CN114053953B - 外旋式废旧橡塑热裂解设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外旋式废旧橡塑热裂解设备，属于废旧橡塑热裂解设备领域。包括外旋式反应釜及机械密封组件，反应釜的出料口为缩径结构；机械密封组件包括机械密封动环补偿器，动环固定圈，磨擦动环，机械密封静环补偿器，磨擦静止环，第一弹簧以及第二弹簧；磨擦动环安装在动环固定圈右侧开设的凹槽内，随反应釜旋转；第一弹簧套设于第二螺栓外；第二弹簧套设于第一螺栓外；磨擦动环与磨擦静止环转动连接。本发明应用于废旧橡塑热裂解方面，解决现有热裂解设备存在因釜体的结焦、热解不充分及密封性变差而造成的热裂解效率低及频繁停机的技术问题，具有热裂解效率高、裂解彻底、密封性好、安全性高的特点。

Description

外旋式废旧橡塑热裂解设备

技术领域

本发明属于废旧橡塑热裂解设备领域，尤其涉及一种外旋式废旧橡塑热裂解设备。

背景技术

车的普及不仅方便了人们的生活，也为工业发展做出巨大贡献。但过了使用年限，废旧汽车、尤其是废旧轮胎、废塑料的处理成为严重影响环境的问题。废旧轮胎、废塑料属于人工合成有机物，无法自然降解，如果不妥善进行回收处理，不仅对环境破坏巨大，同时也是对资源的浪费。

热裂解技术被公认是处理废轮胎、废塑料问题的最佳途径之一，热裂解处理技术的关键在于保证热裂解系统连续高效运转的同时，保证热裂解系统的密封性，防止外界空气进入或内部高温气体喷出而造成的安全隐患。

然而，目前的热裂解设备仍然存在因釜体的结焦、热解不充分及密封性变差而造成的热裂解效率低及频繁停机现象，从而影响热裂解效率、效果并存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本发明提出一种外旋式废旧橡塑热裂解设备，解决了现有热裂解设备存在因釜体的结焦、热解不充分及密封性变差而造成的热裂解效率低及频繁停机的技术问题，具有热裂解效率高、裂解彻底、密封性好、安全性高的特点。

本发明公开了一种外旋式废旧橡塑热裂解设备，包括：

反应釜，为外旋式，反应釜出料口为缩径结构；

机械密封组件，与所述反应釜的出料口端部密封连接；

所述机械密封组件进一步包括

机械密封动环补偿器，左侧通过法兰与所述反应釜的出料口端部密封连接；

动环固定圈，左侧通过法兰与所述机械密封动环补偿器右端相连；

磨擦动环，安装在所述动环固定圈右侧开设的凹槽内，随所述反应釜旋转；

机械密封静环补偿器，右侧通过法兰与后密封仓法兰密封连接，左右两侧法兰之间通过第一螺栓相连；

磨擦静止环，所述磨擦静止环的法兰通过第二螺栓与所述机械密封静环补偿器的左侧法兰相连；

第一弹簧，套设于所述第二螺栓外；

第二弹簧，套设于所述第一螺栓外；

所述磨擦动环与所述磨擦静止环旋转摩擦且密封连接。

在其中一些实施例中，所述反应釜的进料口为缩径进料口，缩径进料口的高度高于所述反应釜的出料口。

在其中一些实施例中，所述反应釜的中心轴线与水平线之间的夹角为1°-3°。

在其中一些实施例中，所述反应釜还包括密封套，所述缩径进料口一端伸入所述密封套内，并与所述密封套之间设有密封填料。

在其中一些实施例中，所述反应釜前端设有导料抄板，所述导料抄板设于所述反应釜内靠近所述缩径进料口一端。

在其中一些实施例中，所述反应釜的中部还设有扬料板、折弯抄板。

在其中一些实施例中，所述反应釜中后端设有螺旋叶片。

在其中一些实施例中，所述反应釜的缩径结构的出料口内设有斜抄板。

在其中一些实施例中，还包括进料装置，所述进料装置包括依次连接的刮板上料机、缓存大料仓及进料堵气螺旋机。

在其中一些实施例中，还包括出渣装置，所述出渣装置进一步包括一级出渣螺旋机及二级出渣螺旋机。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供一种外旋式废旧橡塑热裂解设备，采用机械密封的方式，结合反应釜的缩径结构，提高了设备的密封性，有利于釜体在高温下长期运行，延长其使用寿命，降低设备的运行成本；将釜内的螺旋叶片改为分段设置，由不同功能的抄板及杨尘装置取代，避免了釜体的结焦及热解不充分的弊端，提高了热裂解效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所提供的外旋式废旧橡塑热裂解设备的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的机械密封组件的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的反应釜的结构示意图；

附图说明：1、反应釜；11、导料抄板；12、扬料板；13、折弯抄板；14、螺旋叶片；15、斜抄板；16、反应釜出料口；17、缩径进料口；18、密封套；19、密封填料；2、机械密封组件；21、机械密封动环补偿器；22、动环固定圈；23、磨擦动环；24、机械密封静环补偿器；25、磨擦静止环；26、第一弹簧；27、第二弹簧；3、进料装置；4、出渣装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。

在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本发明所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本发明所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本发明实施例提供了一种外旋式废旧橡塑热裂解设备，图1为根据本发明实施例的外旋式废旧橡塑热裂解设备的结构示意图。参考图1所示，该设备至少包括外旋式反应釜1以及与反应釜1的出料口端部密封连接的机械密封组件2，反应釜出料口16为缩径结构；如图2所示，机械密封组件2进一步包括机械密封动环补偿器21，动环固定圈22，磨擦动环23，机械密封静环补偿器24，磨擦静止环25，第一弹簧26以及第二弹簧27；其中，机械密封动环补偿器21左侧通过法兰与反应釜1的出料口端部密封连接；动环固定圈22左侧通过法兰与机械密封动环补偿器21右端相连；磨擦动环23安装在动环固定圈22右侧开设的凹槽内，随反应釜1旋转；机械密封静环补偿器24右侧通过法兰与后密封仓法兰密封连接，左右两侧法兰之间通过第一螺栓相连；磨擦静止环25的法兰通过第二螺栓与机械密封静环补偿器24的左侧法兰相连；第一弹簧26套设于第二螺栓外；第二弹簧27套设于第一螺栓外；磨擦动环23与磨擦静止环25转动连接，优选的，磨擦动环23与磨擦静止环25旋转摩擦且密封连接，具体的，磨擦动环23与磨擦静止环25旋转摩擦而起到端面密封的作用。

需要说明的是，该外旋式废旧橡塑热裂解设备将反应釜1的出料口限定为锥形缩径出料口，缩径釜体由于直径小、钢性大、不易变形，有利于釜体在高温下长期运行，延长其使用寿命，降低设备的运行成本，另外，缩径结构的出料口使动静配合直径更小，使密封变得更为容易，一次性投资更少，运行更为稳定，减少了油蒸汽泄露的风险，进一步的配合采用机械密封组件2，进一步提高设备的密封性，保证设备运行安全。

进一步的，外旋式热裂解反应釜1一般都是采用柔性密封填料19进行密封，其缺点是填料与釜体直接接触，填料与釜体直接摩擦，填料压的越紧摩擦力就越大、消耗功率也就越大，且填料与釜体之间相对转动，造成填料磨损，自动补偿能力差，需要经常紧固调整，容易引起泄漏，且不易控制，所以必须定期更换，本发明提供的机械密封组件2具有性能可靠、几乎无泄漏、摩擦性能好、适用范围广、使用寿命长，毋须经常维修，密封可靠的特点，在长期运转中密封状态稳定，维修周期长。端面磨损后可自动补偿，一般情况下不需要经常性维修运转中无需调整。由于机械密封靠弹簧力和补偿器压力使摩擦动环与静环贴合，在运转中自动保持接触，装配后就不用像普通填料那样需调整压紧。具体的，该机械密封组件2靠弹簧力和补偿器压力使摩擦动环与静止磨擦环贴合，在运转中自动保持接触，端面磨损后可自动补偿，第一弹簧26一般用来调整垂直角度，还需要辅以第二弹簧27，来满足加载弹力垂直于旋转轴线的端面，在流体压力和机械密封动环补偿器21、机械密封静环补偿器24的作用下，保持贴合并相对滑动而构成的防止高温油蒸汽泄漏的效果。

进一步的，反应釜1的进料口为缩径进料口17，缩径进料口17的高度高于反应釜1的出料口。可选的，反应釜1的中心轴线与水平线之间的夹角为1°-3°，使釜内方便热解与出渣。该热裂解反应釜1在传统同径的基础上，将釜体左端进料口进行了缩径处理，与同径釜体相比具有以下的优势：缩径后使动静配合变得更容易，杜绝了油蒸汽的泄漏，减少了安全事故的发生；密封填料19使用量更少，节约了运行成本；设备维护保养周期更长，使效率得到了提高；使操作更为简便，减轻了操作人员的劳动强度。优选的，反应釜1还包括密封套18，缩径进料口17一端伸入密封套18内，并与密封套18之间设有密封填料19。具体的，反应釜1的釜体左端缩径进料口17沿轴向直接插入密封套18内，形成进料端动静配合，密封套18内设置有耐高温的柔性密封填料19，为防止填料同轴旋转还在外部设置有密封填料19压盖。

如图3所示，反应釜1前端设有导料抄板11，导料抄板11设于反应釜1内靠近缩径进料口17一端，有利于使从进料堵气螺旋机输送进来的原料，进入反应釜1的釜体后经导料抄板11快速向前移动，避免原料堵塞在釜体前端；反应釜1的中部还设有扬料板12、折弯抄板13，橡胶与塑料等高分了材料都是绝缘体其热量很难窜透内部，因此造成热解效率降低，通过在反应釜1的中部设置扬料板12、折弯抄板13，可以使物料在热解过程中在釜内撒落，与热风接触使物料受热的均匀性，加速热解，提高热解效率，有效防止物料过烧而造成的釜体结焦及热裂解效率下降问题；反应釜1中后端设有螺旋叶片14，热解的物料到釜体中后段体积已经缩小了很多，物料中的有效成分也已经基本分解完成，且距离排渣口不远，为了防止将粗炭黑粉尘带入油蒸汽中，将此段设置为螺旋叶片14，用于避免上述风险；反应釜1的缩径结构的出料口内设有斜抄板15，用于将釜体的物料导出。该设备由釜体同径改为前后缩径，将釜内的螺旋叶片14改为分段设置，由不同功能的抄板及杨尘装置取代，避免了釜体的结焦及热解不充分的弊端。

进一步的，还包括进料装置3，进料装置3包括依次连接的刮板上料机、缓存大料仓及进料堵气螺旋机。具体的，从预处理车间输送的原料经刮板上料机，输送至重力缓存大料仓，在重力缓存大料仓右侧上部设置有上料位计，重力缓存大料仓左侧锥形下部设置有下料位计，上下料位计与刮板上料机连锁，控制进料与落料的启停。进料堵气螺旋机内设置有不等距的螺旋叶片14，在进料时可以将原料进行挤压，有于增加热裂解原料密实度，防止进料时外部空气进入热裂解反应釜1内及釜内高温油蒸汽溢出，其进料口设置在螺旋机中部，进料口上部设置有密封闸板阀，便于方便螺旋机的维护与控制进料量。

进一步还包括出渣装置4，出渣装置4进一步包括一级出渣螺旋机及二级出渣螺旋机。具体的，反应釜1的后密封仓箱体缓存料仓下部法兰与出渣自堵气螺旋机进料口法兰进行连接，其落料口与一级出渣螺旋机进料口连接。一级螺旋机U形筒体内设置有螺旋叶片14，一级出渣螺旋机出料口与出渣螺旋机中部堵气缓存料罐进料口进行连接。二级出渣螺旋机U形筒体内设置有螺旋叶片14，二级出渣螺旋机进料口与出渣螺旋机中部堵气缓存料罐出料口连接，二级出渣螺旋机出料口与外部大料仓进料口连接，收集的粗炭黑输送至炭黑深加工车间进行处理。

进一步的，反应釜1安装在左部托轮组、右部托轮组上，托轮组成对配置，为防止釜体位移自由运动，使其在高温线张后只能沿一个方向运动，在右部托轮组上还设置有一对档轮组，具体配合方法为档轮组与右部托轮组进行配合，裂解反应釜1釜体上右端阻止圈，左右径向与托轮接触，右端阻止圈前后轴向与档轮体相配合，设置在托轮档轮组支架上进行运行。为了防止釜体在高温运行过程中位移，将热裂解反应釜1的传动设置在出料端，并利用釜体防位移挡轮组固定，釜体上设置有传动大齿圈，与传动装置配合驱动釜体运行。

上述外旋式废旧橡塑热裂解设备的工作过程为：

废旧橡塑物料经反应釜1的缩径进料口17进入釜体内，经导料抄板11快速向前移动，然后经过扬料板12、折弯抄板13，使物料在热解过程中在釜内撒落，与热风接触使物料受热的均匀性，加速热解，进一步经过螺旋叶片14进一步进行热裂解，同时防止将粗炭黑粉尘带入油蒸汽中，最后经过斜抄板15将釜体的物料导出。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：包括：

反应釜，为外旋式，反应釜出料口为锥形缩径结构；

机械密封组件，与所述反应釜的出料口端部密封连接；

所述机械密封组件进一步包括

机械密封动环补偿器，左侧通过法兰与所述反应釜的出料口端部密封连接；

动环固定圈，左侧通过法兰与所述机械密封动环补偿器右端相连；

磨擦动环，安装在所述动环固定圈右侧开设的凹槽内，随所述反应釜旋转；

机械密封静环补偿器，右侧通过法兰与后密封仓法兰密封连接，左右两侧法兰之间通过第一螺栓相连；

磨擦静止环，所述磨擦静止环的法兰通过第二螺栓与所述机械密封静环补偿器的左侧法兰相连；

第一弹簧，套设于所述第二螺栓外；

第二弹簧，套设于所述第一螺栓外；

所述磨擦动环与所述磨擦静止环旋转摩擦且密封连接；

所述反应釜的进料口为缩径进料口，缩径进料口的高度高于所述反应釜的出料口；

所述反应釜的中心轴线与水平线之间的夹角为1°-3°。

2.根据权利要求1所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：所述反应釜还包括密封套，所述缩径进料口一端伸入所述密封套内，并与所述密封套之间设有密封填料。

3.根据权利要求1所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：所述反应釜前端设有导料抄板，所述导料抄板设于所述反应釜内靠近所述缩径进料口一端。

4.根据权利要求3所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：所述反应釜的中部还设有扬料板、折弯抄板。

5.根据权利要求4所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：所述反应釜中后端设有螺旋叶片。

6.根据权利要求5所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：所述反应釜的缩径结构的出料口内设有斜抄板。

7.根据权利要求1所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：还包括进料装置，所述进料装置包括依次连接的刮板上料机、缓存大料仓及进料堵气螺旋机。

8.根据权利要求1所述的外旋式废旧橡塑热裂解设备，其特征在于：还包括出渣装置，所述出渣装置进一步包括一级出渣螺旋机及二级出渣螺旋机。