CN113137614A - 一种耐磨防堵型高温固体返料器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高温固体物料输送技术领域，具体公开了一种耐磨防堵型高温固体返料器，在端盖的中心通孔的内侧壁上加工齿型槽并在齿型槽上设气体吹扫口，用于减少进入动密封处的粉尘；在叶轮上设有金属链用于清理叶轮的内表面，可以防止物料在叶轮表面粘结和堵塞；在旋转轴内通冷却水降低旋转轴的温度，并且在叶轮和底板围成的间隙内填入耐火浇注料，可以提高返料阀的耐高温性；在叶轮的外沿上堆焊耐磨合金，用于减小高温物料对叶轮的磨损。本发明返料器解决了含有块状无机物、盐类和粉尘等的固体物料混合物在输送中产生的堵塞、卡阻或磨损等问题，通常循环流化床锅炉上的气力返料阀或下料阀也不能满足此工况需要。

Description

一种耐磨防堵型高温固体返料器

技术领域

本发明属于高温固体物料输送技术领域，具体涉及一种耐磨防堵型高温固体返料器。

背景技术

随着垃圾处理的发展，发展出了垃圾热解技术，其中，热载体热解垃圾技术是用循环流化床加热固体热载体，再用固体热载体热解垃圾。热解后的高温固体物料是由热载体、残炭、粉尘和块状无机物等组成的混合物，上述块状无机物包括金属、砖瓦等，高温固体物料需经返料器进入炉内加热焚烧后，再完成固体热载体循环。

在一般的循环流化床锅炉系统中，通常使用非机械阀，如L阀、J阀等仅靠气体推送固体颗粒；少量使用机械阀，如蝶阀、闸阀等，靠阀门动作来控制固体颗粒。但是，对于垃圾热解装置来说，垃圾热解后成分复杂，热载体中的块状无机物、盐类和粉尘等杂质会随热载体进入返料器中。在返料过程中会出问题：高温固体物料中的块状无机物，会堵塞返料器；高温固体物料中的盐类可能会在高温下会粘附在返料器内表面；高温固体物料中的粉尘会进入旋转轴的间隙，导致轴的密封失效。

另外，若采用现有的高温旋转阀，虽阀门材料选用耐热不锈钢、中心轴加水冷却和选用耐高温轴承等措施，可以承受高温工况。但是在输送垃圾热解固体物料时仍存在以下问题：

1、高温粉尘会破坏动密封影响下料的可靠性，粉尘会进入旋转轴与密封件的间隙，在工作过程中，粉尘会研磨并破坏密封件和轴的表面，引起气体或粉尘泄漏，会严重影响设备运行安全。

2、高温固体物料中可能含有的盐类与粉尘会在叶轮料槽内表面板结，甚至使叶轮卡死，影响正常下料。

3、工程上常用的旋转下料器没有针对高温工况的合理的结构设计，虽然个别的高温旋转阀的叶轮旋转轴中心通有冷却水，但没有考虑到物料的高温仍引起旋转轴和轴承座的相对位移，导致旋转轴卡阻。

为满足垃圾热解返料和解决以上问题，需要设计一种耐磨防堵型高温固体返料器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨防堵型高温固体返料器，可以用于高温固体物料的返料。

本发明的技术方案如下：

一种耐磨防堵型高温固体返料器，包括旋转阀体、侧端盖、叶轮、填料压盖、旋转轴；

所述的旋转阀体上部设有进料口，下部设有出料口，通过进料口和出料口与返料管线相连；

在所述旋转阀体的左右两侧分别设有端口；

所述的侧端盖有两个，分别设于旋转阀体的两侧端口处；

在所述侧端盖的中心位置加工中心通孔，与旋转轴配合；

所述的旋转轴穿过两个侧端盖的中心通孔，其中旋转轴的中部位于旋转阀体内部，旋转轴的两端分别位于两个侧端盖的外部；

所述的叶轮焊接在旋转轴的中部，在叶轮的料槽底部焊接固定设有弧形底板，并且底板表面打磨光滑，以减少叶轮内的死角；

在叶轮的拨料平面上设有固定环，金属链与固定环相连，可以绕固定环摆动；当叶轮转动时，金属链随着运动，清理叶轮的内表面；

在所述的旋转轴上、叶轮的两端圆板外侧各设有一个挡板，挡板与旋转轴固定，且与侧端盖内壁之间仅留有微小间隙，用于阻挡粉尘；

在所述旋转轴位于左侧的侧端盖外部部分上固定设有轴承座，轴承A固定卡设在轴承座内，轴承座端盖A通过螺栓固定在侧端盖上，通过油封密封；在所述旋转轴的左端加工有外螺纹，装入挡圈后通过锁紧螺母锁紧固定，用于对轴承A限位；

在所述旋转轴位于右侧的侧端盖外部部分上固定设有另一个轴承座，轴承B卡设于轴承座内，轴承座端盖B通过螺栓固定在侧端盖上，通过油封密封；在所述的轴承座端盖B与轴承座之间留有空隙，轴承B能够在上述空隙范围内随旋转轴膨胀延伸而沿旋转轴移动，用于抵消高温下旋转轴和轴承座之间的位移量；在所述旋转轴的右端加工有外螺纹，装入挡圈后通过锁紧螺母锁紧固定，用于对轴承B限位；

在所述旋转轴的左端面上沿轴向加工有入水孔，入水孔与旋转轴同轴；所述入水孔的开口处与水冷旋转接头的一端相连，水冷旋转接头的另一端与进水管和回水管相连；

在所述水冷旋转接头的中部设有钢管，钢管伸入旋转轴的入水孔，用于通入冷却水降温；

所述旋转轴的左端依次通过链轮A、滚子链、链轮B与减速机的一端相连，减速机的另一端与电机相连，通过电机驱动旋转轴和叶轮旋转；

所述的电机安装在电机座上，在电机座上设有顶丝，用于顶住电机，防止电机受力后移动。

还包括在所述侧端盖的中心通孔的内侧壁上加工齿型槽，用于阻挡粉尘；

在齿型槽上加工气体吹扫口，与外接气源相连通，用于吹除进入此处间隙的粉尘。

在所述侧端盖中心通孔与旋转轴接触的位置设有石墨盘根，并通过填料压盖压紧，以实现旋转轴与侧端盖之间的密封。

在叶轮和底板围成的间隙内填入耐火浇注料，用于减少高温物料向旋转轴传热。

在所述叶轮的外沿上加工有堆焊耐磨合金层，用于减小高温物料对叶轮的磨损。

在叶轮和挡板之间的缝隙内、挡板和侧端盖之间的缝隙内，都塞入耐火纤维，用于阻挡粉尘进入。

所述叶轮的两端圆板直径较大，圆板边沿与旋转阀体的内壁之间仅留有微小间隙，以减少固体物料溢出。

在所述出料口的上沿设有斜面，利于旋转阀体内堆积的物料排出。

所述叶轮的料槽长度大于进料口的直径，有容纳块状无机物的空间。

在所述链轮A、滚子链和链轮B的外部设有保护罩。

本发明的显著效果在于：

(1)本发明返料器，在端盖的中心通孔的内侧壁上加工齿型槽并在齿型槽上设气体吹扫口，用于减少进入动密封处的粉尘；在叶轮上设有金属链用于清理叶轮的内表面，可以防止物料在叶轮表面粘结和堵塞；在旋转轴内通冷却水降低旋转轴的温度，并且在叶轮和底板围成的间隙内填入耐火浇注料，可以提高返料阀的耐高温性；在叶轮的外沿上堆焊耐磨合金，用于减小高温物料对叶轮的磨损；在旋转轴的轴承设计时，一端为固定结构另一端为滑动结构，可以减少高温变形等对返料器的影响。

(2)本发明返料器解决了含有块状无机物、盐类和粉尘等的固体物料混合物在输送中产生的堵塞、卡阻或磨损等问题，通常循环流化床锅炉上的气力返料阀或下料阀也不能满足此工况需要。

附图说明

图1为返料器正向剖视图；

图2为图1中A-A向示意图；

图3为返料器俯视图。

图中：1旋转阀体、2侧端盖、3叶轮、4填料压盖、5旋转轴、6石墨盘根、7轴承座、8轴承A、9油封、10轴承座端盖A、11挡圈、12锁紧螺母、13轴承座端盖B、14金属链、15固定环、16底板、17挡板、18钢管、19水冷旋转接头、20进水管、21回水管、22链轮A、23滚子链、24链轮B、25减速机、26电机、27电机座、28顶丝、29保护罩、301耐火浇注料、302堆焊耐磨合金层、303耐火纤维、1A进料口、1B出料口、2A气体吹扫口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1～3所示的一种耐磨防堵型高温固体返料器，包括旋转阀体1、侧端盖2、叶轮3、填料压盖4、旋转轴5。

所述的旋转阀体1上部设有进料口1A，下部设有出料口1B，通过进料口1A和出料口1B与返料管线相连。在所述出料口1B的上沿设有斜面，利于旋转阀体1内堆积的物料排出。在所述旋转阀体1的左右两侧分别设有端口。

所述的侧端盖2有两个，分别设于旋转阀体1的两侧端口处。在所述侧端盖2的中心位置加工中心通孔，与旋转轴5配合。在中心通孔的内侧壁上加工齿型槽，用于阻挡一部分粉尘。在齿型槽上加工气体吹扫口2A，与外接气源相连通，用于吹除进入此处间隙的粉尘。

所述的旋转轴5穿过两个侧端盖2的中心通孔，其中旋转轴5的中部位于旋转阀体1内部，旋转轴5的两端分别位于两个侧端盖2的外部。在所述侧端盖2中心通孔与旋转轴5接触的位置设有石墨盘根6，并通过填料压盖4压紧，以实现旋转轴5与侧端盖2之间的密封。

所述的叶轮3焊接在旋转轴5的中部，在叶轮3的料槽底部焊接固定设有弧形底板16，并且底板16表面打磨光滑，以减少叶轮3内的死角，进一步减少盐类等在返料器内的板结堵塞。在叶轮3和底板16围成的间隙内填入耐火浇注料301，用于减少高温物料向旋转轴5传热。所述叶轮3的料槽长度大于进料口1A的直径，有一定容纳块状无机物的空间。

在叶轮3的拨料平面上设有固定环15，金属链14与固定环15相连，可以绕固定环15摆动。当叶轮3转动时，金属链14随着运动，清理叶轮3的内表面。

在所述叶轮3的外沿上加工有堆焊耐磨合金层302，用于减小高温物料对叶轮3的磨损。所述叶轮3的两端圆板直径较大，圆板边沿与旋转阀体1的内壁之间仅留有微小间隙，以减少固体物料溢出。

在所述的旋转轴5上、叶轮3的两端圆板外侧各设有一个挡板17，挡板17与旋转轴5固定，且与侧端盖2内壁之间仅留有微小间隙，用于阻挡一部分粉尘。在叶轮3和挡板17之间的缝隙内、挡板17和侧端盖2之间的缝隙内，都塞入耐火纤维303，用于阻挡粉尘进入。

在所述旋转轴5位于左侧的侧端盖2外部部分上固定设有轴承座7，轴承A8固定卡设在轴承座7内，轴承座端盖A10通过螺栓固定在侧端盖2上，通过油封9密封。在所述旋转轴5的左端加工有外螺纹，装入挡圈11后通过锁紧螺母12锁紧固定，用于对轴承A8限位。

在所述旋转轴5位于右侧的侧端盖2外部部分上固定设有另一个轴承座7，轴承B卡设于轴承座7内，轴承座端盖B13通过螺栓固定在侧端盖2上，通过油封9密封。在所述的轴承座端盖B13与轴承座7之间留有空隙，轴承B能够在上述空隙范围内随旋转轴5膨胀延伸而沿旋转轴5移动，用于抵消高温下旋转轴5和轴承座7之间的位移量。在所述旋转轴5的右端加工有外螺纹，装入挡圈11后通过锁紧螺母12锁紧固定，用于对轴承B限位。

在所述旋转轴5的左端面上沿轴向加工有入水孔，入水孔与旋转轴5同轴。所述入水孔的开口处与水冷旋转接头19的一端相连，水冷旋转接头19的另一端与进水管20和回水管21相连。在所述水冷旋转接头19的中部设有钢管18，钢管18伸入旋转轴5的入水孔，用于通入冷却水降温。

所述旋转轴5的左端依次通过链轮A22、滚子链23、链轮B24与减速机25的一端相连，减速机25的另一端与电机26相连，通过电机26驱动旋转轴5和叶轮3旋转，降低了高温对电机26的影响。所述的电机26安装在电机座27上，在电机座27上设有顶丝28，用于顶住电机26，防止电机26受力后移动。在所述链轮A22、滚子链23和链轮B24的外部设有保护罩29。

高温固体物料从进料口1A进入返料器中，电机26和减速机25通过滚子链23带动叶轮3转动，把物料带至出料口1B。

Claims (10)

1.一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：包括旋转阀体(1)、侧端盖(2)、叶轮(3)、填料压盖(4)、旋转轴(5)；

所述的旋转阀体(1)上部设有进料口(1A)，下部设有出料口(1B)，通过进料口(1A)和出料口(1B)与返料管线相连；

在所述旋转阀体(1)的左右两侧分别设有端口；

所述的侧端盖(2)有两个，分别设于旋转阀体(1)的两侧端口处；

在所述侧端盖(2)的中心位置加工中心通孔，与旋转轴(5)配合；

所述的旋转轴(5)穿过两个侧端盖(2)的中心通孔，其中旋转轴(5)的中部位于旋转阀体(1)内部，旋转轴(5)的两端分别位于两个侧端盖(2)的外部；

所述的叶轮(3)焊接在旋转轴(5)的中部，在叶轮(3)的料槽底部焊接固定设有弧形底板(16)，并且底板(16)表面打磨光滑，以减少叶轮(3)内的死角；

在叶轮(3)的拨料平面上设有固定环(15)，金属链(14)与固定环(15)相连，可以绕固定环(15)摆动；当叶轮(3)转动时，金属链(14)随着运动，清理叶轮(3)的内表面；

在所述的旋转轴(5)上、叶轮(3)的两端圆板外侧各设有一个挡板(17)，挡板(17)与旋转轴(5)固定，且与侧端盖(2)内壁之间仅留有微小间隙，用于阻挡粉尘；

在所述旋转轴(5)位于左侧的侧端盖(2)外部部分上固定设有轴承座(7)，轴承A(8)固定卡设在轴承座(7)内，轴承座端盖A(10)通过螺栓固定在侧端盖(2)上，通过油封(9)密封；在所述旋转轴(5)的左端加工有外螺纹，装入挡圈(11)后通过锁紧螺母(12)锁紧固定，用于对轴承A(8)限位；

在所述旋转轴(5)位于右侧的侧端盖(2)外部部分上固定设有另一个轴承座(7)，轴承B卡设于轴承座(7)内，轴承座端盖B(13)通过螺栓固定在侧端盖(2)上，通过油封(9)密封；在所述的轴承座端盖B(13)与轴承座(7)之间留有空隙，轴承B能够在上述空隙范围内随旋转轴(5)膨胀延伸而沿旋转轴(5)移动，用于抵消高温下旋转轴(5)和轴承座(7)之间的位移量；在所述旋转轴(5)的右端加工有外螺纹，装入挡圈(11)后通过锁紧螺母(12)锁紧固定，用于对轴承B限位；

在所述旋转轴(5)的左端面上沿轴向加工有入水孔，入水孔与旋转轴(5)同轴；所述入水孔的开口处与水冷旋转接头(19)的一端相连，水冷旋转接头(19)的另一端与进水管(20)和回水管(21)相连；

在所述水冷旋转接头(19)的中部设有钢管(18)，钢管(18)伸入旋转轴(5)的入水孔，用于通入冷却水降温；

所述旋转轴(5)的左端依次通过链轮A(22)、滚子链(23)、链轮B(24)与减速机(25)的一端相连，减速机(25)的另一端与电机(26)相连，通过电机(26)驱动旋转轴(5)和叶轮(3)旋转；

所述的电机(26)安装在电机座(27)上，在电机座(27)上设有顶丝(28)，用于顶住电机(26)，防止电机(26)受力后移动。

2.如权利要求1所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：还包括在所述侧端盖(2)的中心通孔的内侧壁上加工齿型槽，用于阻挡粉尘；

在齿型槽上加工气体吹扫口(2A)，与外接气源相连通，用于吹除进入此处间隙的粉尘。

3.如权利要求2所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：在所述侧端盖(2)中心通孔与旋转轴(5)接触的位置设有石墨盘根(6)，并通过填料压盖(4)压紧，以实现旋转轴(5)与侧端盖(2)之间的密封。

4.如权利要求3所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：在叶轮(3)和底板(16)围成的间隙内填入耐火浇注料(301)，用于减少高温物料向旋转轴(5)传热。

5.如权利要求4所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：在所述叶轮(3)的外沿上加工有堆焊耐磨合金层(302)，用于减小高温物料对叶轮(3)的磨损。

6.如权利要求5所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：在叶轮(3)和挡板(17)之间的缝隙内、挡板(17)和侧端盖(2)之间的缝隙内，都塞入耐火纤维(303)，用于阻挡粉尘进入。

7.如权利要求6所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：所述叶轮(3)的两端圆板直径较大，圆板边沿与旋转阀体(1)的内壁之间仅留有微小间隙，以减少固体物料溢出。

8.如权利要求7所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：在所述出料口(1B)的上沿设有斜面，利于旋转阀体(1)内堆积的物料排出。

9.如权利要求8所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：所述叶轮(3)的料槽长度大于进料口(1A)的直径，有容纳块状无机物的空间。

10.如权利要求9所述的一种耐磨防堵型高温固体返料器，其特征在于：在所述链轮A(22)、滚子链(23)和链轮B(24)的外部设有保护罩(29)。

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