CN210635941U

CN210635941U - 一种螺旋热解装置

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Publication number: CN210635941U
Application number: CN201921623998.5U
Authority: CN
Inventors: 李锋; 范立忠
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-09-26
Filing date: 2019-09-26
Publication date: 2020-05-29
Anticipated expiration: 2029-09-26

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋热解装置，其包括筒体、套设在筒体外部的加热夹层、转动设置在筒体内部的螺旋机构和固定在筒体外部驱动螺旋机构转动的驱动电机，其特征在于，螺旋机构包括由进料口到出料口依次固定连接的进口有轴螺旋、无轴螺旋和出口有轴螺旋。优点：由进口有轴螺旋到无轴螺旋的螺距变大，保证物料在充填疏松的环境下能够快速、充分的发生热解反应，同时无轴螺旋可以为受热膨胀的物料和热解挥发物提供足够的空间，避免物料在输送时发生堵塞或者倒流现象；通过设置刮板，可将筒体内壁上粘结的物料半胶刮除，保证换热效果，同时，设置劈刀和搅拌叶，可对物料进行充分的搅拌、疏通，解决堵塞、物料混合不均匀的问题。

Description

一种螺旋热解装置

技术领域：

本实用新型涉及热解技术领域，具体地说涉及一种螺旋热解装置。

背景技术：

热解装置是一种用于处理生物质、塑料、污泥、含油杂物类物料的装置，热解是指将生物质在无氧气或少氧化剂(与空气隔绝)的情形下，通过使用热化学转换，生成固体、液体和气体产物的过程。

热解反应器是热解的主要设备，目前应用较为广泛的是螺旋热解设备，其主要包括筒体、套设在筒体外部的加热夹层、转动设置在筒体内部的螺旋机构和固定在筒体外部驱动螺旋机构转动的驱动电机，在筒体的一端顶部连通有进料口，在筒体的另一端的顶部和底部分别连通有排气口和出料口，在与出料口相邻的加热夹层的外壁上连通有循环入口，在与进料口相邻的加热夹层的外壁上连通有循环出口；物料由进料口加入筒体内部，在螺旋机构的推动下向出料口输送，在此过程中热介质由循环入口进入加热夹层，与筒体内的物料反向流动换热发生热解反应，热介质最终经循环出口排出。上述设备在实际生产运行过程中，存在以下问题：1、受进料口投料量和物料的粒度等影响，各个螺距内的物料密度不同，使得物料受热不均匀，热解反应不充分，存在堵料、螺旋轴变形等问题；2、料进入高温热解前，随着水分、挥发分的析出，在进料口处会出现堵塞，热气倒流现象，对螺旋输送器的启动、稳定运行影响很大；3、在筒体中部进入高温反应阶段，物料会出现半炭化现象，在筒体内壁表面引起“结焦”，甚至会形成结焦垢层，其硬度大、不易磨损，进而会导致筒体内的物料受热不均匀，影响生产效率和生产安全；4、进料口和排气口上下相对设置，热解尾气中携带有粉尘颗粒，会堵塞螺旋轴轴承，部分粉尘随尾气排出会堵塞后续设备，影响正常生产。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种热解充分的螺旋热解装置。

本实用新型由如下技术方案实施：一种螺旋热解装置，其包括筒体、套设在筒体外部的加热夹层、转动设置在所述筒体内部的螺旋机构和固定在所述筒体外部驱动所述螺旋机构转动的驱动电机，在所述筒体的一端顶部连通有进料口，在所述筒体的另一端的顶部和底部分别连通有排气口和出料口，在与所述出料口相邻的所述加热夹层的外壁上连通有循环入口，在与所述进料口相邻的所述加热夹层的外壁上连通有循环出口；

所述螺旋机构包括由所述进料口到所述出料口依次固定连接的进口有轴螺旋、无轴螺旋和出口有轴螺旋，所述进口有轴螺旋的螺距小于所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋的螺距，所述无轴螺旋的长度大于所述进口有轴螺旋和所述出口有轴螺旋的长度；所述出口有轴螺旋的旋向与所述进口有轴螺旋和所述无轴螺旋的旋向相反，所述出料口对应设置在所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋之间；在所述进口有轴螺旋和所述无轴螺旋的螺旋片侧壁上固定有若干刮板，所述刮板的外端与所述无轴螺旋的螺旋片的外沿齐平；在所述进口有轴螺旋的螺旋轴上沿圆周方向固定有若干劈刀，在所述无轴螺旋的螺旋片的内沿固定有若干搅拌叶。

进一步的，在所述加热夹层内部固定有折流结构。

进一步的，所述折流结构为固定在所述加热夹层内壁的导向螺旋板。

进一步的，所述进口有轴螺旋、所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋的长度比为5:22:3，所述进口有轴螺旋、所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋的螺距比为3:4:4。

进一步的，在所述出口有轴螺旋的螺旋片上开设有若干过滤孔。

进一步的，所述驱动电机与所述螺旋机构的螺旋轴之间通过万向联轴器连接。

本实用新型的优点：螺旋机构为由进口有轴螺旋、无轴螺旋、出口有轴螺旋依次连接组成的三段式结构设计，其中，由进口有轴螺旋到无轴螺旋的螺距变大，可以是物料在无轴螺旋部分填充疏松，保证物料在充填疏松的环境下能够快速、充分的发生热解反应，同时无轴螺旋可以为受热膨胀的物料和热解挥发物提供足够的空间，避免物料在输送时发生堵塞或者倒流现象；通过设置刮板，可将筒体内壁上粘结的物料半胶刮除，保证换热效果，同时，设置劈刀和搅拌叶，可对物料进行充分的搅拌、疏通，解决堵塞、物料混合不均匀的问题，保证物料受热均匀，进一步使得热解反应充分进行；在加热夹层内设置导向螺旋板，延长换热时间，增强换热效果。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图。

筒体1、进料口1.1、排气口1.2、出料口1.3、加热夹层2、循环入口2.1、循环出口2.2、螺旋机构3、进口有轴螺旋3.1、无轴螺旋3.2、出口有轴螺旋3.3、螺旋片3.4、螺旋轴3.5、过滤孔3.6、驱动电机4、刮板5、劈刀6、搅拌叶7、导向螺旋板8、万向联轴器9。

具体实施方式：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，一种螺旋热解装置，其包括筒体1、套设在筒体1外部的加热夹层2、转动设置在筒体1内部的螺旋机构3和固定在筒体1外部驱动螺旋机构3转动的驱动电机4，驱动电机4与螺旋机构3的螺旋轴3.5之间通过万向联轴器9连接，万向联轴器9使得螺旋轴3.5与驱动电机4的输出轴不同心的情况下可以正常传动，进而解决螺旋轴3.5因为热应力变形而引发的与筒体1不同心的问题，同时减少螺旋片3.4受热膨胀引起的与筒体1摩擦阻力，保证设备驱动电机4与螺旋机构3之间传动的稳定性，延长装置的寿命。

在筒体1的一端顶部连通有进料口1.1，在筒体1的另一端的顶部和底部分别连通有排气口1.2和出料口1.3，在与出料口1.3相邻的加热夹层2的外壁上连通有循环入口2.1，在与进料口1.1相邻的加热夹层2的外壁上连通有循环出口2.2；

在加热夹层2内部固定有折流结构，折流结构可以延长热介质在加热加成2内的流通时间，使得热介质与筒体1内的物料充分换热；本实施例中，折流结构为固定在加热夹层2内壁的导向螺旋板8，热介质由循环入口2.1进入加热夹层2中之后，沿着导向螺旋板8旋进的同时环绕筒体1向着循环出口2.2流动，在此过程中使得热介质与筒体1内的物料充分换热。

螺旋机构3包括由进料口1.1到出料口1.3依次固定连接的进口有轴螺旋3.1、无轴螺旋3.2和出口有轴螺旋3.3，进口有轴螺旋3.1的螺距小于无轴螺旋3.2和出口有轴螺旋3.3的螺距；无轴螺旋3.2的长度大于进口有轴螺旋3.1和出口有轴螺旋3.3的长度；物料经进料口1.1进入筒体1后先到达尽快幽州螺旋3.1部分，之后到达无轴螺旋3.2部分，物料由进口有轴螺旋3.1到无轴螺旋3.2的过程为扩容过程，保证物料在充填疏松的环境下能够快速、充分的发生热解反应，同时无轴螺旋3.2可以为受热膨胀的物料和热解挥发物提供足够的空间，避免物料在输送时发生堵塞或者倒流现象；经过反复研究，确定了最佳的设计方案，即进口有轴螺旋3.1、无轴螺旋3.2和出口有轴螺旋3.3的长度比为5:22:3，进口有轴螺旋3.1、无轴螺旋3.2和出口有轴螺旋3.3的螺距比为3:4:4；

在进口有轴螺旋3.1和无轴螺旋3.2的螺旋片3.4侧壁上固定有若干刮板5，刮板5的外端与无轴螺旋3.2的螺旋片3.4的外沿齐平，在进口有轴螺旋3.1的螺旋轴3.5上沿圆周方向固定有若干劈刀6，在无轴螺旋3.2的螺旋片3.4的内沿固定有若干搅拌叶7；物料在设有进口有轴螺旋3.1的筒体1内部为干燥阶段，水分大量蒸发加大了物料的粘度，增加了混合物料的密实程度，容易粘在筒体1的内壁上，通过刮板5将筒体1内壁上粘黏的物料刮下，再由劈刀6将物料分散；而无轴螺旋3.2的螺旋片3.4上固定的刮板5则可将对应筒体1内壁上的结焦垢层破除，之后在搅拌叶7的搅拌下使得刮下来的结焦与无轴螺旋3.2内的物料充分混合；并且，通过劈刀6和搅拌7的设置，可以对对应筒体1内的物料进行搅拌、混合，解决堵料、物料混合不均匀的问题，进而使得物料可以均匀受热，充分发送热解反应。

出口有轴螺旋3.3的旋向与进口有轴螺旋3.1和无轴螺旋3.2的旋向相反，出料口1.3对应设置在无轴螺旋3.2和出口有轴螺旋3.3之间，在出口有轴螺旋3.3的螺旋片3.4上开设有若干过滤孔3.6，物料在无轴螺旋3.2部分进行充分热解之后在螺旋片3.4的推动下到达出料口1.3，固体物料经出料口1.3排出到下级设备，尾气携带部分粉尘向后经过出口有轴螺旋3.3的过程中，尾气可经过过滤孔3.6到达排气口1.2，固体粉尘则经出口有轴螺旋3.3拦截沉降在筒体1内底部；之后通过出口有轴螺旋3.3的反向螺旋片3.4将沉降的颗粒推送到出料口1.3一同排出，尾气则经排气口1.2送到下级设备。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种螺旋热解装置，其包括筒体、套设在所述筒体外部的加热夹层、转动设置在所述筒体内部的螺旋机构和固定在所述筒体外部驱动所述螺旋机构转动的驱动电机，在所述筒体的一端顶部连通有进料口，在所述筒体的另一端的顶部和底部分别连通有排气口和出料口，在与所述出料口相邻的所述加热夹层的外壁上连通有循环入口，在与所述进料口相邻的所述加热夹层的外壁上连通有循环出口；

其特征在于，所述螺旋机构包括由所述进料口到所述出料口依次固定连接的进口有轴螺旋、无轴螺旋和出口有轴螺旋，所述进口有轴螺旋的螺距小于所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋的螺距，所述无轴螺旋的长度大于所述进口有轴螺旋和所述出口有轴螺旋的长度；所述出口有轴螺旋的旋向与所述进口有轴螺旋和所述无轴螺旋的旋向相反，所述出料口对应设置在所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋之间；在所述进口有轴螺旋和所述无轴螺旋的螺旋片侧壁上固定有若干刮板，所述刮板的外端与所述无轴螺旋的螺旋片的外沿齐平；在所述进口有轴螺旋的螺旋轴上沿圆周方向固定有若干劈刀，在所述无轴螺旋的螺旋片的内沿固定有若干搅拌叶。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，在所述加热夹层内部固定有折流结构。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，所述折流结构为固定在所述加热夹层内壁的导向螺旋板。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，所述进口有轴螺旋、所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋的长度比为5:22:3，所述进口有轴螺旋、所述无轴螺旋和所述出口有轴螺旋的螺距比为3:4:4。

5.根据权利要求1至3任一所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，在所述出口有轴螺旋的螺旋片上开设有若干过滤孔。

6.根据权利要求4所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，在所述出口有轴螺旋的螺旋片上开设有若干过滤孔。

7.根据权利要求1、2、3或6任一所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，所述驱动电机与所述螺旋机构的螺旋轴之间通过万向联轴器连接。

8.根据权利要求4所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，所述驱动电机与所述螺旋机构的螺旋轴之间通过万向联轴器连接。

9.根据权利要求5所述的一种螺旋热解装置，其特征在于，所述驱动电机与所述螺旋机构的螺旋轴之间通过万向联轴器连接。