CN201500673U - 废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备 - Google Patents

Abstract

一种废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，包括依次连接的手动拆解工位台、冷媒回收装置、带压料装置和上料装置的双轴撕碎机、第一皮带输送机、辊轮破碎机、第二皮带输送机及永磁自卸式除铁器、振动给料器及筒式除铁器、振动给料器及涡电流分选机；双轴撕碎机、辊轮破碎机可用混合破碎机替代；上述双轴撕碎机至涡电流分选机的生产线设备系统全部安装在一个封闭式围房防爆除尘工作间内，并配套安装有旋风收集器、除尘器及风机、氮气保护、喷雾除尘降温装置等。本实用新型设备制造成本和运行成本低，工艺简单，操作容易，无泄露、无废气、无废水、无废渣，不产生二次污染，安全环保，资源回收效果好。

Description

废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备

技术领域：

本实用新型涉及一种环境保护工艺方法及设备，具体涉及一种废旧电冰箱无害化处理工艺与资源化高效回收生产线设备。

背景技术

有关统计表明，我国电冰箱的社会保有量约为1.3亿台，每年平均报废400万台以上，报废的电冰箱含有氟利昂等对环境有害的物质，需要得到妥善的处理处置，同时废旧冰箱中又含有大量可供回收利用的金属、玻璃及塑料等，具有较高的回收利用价值。如果能对日益增加的废旧冰箱进行有效的处理和资源化回收利用，对于缓解我国资源短缺的压力，减轻环境污染、建立循环经济社会都具有积极的作用和重要的意义。

目前，由于我国在废旧冰箱回收处理方面的研究还不够成熟，没有形成科学的回收体系和成熟的处理工艺，大量的废旧冰箱主要通过两个渠道处理：一是被简单处理翻新之后又流入低收入家庭或农村，存在对环境污染的隐患；二是在不具备条件的小作坊里被手工拆解，回收有用资源后，剩余的大量有毒有害物质通过倾倒、掩埋或焚烧等方式被排放到河流、地面和大气当中，不仅造成巨大的资源浪费，而且严重污染当地的环境。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题和状况，而提供一种废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，适合我国劳动力资源丰富的实际情况，并且设备制造成本和运行成本低，工艺简单，操作容易，无泄露、无废气、无废水、无废渣，不产生二次污染，除尘防爆，安全环保，资源回收效果好。

本实用新型采用的技术方案是：本实用新型的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收的生产线设备，包括手动拆解工位台、冷媒回收装置、依次连接的上料装置、带压料装置的双轴撕碎机、第一皮带输送机、辊轮破碎机、第二皮带输送机、振动给料器及筒式除铁器、振动给料器及涡电流分选机；双轴撕碎机、第一皮带输送机和辊轮破碎机三者合起来可采用混合破碎机替代；在辊轮破碎机或混合破碎机区域还配套安装有旋风收集器、除尘器及风机，旋风收集器的输入吸收管道与辊轮破碎机或混合破碎机顶部及下料口顶部法兰连接连通，除尘器的输入吸收管道则与旋风收集器的输出管道相连通；紧贴第二皮带输送机上面安装有永磁自卸式除铁器；上述上料装置至涡电流分选机的生产线设备系统全部安装在一个封闭式一体化防爆除尘工作间内。

除手工拆解外，其余工序采取全自动/手动运行，同时配置有多级通风排风系统(分级启动，采取大风量稀释易燃易爆的发泡剂环戊烷气体及除尘通风，实现安全生产)、氮气保护装置(用于在两级破碎区域及除尘区域进行氮气保护，控制氧气含量使体积浓度低于8％，及发生危险状况时启动再次保护)、喷雾除尘降温装置、环戊烷气体浓度在线监测及报警控制、聚氨酯粉尘浓度在线监测及报警控制、温度在线监测及报警控制、主电路合闸控制、多处设置急停按钮、报警及状态显示、风门监测及全部设备进行可靠的防静电接地等安全措施，确保生产安全。

上述技术方案中，带压料装置的双轴撕碎机结构为：机架上的撕碎腔内安装有由2台大功率电机分别带动的2根大角度六角柱强力旋转轴及安装在旋转轴上的撕碎刀具，撕碎腔上方安装进料斗，进料斗顶部连接负压抽风除尘管道，在进料斗的背面机架上还安装有压料装置；双轴撕碎机还包括有上料装置，上料装置结构为：上料斗安装在双轴撕碎机机架一侧，上料斗臂端通过转轴与双轴撕碎机机架连接，上料斗臂中部与液压活塞杆连接，液压缸端部与双轴撕碎机机架连接。

上述技术方案中，辊轮破碎机结构为：机架下安装有电机、传动皮带及旋转轴，旋转轴通过轴承、轴承座安装在机架上，旋转轴一直向上伸至破碎腔内，机架上安装有出料腔及破碎腔，出料腔位于破碎腔下方并与破碎腔连接连通，破碎腔壁四周装有由螺栓联接固定的定刀，破碎腔内的旋转轴上装有切刀支架和辊轮安装圆盘，切刀支架上装有切刀，辊轮安装圆盘通过销轴安装有旋转带齿辊轮；破碎腔下面为出料腔，安装有刮料板，刮料板固定在旋转轴上，破碎腔上部连接进料斗，进料斗顶部连接负压抽风除尘管道。

上述技术方案中，混合破碎机其结构为：机架下部装有电机、传动皮带及旋转轴，旋转轴通过轴承、轴承座安装在机架上，旋转轴一直向上伸至破碎腔内，机架上安装有出料腔及破碎腔，出料腔位于破碎腔下方并与破碎腔连接连通，破碎腔壁安装定刀，破碎腔内的旋转轴通过切刀支架安装有切刀，旋转轴还通过辊轮支架及销轴安装有旋转带齿辊轮，破碎腔下面为出料腔，安装有刮料板；破碎腔上部连接安装有撕碎腔，撕碎腔内安装有由2台大功率电机分别带动的2根大角度六角柱强力旋转轴，以及安装在强力旋转轴上的撕碎刀具，撕碎腔上方安装进料斗，进料斗顶部连接负压抽风除尘管道。

上述技术方案中，筒式除铁器结构为：在机架内安装有不锈钢滚筒，不锈钢滚筒内壁安装有小半边圆弧形永磁磁性材料，进料边沿不锈钢滚筒上部的切线方向安装，机架下部前后分别具有非磁性物料出口和磁性物料出口。

上述技术方案中，涡电流分选机结构为：在机架上安装有第一电机及由第一电机带动高速旋转的高强永磁材料滚筒，与此同时，机架上还安装有第二电机及由第二电机带动的皮带滚筒及输送皮带，输送皮带置于高强永磁材料滚筒上方，在输送皮带末端下方的机架前后位置分别安装有色金属出口和非金属物质出口。

本实用新型突出特点和显著效果：

(1)建立了科学、合理、规范的回收流程，在使用无泄漏及带自清功能的制冷剂回收装置抽取氟利昂后，采用自动方法对废旧电冰箱箱体的不同成份分别回收，资源回收利用率可达到98％以上，且无二次污染。

(2)采用常温破碎技术对冰箱箱体及部件进行破碎分离，较国外的低温液氮破碎投入少、运行成本低、工艺操作简单。

(3)本方案全部采用物理方式进行处理，整个过程不产生废气、废水、废渣。

(4)适合我国劳动力资源丰富的实际情况，工艺简单，操作容易，设备制造成本低。

(5)满足我国废弃家电处理的环保处理和资源综合利用要求，为我国废旧家电环保处理提供了一种新方法、新设备。

(6)采用封闭式一体化工作间，并通过通风、喷雾、除尘、充氮、静电接地、主电路合闸控制、急停控制、报警及状态显示、风门监测等一系列安全措施，除尘防爆，解决了国内外废旧电冰箱及家电处理中的防尘防爆难题，安全环保。

附图说明：

图1为本实用新型生产线设备结构示意图

图2为图1的俯视图

图3为双轴撕碎机结构示意图

图4为辊轮破碎机结构示意图

图5为混合破碎机结构示意图

图6为筒式除铁器结构示意图

图7为涡电流分选机结构示意图

图8为图7的俯视图

具体实施方式：

参见图1、图2，本实用新型的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收的生产线设备，包括手动拆解工位台1、冷媒回收装置2、依次连接的上料装置3、带压料装置的双轴撕碎机4、第一皮带输送机5、辊轮破碎机6、第二皮带输送机7、振动给料器、筒式除铁器8、振动给料器、涡电流分选机9；双轴撕碎机、第一皮带输送机和辊轮破碎机三者合起来可采用混合破碎机替代；在辊轮破碎机或混合破碎机区域还配套安装有旋风收集器10、除尘器11及风机12，旋风收集器的输入吸收管道与辊轮破碎机或混合破碎机顶部及下料口顶部法兰连接连通，除尘器的输入吸收管道则与旋风收集器的输出管道相连接连通，紧贴第二皮带输送机上面安装有永磁自卸式除铁器13；上述上料装置至涡电流分选机的生产线设备全部安装在一个封闭式一体化防爆除尘工作间14内。

处理过程：首先在前端拆解工位对废旧电冰箱进行手动拆解，拆除手工易拆卸的塑料件(如冰箱顶盖、抽屉、隔板等)、电线、玻璃、线路板，然后在抽氟工位对压缩机内的制冷剂回收，接着在后端拆解工位手动拆除不宜用破碎机破碎的压缩机、冷凝器，经此工序可得到高纯度的铁、铜、铝、塑料等材料，余下的箱体及门体(因它们是由彩钢板、塑料内胆、聚氨酯保温层及部分冷凝管组成并全部连成一体，用手工拆解无法分离)首先由上料装置将其送入双轴撕碎机进行初级破碎，分割成200～600mm(长)×40mm(宽)×40mm(厚)长条状物料，然后由皮带输送机将初级破碎后的物料自动输送至辊轮破碎机内进行第二级破碎，经过二级破碎后，铁、铜、铝、塑料及聚氨酯泡沫各物料实现了完全分离，完全分离后的物料先进行风力分选，在旋风收集器处收集粒径较小的聚氨酯泡沫，尾气经除尘器除尘后达标排放，其余物料落入皮带输送机，在其自动输送过程中由永磁自卸式除铁器先将大块黑色金属铁分离出来，然后物料继续经皮带输送至振动给料器，振动给料器再将物料连续均匀地送入筒式除铁器，筒式除铁器将余下的小块铁全部分离出并落入接料车，余下的物料经筒式除铁器另一下料斗落入振动给料器，通过振动给料器连续均匀地将物料送入涡电流分选机，将贵金属铜、铝、塑料及粗聚氨酯泡沫分离出来并分别落入不同的接料车。废旧电冰箱经过以上流程后可实现95％以上的资源回收再生利用，真正实现变废为宝。

除手工拆解外，其余工序采取全自动/手动运行，同时配置有多级通风排风系统17(分级启动，采取大风量稀释易燃易爆的发泡剂环戊烷气体及除尘通风，实现安全生产)、氮气保护装置15(用于在两级破碎区域及除尘区域进行氮气保护，控制氧气含量使体积浓度低于8％，及发生危险状况时启动再次保护)、喷雾除尘降温装置16、电气控制柜18包括有环戊烷气体浓度在线监测及报警控制、聚氨酯粉尘浓度在线监测及报警控制、温度在线监测及报警控制、主电路合闸控制、多处设置急停按钮、报警及状态显示、风门监测及全部设备进行可靠的防静电接地等安全措施，确保生产安全。

参见图3，上料装置结构为：上料斗19安装在双轴撕碎机机架一侧，上料斗19臂端通过转轴与双轴撕碎机机架20连接，上料斗臂22中部与液压活塞杆连接，液压缸端部与双轴撕碎机机架连接。

双轴撕碎机结构为：机架上的撕碎腔内安装有由2台大功率电机分别带动的2根大角度六角柱强力旋转轴23及安装在旋转轴上的撕碎刀具24，撕碎腔上方安装进料斗26，进料斗顶部连接负压粉尘出口27，在进料斗26的背面机架上还安装有压料装置25。

双轴撕碎机的运动原理及优点：冰箱由上料装置送入进料斗后，2台大功率电机通过联轴器分别带动2根大角度六角柱强力旋转轴相向旋转，此时安装在旋转轴上的撕碎刀具对冰箱进行大扭矩的撕咬，从而将冰箱撕碎。撕碎后物料为200～600mm(长)×40mm(宽)×40mm(高)的长条块状。该道破碎方式具有扭矩大、低能耗、低噪音、低粉尘等特点，特别适合特大特厚的物料的破碎分离。

参见图4，辊轮破碎机结构为：机架31下安装有电机28、传动皮带29及旋转轴30，旋转轴通过轴承、轴承座安装在机架31上，旋转轴一直向上伸至破碎腔32内，机架上安装有出料腔33及破碎腔32，出料腔位于破碎腔下方并与破碎腔连接连通，破碎腔壁安装定刀34，破碎腔内的旋转轴30通过切刀支架35安装有切刀36，旋转轴30还通过辊轮支架37及销轴38安装有旋转带齿辊轮39，破碎腔32下面为出料腔33，安装有刮料板40，破碎腔上部连接安装进料斗41，进料斗41顶部连接安装负压抽风除尘管道42。

辊轮破碎机的工作原理：各不同成份的混合物料由皮带输送机输送至进料斗后，电机通过皮带轮带动旋转轴旋转，安装在旋转轴上的切刀与安装在破碎腔壁上的定刀先对物料进行剪切，然后物料继续下行，安装在辊轮支架上的旋转(带齿)辊轮与销轴之间有很大的活动间隙。当辊轮支架随旋转轴公转时，旋转(带齿)辊轮一方面绕旋转轴旋转，一方面又在离心力的作用下又绕销轴自转，此时旋转(带齿)辊轮与安装在破碎腔壁上的定刀之间的间隙则时大时小，物料通过此间隙时则受到旋转(带齿)辊轮与定刀的冲击、剪切、挤压、弯曲，此时各种不同材质的物料进行分离并分别卷实，然后由刮料板将分离后的物料卸出。同时物料在破碎过程中产生的粉尘通过除尘系统收集。

特点：该破碎机特别适用于厚度较薄、强度较低的金属材料及各混合物料的破碎及分离，如汽车外壳，冰箱外壳，电脑主机箱等废旧物资的回收破碎。

参见图5，混合破碎机其结构为：机架31下部装有电机28、传动皮带29及旋转轴30，旋转轴30通过轴承、轴承座安装在机架31上，旋转轴30一直向上伸至破碎腔32内，机架上安装有出料腔33及破碎腔32，出料腔位于破碎腔下方并与破碎腔连接连通，破碎腔壁安装定刀34，破碎腔内的旋转轴30通过切刀支架35安装有切刀36，旋转轴30还通过辊轮支架37及销轴38安装有旋转辊轮39，破碎腔32下面为出料腔33，安装有刮料板40；破碎腔32上部连接安装有撕碎腔41，撕碎腔41内安装有由2台大功率电机带动的2根大角度六角柱强力旋转轴23，以及安装在强力旋转轴上的撕碎刀具24，撕碎腔上方安装进料斗26，进料斗顶部连接负压抽风除尘系统27。

各种不同成份的物料经皮带输送机输送至破碎腔1后，首先由大角度六角柱强力旋转轴带动的撕碎刀具(相向旋转)将物料撕碎成200～600mm(长)×40mm(宽)×40mm(高)的长条块状，撕碎后的物料落入破碎腔2，然后在旋转(带齿)辊轮的冲击、剪切、挤压、弯曲下，各不同组分的物料完全分离，分离后的物料由刮料板送至出料口。在整个破碎过程中，采用负压收集粉尘及各类有害或易爆气体，并采用氮气对破碎及输送过程进行保护。

该机集两种破碎方式于一体，能实现物料的粗碎及细碎的两种分离，具有占地面积小，投资少、降低粉尘排放及易于对破碎过程进行除尘及防爆保护等优点。

双轴撕碎破碎方式(第1级破碎)的运动原理及优点：由2台电机分别带动2根大角度六角柱强力旋转轴相向旋转，此时安装在旋转轴上的撕碎刀具对物料进行大扭矩的撕咬，从而将物料撕碎。该道破碎方式具有扭矩大、低能耗、低噪音、低粉尘等特点，特别适合特大特厚的物料的破碎分离。

旋转辊轮破碎方式(第2级破碎)的运动原理：由电机1通过皮带轮带动旋转轴2旋转，安装在旋转轴2上的切刀与安装在破碎腔壁上的定刀先对物料进行剪切，然后物料继续下行，安装在辊轮支架上的旋转(带齿)辊轮与销轴之间有很大的活动间隙。当辊轮支架随旋转轴2公转时，旋转(带齿)辊轮一方面绕旋转轴2旋转，一方面又在离心力的作用下

绕销轴自转，此时旋转(带齿)辊轮与安装在破碎腔壁上的定刀之间的间隙则时大时小，物料通过此间隙时则受到旋转(带齿)辊轮与定刀之间的冲击、剪切、挤压、弯曲，此时各种不同材质的物料进行分离并分别卷实，然后由刮料板将分离后的物料卸出。同时物料在破碎过程中产生的粉尘通过除尘系统收集。

参见图6，筒式除铁器结构为：在机架43内安装有不锈钢滚筒44，不锈钢滚筒44内壁安装有小半边圆弧形永磁磁性材料45，进料边沿不锈钢滚筒上部的切线方向安装，机架下部前后分别具有非磁性物料出口46和磁性物料出口47。

原理：当物料流经筒式除铁器时，铁及铁的氧化物杂质在永磁磁性材料磁场力的作用下被吸附于不锈钢滚筒表面并随滚筒顺时针转动，当转动至脱离磁场作用区时，受重力作用，从不锈钢滚筒表面脱落并从铁磁性物料出口处掉至运载小车。其余非磁性物料只受重力作用直接从非磁性物料出口排出，实现物料的自动除铁。整个过程连续不断的进行，系统稳定可靠。

参见图7、图8，涡电流分选机结构为：在机架48上安装有第一电机49及由第一电机带动高速旋转的高强永磁材料滚筒50，与此同时，机架上还安装有第二电机51及由第二电机带动的皮带滚筒52及输送皮带53，输送皮带置于高强永磁材料滚筒50上方，在输送皮带末端下方的机架前后位置分别安装有色金属出口54和非金属物质出口55。

涡电流分选机是利用物质导电性不同的一种分选技术，其分选原理是利用第二电机带动高强永磁材料滚筒高速旋转，产生一个具有交替变化的磁场，当具有电导度性能的有色金属通过第一电机带动的皮带输送至高强永磁材料滚筒时，会在有色金属内感应出涡电流。此涡电流本身会产生交替变换的磁场并与高强永磁材料滚筒转动所产生的磁场方向相反，此时有色金属则会因磁场的相斥作用而沿其输送方向跳出来，从有色金属出口排出。非金属物料剩在输送带上，从皮带末端落下，由非金属物质出口排出，因而与其他玻璃，塑料等非金属物质分离开来，达到分选的目的。

本发明前述的冷媒回收装置为已有技术，可采用北京美德瑞科技有限公司生产的MDR-2209A型冷媒回收冲洗机。使用时，将待回收的压缩机液态口接到回收机的入口阀上，将回收机的出口阀接到冷媒储存罐上，用冷媒将软管中的空气排出，并随手拧紧软管，打开回收入口阀、冷媒出口阀及冷媒储存罐阀门。

Claims (7)

1.一种废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于包括手动拆解工位台、冷媒回收装置、依次连接的上料装置、带压料装置的双轴撕碎机、第一皮带输送机、辊轮破碎机、第二皮带输送机、振动给料器及筒式除铁器、振动给料器及涡电流分选机；双轴撕碎机、第一皮带输送机和辊轮破碎机三者合起来可采用混合破碎机替代；在辊轮破碎机或混合破碎机区域还配套安装有旋风收集器、除尘器及风机，旋风收集器的输入吸收管道与辊轮破碎机或混合破碎机顶部及下料口顶部法兰连接连通，除尘器的输入吸收管道则与旋风收集器的输出管道相连通；紧贴第二皮带输送机上面安装有永磁自卸式除铁器；上述上料装置至涡电流分选机的生产线设备系统全部安装在一个封闭式一体化防爆除尘工作间内。

2.根据权利要求1所述的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于上料装置结构为：上料斗安装在双轴撕碎机机架一侧，上料斗臂端通过转轴与双轴撕碎机机架连接，上料斗臂中部与液压活塞杆连接，液压缸端部与双轴撕碎机机架连接。

3.根据权利要求1所述的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于双轴撕碎机结构为：机架上的撕碎腔内安装有由2台大功率电机分别带动的2根大角度六角柱强力旋转轴及安装在旋转轴上的撕碎刀具，撕碎腔上方安装进料斗，进料斗顶部连接负压粉尘出口，在进料斗的背面机架上还安装有压料装置。

4.根据权利要求1所述的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于辊轮破碎机结构为：机架下安装有电机、传动皮带及旋转轴，旋转轴通过轴承、轴承座安装在机架上，旋转轴一直向上伸至破碎腔内，机架上安装有出料腔及破碎腔，出料腔位于破碎腔下方并与破碎腔连接连通，破碎腔壁四周装有由螺栓联接固定的定刀，破碎腔内的旋转轴上装有切刀支架和辊轮安装圆盘，切刀支架上装有切刀，辊轮安装圆盘通过销轴安装有旋转带齿辊轮；破碎腔下面为出料腔，安装有刮料板，刮料板固定在旋转轴上，破碎腔上部连接进料斗，进料斗顶部连接负压抽风除尘管道。

5.根据权利要求1所述的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于混合破碎机其结构为：机架下部装有电机、传动皮带及旋转轴，旋转轴通过轴承、轴承座安装在机架上，旋转轴一直向上伸至破碎腔内，机架上安装有出料腔及破碎腔，出料腔位于破碎腔下方并与破碎腔连接连通，破碎腔壁安装定刀，破碎腔内的旋转轴通过切刀支架安装有切刀，旋转轴还通过辊轮支架及销轴安装有旋转带齿辊轮，破碎腔下面为出料腔，安装有刮料板；破碎腔上部连接安装有撕碎腔，撕碎腔内安装有由2台大功率电机分别带动的2根大角度六角柱强力旋转轴，以及安装在强力旋转轴上的撕碎刀具，撕碎腔上方安装进料斗，进料斗顶部连接负压抽风除尘管道。

6.根据权利要求1所述的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于筒式除铁器结构为：在机架内安装有不锈钢滚筒，不锈钢滚筒内壁安装有小半边圆弧形永磁磁性材料，进料边沿不锈钢滚筒上部的切线方向安装，机架下部前后分别具有非磁性物料出口和磁性物料出口。

7.根据权利要求1所述的废旧电冰箱无害化处理与资源高效回收生产线设备，其特征在于涡电流分选机结构为：在机架上安装有第一电机及由第一电机带动高速旋转的高强永磁材料滚筒，与此同时，机架上还安装有第二电机及由第二电机带动的皮带滚筒及输送皮带，输送皮带置于高强永磁材料滚筒上方，在输送皮带末端下方的机架前后位置分别安装有色金属出口和非金属物质出口。

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