋出渣器采用管式螺旋输送机，第二螺旋出渣器采用U型螺旋输送机，可以防止热解反应釜内蒸发的油蒸气向外溢出，同时也阻隔外面的空气进入热裂解反应釜内。这种螺旋出渣的方式本身没有什么问题，但是由于热裂解后的炭渣体积大、重量轻，存在易堵塞密封仓下料口的弊端，给生产及设备整体运行带来安全隐患。
发明内容
本发明针对现有热裂解系统密封舱下料口易堵塞的问题，提出一种运行平稳、安全的带气缸挤压系统的出渣装置及包含该出渣装置的热解系统。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
带气缸挤压系统的出渣装置，包括压缩模块、控制模块和出渣模块；所述压缩模块包括气缸固定座和出渣挤压料气缸总成，所述出渣挤压料旗杆总成包括连接伸缩杆和圆形压料板；所述控制模块包括后密封仓上料位计、后密封仓下料位计、锥形料仓上料位计、锥形料仓下料位计和PLC控制柜；所述出渣模块包括后密封仓、锥形料仓、一级螺旋出渣机、二级螺旋出渣机和暂存周转箱。
所述气缸固定座位于后密封仓箱体上部，与出渣挤压料气缸总成通过法兰连接固定，由外部提供气源；锥形料仓通过法兰垂直固定连接于后密封仓下部，锥形料仓下部设置有一级螺旋出渣机，一级螺旋出渣机下部安装有二级螺旋出渣机，二级螺旋出渣机出口处连接暂存周转箱。
作为优选，所述密封仓上料位计、后密封仓下料位计、锥形料仓上料位计、锥形料仓下料位计通过PLC控制柜进行远程传输控制，并与一级螺旋出渣机和二级螺旋出渣机进行连锁。
作为优选，所述一级出渣螺旋机和二级出渣螺旋机倾斜安装，且进料口的位置低于落料口高度。
作为优选，所述倾斜安装的倾斜角度为15°-30°。
作为优选，所述一级出渣螺旋机和二级出渣螺旋机的落料端均依次设置有控制密封刀闸阀和控制密封球阀。
作为优选，所述后密封仓设置有油气出口和维修人孔。
本发明还公开了一种包含所述出渣装置的热解系统，包括依次相连的进料装置、反应装置和出渣装置，所述进料装置包括一边连有梅花联轴器、另一边连有进料器螺旋轴的传动减速机，所述螺旋轴从进料器筒体中穿过，且上面设置有不等距进料器螺旋叶片；还包括进料器螺旋轴承支架，所述轴承支架左边为进料器螺旋左轴承，右边为进料器螺旋右轴承，左右轴承座利用底座进行固定；在进料料斗进料口左端进料器筒体与螺旋轴之间，还设置有填料密封套，密封套内填充柔性密封材料，外部用密封压盖压紧，在进料器筒体上方，还设置有方形进料料斗，进料器筒体上设置进料器连接法兰。
所述反应装置包括前密封舱总成、后密封仓总成、反应釜筒体和加温装置。
所述前密封舱总成下部设置有连接底座与平台固定连接，左部设有左边法兰与进料器连接法兰固定连接，上部设置有观察口阀门，右端并设置有密封填料箱及固定法兰盘，利用前密封仓固定法兰与密封压盖用螺栓压紧密封。
所述反应釜筒体为圆锥形结构，其右边筒体等径与后密封仓配合，左边筒体采用变径设计，并在变径处设置有环形角衬板；反应釜筒体内设置有螺旋叶片，利用减速机链条传动，传动减速机上安装主动链轮，在热裂解反应釜筒体左端安装有传动被动链轮；反应釜筒体设置在左右对称安装的前部托轮行走机构上，前部设置有前部阻止圈，与前部托轮行走机构配合使用，热解反应釜筒体后部设置了后部阻止圈，与后部托轮行走机构配合使用。
所述加温装置包括加温箱体，加温箱体内部铺设保温材料，加温箱体前后都设置有填料箱，外部设置有固定法兰盘，内部填充密封材料，加温箱体利用前密封压盖和后密封压盖与加温箱体法兰连接；加温箱体上部还设置有烟气出口1、加温箱体烟气出口2、压力远程传感器和温度远程传感器。
所述后密封仓仓体为长方形结构，与反应筒体连接处设置有密封填料箱，填料箱内装填耐高温的密封材料，外部再利用密封压料盖压紧，所述后密封仓内部还设置有油气压力远程传感器和油气温度远程传感器。
作为优选，所述进料器筒体窜过前密封仓，进料器筒体法兰与前密封法兰连接固定，进料螺旋仓直接伸入到热解反应釜筒体前端；热解反应釜筒体左端伸入前密封仓填料箱内，外部用压料盖压紧填料箱内填料，右端深入后密封箱填料箱，外部用压料盖压紧填料箱内填料，防止动静配合处高温热解油气泄漏。
作为优选，所述反应系统裂解的加温气源采用热解气，利用燃烧机对热风炉进行加温，所述热风炉设置热风出口，在其出口安装调整风量的对夹阀，与加温箱体热风进口连接；所述热风炉炉体上还设置有温度远程传感器和压力远程传感器。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明所述出渣装置在后密封仓内设置利用压缩空气驱动的气缸，通过气缸加长连接伸缩杆作上下运动，带动下部的圆形压料板往复将炭渣挤压至落料口，并通过连锁装置控制压缩频率，保持炭渣不在密封仓内堆积堵塞热解装置，克服了现有热解装置油气出口容易结焦、管道易堵塞的问题。
2、本发明所述出渣装置构造简单、安装方便、性能优异、制造费用低，能够保证热解设备安全稳定运行。
3、本发明所述的热解系统，密封性好，物料受热均匀，热解充分，能耗低廉，运行稳定。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的热解系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的热解系统的后密封仓总成的结构示意图；
图中：1、进料器传动系统；2、传动梅花连轴器；3、进料器螺旋左轴承；4、进料器螺旋轴承支架；5、进料器螺旋右轴承；6、进料器密封压盖；7、进料料斗；8、进料器筒体；9、进料器连接法兰；10、前密封仓连接法兰；11、前密封仓观察口阀门；12、前密封仓系统填料箱；13、前密封仓密封压盖；14、进料器螺旋轴；15、进料器螺旋叶片；16、热解反应釜变径角衬板；17、热解反应釜前部阻止圈；18、加温箱体前密封压盖；19、加温箱体；20、加温箱体烟气出口1；21、热裂解反应釜筒体；22、热裂解反应釜螺旋；23、加温箱体压力远程传感器；24、加温箱体温度远程传感器；25、加温箱体烟气出口2；26、加温箱体后密封压盖；27、热解反应釜后部阻止圈；28、后密封仓密封压盖；29、后密封箱填料箱；30、油气压力远程传感器；31、出渣挤压料气缸总成；32、油气温度远程传感器；33、气缸固定座；34、气缸连接伸缩杆；35、后密封仓仓体；36、油气出口；37、后密封仓维修人孔；38、后密封仓上料位计；39、后密封仓下料位计；40、气缸圆形压料板；41、锥形料仓上料位计；42、锥形料仓；43、锥形料仓落料口连接法兰；44、锥形料仓下料位计；45、锥形料仓进料口连接法兰；46、后部托轮自动行走机构；47、加温箱体热风进口；48、热风炉热风出口对夹阀；49、热风炉加温炉体；50、热风炉炉体温度远程传感器；51、热风炉炉体压力远程传感器；52、热解反应釜后部行走机构；53、传动被动链轮；54、传动减速机；55、传动主动链轮；56、加温燃烧机；57、一级螺旋出渣机进料口；58、一级螺旋出渣机；59、一级螺旋出渣机落料口；60、一级螺旋出渣机控制刀闸阀；61、一级螺旋出渣机控制球阀；62、二级螺旋出渣机进料口；63、二级螺旋出渣机；64、二级螺旋出渣机落料口；65、二级螺旋出渣机控制刀闸阀；66、二级螺旋出渣机控制球阀；67、螺旋出渣机暂存周转箱；68、后密封仓总成。
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“上”、“下”、“底”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图1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”、“第三”、“第四”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”、“第三”、“第四”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“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。
如图1和图2所示，本5用新型提供了一种带气缸挤压系统的出渣装置，包括压缩模块、控制模块和出渣模块；所述压缩模块包括气缸固定座33和出渣挤压料气缸总成31，所述出渣挤压料气缸总成31包括连接伸缩杆34和圆形压料板40；所述控制模块包括后密封仓上料位计38、后密封仓下料位计39、锥形料仓上料位计41、锥形料仓下料位计44和PLC控制柜；所述出渣模块包括后密封仓35、锥形料仓42、一级螺旋出渣机58、二级螺旋出渣机63和暂存周转箱67。所述气缸固定座33位于后密封仓35箱体上部，与出渣挤压料气缸总成31通过法兰连接固定，由外部提供气源；锥形料仓42作为渣料缓冲装置上端通过锥形料仓进料口连接法兰45垂直固定连接于后密封仓35下部，锥形料仓42下部通过锥形料仓落料口连接法兰43连接一级螺旋出渣机58，一级螺旋出渣机58下部安装有二级螺旋出渣机63，二级螺旋出渣机63出口处连接暂存周转箱67。热裂解后的炭渣体积大、重量轻，容易堵塞后密封仓下料口，上述实施例在后密封仓35内设置利用压缩空气驱动的气缸，通过气缸加长连接伸缩杆34作上下运动，带动下部的圆形压料板40往复将炭渣挤压至落料口，保持炭渣不在密封仓内堆积堵塞热解装置，克服了现有热解装置油气出口容易结焦、管道易堵塞的问题。
为了进一步确保废渣及时输送，将密封仓上料位计38、后密封仓下料位计39、锥形料仓上料位计41、锥形料仓下料位计44通过PLC控制柜进行远程传输控制，并与一级螺旋出渣机58和二级螺旋出渣机63进行连锁，可以实时监控密封仓35和锥形料仓42的料位，并通过连锁装置控制压缩频率，保证系统运行通畅。当锥形料仓上料位计探测渣料满的信号时停止气缸动作，下料位计探测渣料空的信号时气缸恢复动作；锥形料仓上料位计探测渣料满的信号时，一、二级出渣螺旋开始运行，下料位计没有料时，一、二级出渣螺旋停止运行。
为了保证出渣时渣料的冷却效果，将两套出渣螺旋机串联连接，以增加炭渣行走的行程，炭渣刚出反应釜时温度可达400℃，必须要通过两级水冷螺旋才能将出渣温度降到安全范围之内，否则高温炭渣出来接触空气后会产生自燃，造成生产安全事故。而且需要将所述一级出渣螺旋机58和二级出渣螺旋机63倾斜安装，其进料口的位置低于落料口高度，倾斜角度为15°-30°。此外，所述一级出渣螺旋机58和二级出渣螺旋机63的落料端均依次设置有控制密封刀闸阀60(65)和控制密封球阀61(66)，通过双阀控制保证密封，防止外部空气窜入。
所述后密封仓还设置有油气出口36和维修人孔37，以便于检修，确保安全运行。
本发明还公开了一种包含所述出渣装置的热解系统，包括依次相连的进料装置、反应装置和出渣装置，所述进料装置包括一边连有梅花联轴器2、另一边连有进料器螺旋轴14的传动减速机1，所述螺旋轴14从进料器筒体8中穿过，且上面设置有不等距进料器螺旋叶片15；还包括进料器螺旋轴承支架4，所述轴承支架左边为进料器螺旋左轴承3，右边为进料器螺旋右轴承5，左右轴承座利用底座进行固定；在进料料斗进料口7左端进料器筒体8与螺旋轴14之间，还设置有填料密封套，密封套内填充柔性密封材料，外部用密封压盖6压紧，在进料器筒体8上方，还设置有方形进料料斗7，进料器筒体上设置进料器连接法兰9。
所述反应装置包括前密封舱总成、后密封仓总成、反应釜筒体和加温装置。
所述前密封舱总成下部设置有连接底座与平台固定连接，左部设有左边法兰10与进料器连接法兰9固定连接，上部设置有观察口阀门11，右端并设置有密封填料箱12及固定法兰盘，利用前密封仓固定法兰与密封压盖13用螺栓压紧密封。
所述反应釜筒体21为圆锥形结构，其右边筒体等径与后密封仓配合，左边筒体采用变径设计，并在变径处设置有环形角衬板16；反应釜筒体内设置有螺旋叶片22，利用减速机链条传动54，传动减速机上安装主动链轮53，在热裂解反应釜筒体21左端安装有传动被动链轮55；反应釜筒体21设置在左右对称安装的前部托轮行走机构52上，前部设置有前部阻止圈17，与前部托轮行走机构52配合使用，热解反应釜筒体后部设置了后部阻止圈27，与后部托轮行走机构46配合使用。为了不影响链条的传动，行走机构在底座上固定不得移动，热解反应釜加温后会产生热膨胀，故后部阻止圈27与后部托轮行走机构46配合使用，托轮行走机构也是左右对称安装，当反应釜因温度升高产生热膨胀时，由反应釜后部阻止圈27带动托轮行走机构46向后部滑动，温度下降则反之缩回。
所述加温装置包括加温箱体19，加温箱体19内部铺设保温材料，加温箱体19前后都设置有填料箱，外部设置有固定法兰盘，内部填充密封材料，加温箱体利用前密封压盖18和后密封压盖26与加温箱体19法兰连接；加温箱体上部还设置有烟气出口1(20)、加温箱体烟气出口2(25)、压力远程传感器23和温度远程传感器24。设置的温度与压力传感器都具备有就地显示与远传的功能，通过PLC传输至中控室远程调整箱体内的压力与温度
所述后密封仓仓体35为长方形结构，与反应筒体连接处设置有密封填料箱29，填料箱内装填耐高温的密封材料，外部再利用密封压料盖28压紧，所述后密封仓内部还设置有油气压力远程传感器30和油气温度远程传感器32。
进一步的，为了保证密封性，所述进料器筒体8窜过前密封仓，进料器筒体法兰与前密封法兰连接固定，进料螺旋仓直接伸入到热解反应釜21筒体前端；热解反应釜筒体21左端伸入前密封仓填料箱内，外部用压料盖压紧填料箱内填料，右端深入后密封箱35填料箱，外部用压料盖压紧填料箱内填料，防止动静配合处高温热解油气泄漏。
所述反应系统裂解的加温气源采用热解气，利用燃烧机56对热风炉49进行加温，所述热风炉49设置热风出口，在其出口安装调整风量的对夹阀48，与加温箱体热风进口47连接；所述热风炉炉体49上还设置有温度远程传感器50和压力远程传感器51。通过PLC进行远程传输控制，并与加温燃烧机56进行连锁控制炉体内温度，与外部引风机连锁控制热风炉炉膛内的压力。
以热解系统为例说明上述出渣装置的运行方法：热解反应釜21内的螺旋叶片在运行时将热解好的渣料推进到后密封仓35内，再由气缸往复运动带动圆形压料板40将渣料压入锥形料仓42，从一级螺旋出渣机进料口57进入一级螺旋出渣机58，初步冷却后的物料穿过一级出渣螺旋落料口59和二级螺旋出渣机进料口62落入二级螺旋出渣机63，再通过二级出渣螺旋落料口64落入暂存周转箱67。

Claims (10)

1.带气缸挤压系统的出渣装置，其特征在于：包括压缩模块、控制模块和出渣模块；所述压缩模块包括气缸固定座和出渣挤压料气缸总成，所述出渣挤压料旗杆总成包括连接伸缩杆和圆形压料板；所述控制模块包括后密封仓上料位计、后密封仓下料位计、锥形料仓上料位计、锥形料仓下料位计和PLC控制柜；所述出渣模块包括后密封仓、锥形料仓、一级螺旋出渣机、二级螺旋出渣机和暂存周转箱；
所述气缸固定座位于后密封仓箱体上部，与出渣挤压料气缸总成通过法兰连接固定，由外部提供气源；锥形料仓通过法兰垂直固定连接于后密封仓下部，锥形料仓下部设置有一级螺旋出渣机，一级螺旋出渣机下部安装有二级螺旋出渣机，二级螺旋出渣机出口处连接暂存周转箱。
2.根据权利要求1所述的出渣装置，其特征在于：所述密封仓上料位计、后密封仓下料位计、锥形料仓上料位计、锥形料仓下料位计通过PLC控制柜进行远程传输控制，并与一级螺旋出渣机和二级螺旋出渣机进行连锁。
3.根据权利要求1所述的出渣装置，其特征在于：所述一级出渣螺旋机和二级出渣螺旋机倾斜安装，且进料口的位置低于落料口高度。
4.根据权利要求3所述的出渣装置，其特征在于：所述倾斜安装的倾斜角度为15°-30°。
5.根据权利要求3所述的出渣装置，其特征在于：所述一级出渣螺旋机和二级出渣螺旋机的落料端均依次设置有控制密封刀闸阀和控制密封球阀。
6.根据权利要求1所述的出渣装置，其特征在于：所述后密封仓设置有油气出口和维修人孔。
7.包含权利要求1-6任一项所述的出渣装置的热解系统，包括依次相连的进料装置、反应装置和出渣装置，其特征在于：所述进料装置包括一边连有梅花联轴器、另一边连有进料器螺旋轴的传动减速机，所述螺旋轴从进料器筒体中穿过，且上面设置有不等距进料器螺旋叶片；
还包括进料器螺旋轴承支架，所述轴承支架左边为进料器螺旋左轴承，右边为进料器螺旋右轴承，左右轴承座利用底座进行固定；
在进料料斗进料口左端进料器筒体与螺旋轴之间，还设置有填料密封套，密封套内填充柔性密封材料，外部用密封压盖压紧，在进料器筒体上方，还设置有方形进料料斗，进料器筒体上设置进料器连接法兰。
8.根据权利要求7所述的热解系统，其特征在于：所述反应装置包括前密封舱总成、后密封仓总成、反应釜筒体和加温装置；
所述前密封舱总成下部设置有连接底座与平台固定连接，左部设有左边法兰与进料器连接法兰固定连接，上部设置有观察口阀门，右端并设置有密封填料箱及固定法兰盘，利用前密封仓固定法兰与密封压盖用螺栓压紧密封；
所述反应釜筒体为圆锥形结构，其右边筒体等径与后密封仓配合，左边筒体采用变径设计，并在变径处设置有环形角衬板；反应釜筒体内设置有螺旋叶片，利用减速机链条传动，传动减速机上安装主动链轮，在热裂解反应釜筒体左端安装有传动被动链轮；反应釜筒体设置在左右对称安装的前部托轮行走机构上，前部设置有前部阻止圈，与前部托轮行走机构配合使用，热解反应釜筒体后部设置了后部阻止圈，与后部托轮行走机构配合使用；
所述加温装置包括加温箱体，加温箱体内部铺设保温材料，加温箱体前后都设置有填料箱，外部设置有固定法兰盘，内部填充密封材料，加温箱体利用前密封压盖和后密封压盖与加温箱体法兰连接；加温箱体上部还设置有烟气出口1、加温箱体烟气出口2、压力远程传感器和温度远程传感器；
所述后密封仓仓体为长方形结构，与反应筒体连接处设置有密封填料箱，填料箱内装填耐高温的密封材料，外部再利用密封压料盖压紧，所述后密封仓内部还设置有油气压力远程传感器和油气温度远程传感器。
9.根据权利要求8所述的热解系统，其特征在于，所述进料器筒体窜过前密封仓，进料器筒体法兰与前密封法兰连接固定，进料螺旋仓直接伸入到热解反应釜筒体前端；热解反应釜筒体左端伸入前密封仓填料箱内，外部用压料盖压紧填料箱内填料，右端深入后密封箱填料箱，外部用压料盖压紧填料箱内填料，防止动静配合处高温热解油气泄漏。
10.根据权利要求8所述的热解系统，其特征在于，所述反应系统裂解的加温气源采用热解气，利用燃烧机对热风炉进行加温，所述热风炉设置热风出口，在其出口安装调整风量的对夹阀，与加温箱体热风进口连接；所述热风炉炉体上还设置有温度远程传感器和压力远程传感器。
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