CN220737710U - 一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，包括成对布置且相向转动的破碎辊，破碎辊包括主轴和沿主轴长度方向依次安装在主轴轴身上的多个辊齿机构，辊齿机构呈圈状设置，辊齿机构包括沿周向均匀间隔布置的多个辊齿，辊齿机构的辊齿数量为10，辊齿的齿高控制在120‑140mm，辊齿机构的内圈直径控制在660‑700mm，辊齿的宽处的宽度控制在60‑80mm，辊齿的窄处的宽度控制在35‑40mm，以用于对0.7‑1.2m粒径的块焦进行破碎筛分。通过对齿形进行优化设计，包括采用大齿高、小辊径结构，并减少周向齿数，增大齿间尺寸，更容易容纳大尺寸焦块，大大降低了滑焦概率。通过本申请有效解决滑焦问题后，现场作业堵停概率也会相应降低。

Description

一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机

技术领域

本实用新型涉及延迟焦化技术领域，尤其涉及一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机。

背景技术

延迟焦化工艺是炼油过程中重质油轻质化的重要工艺技术之一。由于水力除焦过程中会产生部分粒径在700mm左右的块焦，个别块焦粒径甚至可达1m以上，这些块焦在后续转运、输送时均比较困难。此类较大尺寸石油焦焦块需经破碎筛分处理后才可经由传送设备运送至储焦、装车系统。此外随着新环保标准出台，石油焦密闭破碎筛分作业已是大势所趋。

石油焦用破碎机在设计过程中，只注重仿形而缺少深入研究，未能充分考虑实际工况的差异，导致双齿辊破碎机在焦化应用中性能不佳，存在能耗高、破碎能力弱、抗冲击差等问题。

实用新型内容

本申请提供一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，解决了焦化行业用双齿辊破碎机存在能耗高、破碎能力弱和抗冲击差的技术问题。

本申请提供一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，包括成对布置且相向转动的破碎辊，破碎辊包括主轴和沿主轴长度方向依次安装在主轴轴身上的多个辊齿机构，辊齿机构呈圈状设置，辊齿机构包括沿周向均匀间隔布置的多个辊齿，辊齿机构的辊齿数量为10，辊齿的齿高控制在120-140mm，辊齿机构的内圈直径控制在660-700mm，辊齿的宽处的宽度控制在60-80mm，辊齿的窄处的宽度控制在35-40mm，以用于对0.7-1.2m粒径的块焦进行破碎筛分。

在一些实施方式中，双辊式石油焦筛分破碎机包括液压站和液压马达，液压站与液压马达驱动连接，液压马达与破碎辊通过联轴器连接。

在一些实施方式中，双辊式石油焦筛分破碎机包括箱体、剖分式轴承座和底座，剖分式轴承座安装在底座上，破碎辊两端分别安装在剖分式轴承座，成对的破碎辊安装在箱体内，箱体位于两个剖分式轴承座之间。

在一些实施方式中，双辊式石油焦筛分破碎机配置有柔性联接机构，柔性联接机构位于焦炭塔底盖机与双辊式石油焦筛分破碎机之间，柔性联接机构用于吸收焦炭塔生焦、除焦时塔体产生的变形量。

在一些实施方式中，柔性联接机构包括：

锥段，锥段的底板安装有多个连接组件，连接组件包括螺栓、垫板、碟簧、导向组件、薄螺母和螺母，锥段的底端为破碎机法兰密封面，螺栓依次穿设垫板、碟簧、导向组件、锥段的底板、双辊式石油焦筛分破碎机、薄螺母和螺母；

护筒，锥段的中心线与护筒的中心线重合，护筒活动穿设于锥段内，护筒的顶端为焦炭塔底盖机法兰密封面；

石墨盘根和压盖，石墨盘根位于锥段的顶板上，石墨盘根套设在护筒外，压盖套设在护筒外，压盖与锥段的顶板通过螺钉固定连接，压盖将石墨盘根压在锥段的顶板上。

在一些实施方式中，破碎机法兰密封面和焦炭塔底盖机法兰密封面涂抹密封胶。

在一些实施方式中，双辊式石油焦筛分破碎机用于将块焦破碎至粒径≤200-400mm中任一数值。

在一些实施方式中，在破碎辊的轴线下方与破碎辊相间隔设置劈裂棒，劈裂棒用于阻挡部分的块焦配合破碎辊进行劈碎。

在一些实施方式中，辊齿的齿内侧呈弧形设置。

在一些实施方式中，液压站采用变量液压泵，液压马达为恒功率液压马达。

本申请有益效果如下：提供一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，对破碎辊的辊齿机构进行尺寸限定，用于对0.7-1.2m粒径的块焦进行破碎筛分，限定辊齿机构中一周设置10个辊齿，辊齿的齿高控制在120-140mm，辊齿机构的内圈直径控制在660-700mm，辊齿的宽处的宽度控制在60-80mm，辊齿的窄处的宽度控制在35-40mm；通过对齿形进行优化设计，包括采用大齿高、小辊径结构，并减少周向齿数，增大齿间尺寸，更容易容纳大尺寸焦块，大大降低了滑焦概率；基于劈斩+剪切+筛分破碎原理，避免过度磨削，保障石油焦产品品质；现场部分堵料停机在一定程度上是滑焦问题造成的，由于滑焦问题使得物料不能被及时破碎，从而导致上部物料的堆积，最终导致堵料停机，通过本申请有效解决滑焦问题后，现场作业堵停概率也会相应降低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例。

图1为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机的正视图；

图2为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机的侧视图；

图3为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机的俯视图；

图4为现有技术中焦化行业用双齿辊破碎机的齿形的示意图；

图5为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机中辊齿机构的一种具体尺寸示意图；

图6为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机中辊齿机构的尺寸示意图；

图7为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机中辊齿的径向截面示意图；

图8为本申请提供的双辊式石油焦筛分破碎机中辊齿的尺寸示意图；

图9为本申请提供的改造后辊齿的工作流程示意图；

图10为本申请提供的柔性联接机构的结构示意图；

图11为图10中IV处的局部放大图。

附图标注：1-护筒，2-压盖，3-石墨盘根，4-锥段，5-焦炭塔底盖机法兰密封面，6-破碎机法兰密封面，7-螺栓，8-垫板，9-碟簧，10-导向组件，11-薄螺母，12-螺母，21-液压站，22-液压马达，23-破碎辊，24-轴承座，25-底座，26-箱体，h-齿高，φ1-齿顶圆直径，φ2-内圈直径，a-宽处宽度，b-窄处宽度。

具体实施方式

延迟焦化工艺是炼油过程中重质油轻质化的重要工艺技术之一。由于水力除焦过程中会产生部分粒径在700mm左右的块焦，个别块焦粒径甚至可达1m以上，这些块焦在后续转运、输送时均比较困难。此类较大尺寸石油焦焦块需经破碎筛分处理后才可经由传送设备运送至储焦、装车系统。此外随着新环保标准出台，石油焦密闭破碎筛分作业已是大势所趋。

石油焦用破碎机在设计过程中，只注重仿形而缺少深入研究，未能充分考虑实际工况的差异，导致双齿辊破碎机在焦化应用中性能不佳，存在能耗高、破碎能力弱、抗冲击差等问题。

目前焦化行业用双齿辊破碎机普遍存在齿形较短这一问题，由于齿形短，其抓咬大块物料能力差，在切焦过程中出现大块焦炭时，容易出现滑焦现象，即大块焦炭不能顺利进入齿辊的啮合中，而是出现向上滑动现象；或者出现大块焦炭一次仅能被破碎掉一小部分，需多次才能被破碎的问题，大大降低了破碎机处理能力。

当除焦过程中出现短时间大流量石油焦泻出工况并迭代滑焦问题时，大概率出现的后果就是破碎机产生闷机直至被憋停，导致石油焦和大量水无法及时排出，处理起来费时费力，给整个除焦输运流程造成极大安全隐患。

本实施例提供一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，包括成对布置的破碎辊23，两个破碎辊23并列设置且相向转动，破碎辊23包括主轴和沿主轴长度方向依次安装在主轴轴身上的多个辊齿机构，辊齿机构呈圈状设置，辊齿机构包括沿周向均匀间隔布置的多个辊齿，两个破碎辊23上的辊齿交错配合设置。在整体上，辊齿均匀布置在破碎辊23的外表面上。通过对辊齿结构进行优化设计，包括对辊齿的尺寸限定，实现有益效果。

图4展示的是现有技术中焦化行业用双齿辊破碎机的齿形尺寸示意图，图5为本申请的一种尺寸示意。对比参照图4和图5，其齿顶所在的齿顶圆直径φ1均为850mm，但本申请在齿高h、辊径、周向齿数、齿间尺寸进行了优化。

详细地，请结合参照图4至图8，限定辊齿机构的辊齿数量为10，辊齿的齿高h控制在120-140mm，辊齿机构的内圈直径φ2控制在660-700mm，辊齿的宽处宽度a控制在60-80mm，辊齿的窄处宽度b控制在35-40mm，适用于对0.7-1.2m粒径的块焦进行破碎筛分。通过对齿形进行优化设计，包括采用大齿高h、小辊径结构，并减少周向齿数，增大齿间尺寸，更容易容纳大尺寸焦块，大大降低了滑焦概率。

工作时，水力除焦破除的石油焦，携大量水从破碎机上部落入双破碎齿辊的工作空间内，双破碎齿辊利用高速切削和冲击破碎原理，利用高速旋转的刀头对大块石油焦进行冲击破碎和切断，符合块度要求的焦块随水从破碎机底部泄出。破碎齿辊的结构以及布置形式在破碎时形成剪切和劈裂作用，降低了破碎力，有利于更好的对石油焦进行破碎。

本实施例提供的双辊式石油焦筛分破碎机，基于劈斩+剪切+筛分破碎原理，避免过度磨削，保障石油焦产品品质。现场部分堵料停机在一定程度上是滑焦问题造成的，由于滑焦问题使得物料不能被及时破碎，从而导致上部物料的堆积，最终导致堵料停机。通过本实施例有效解决了滑焦问题后，现场作业堵停概率也会相应降低。

请参照图9，展示了改造后辊齿的工作流程，主要分为3个阶段：

(1)辊齿从1-1’位置到2-2’，大块物料卷入工作过程中的辊齿时，物料受到辊齿的剪切与冲击以及撕拉作用；如若碎块太硬未能被辊齿咬入，物料将受到螺旋布置的辊齿的作用使其翻转，传到下一对齿继续破碎，否则进入第2阶段破碎。

(2)辊齿从2-2’位置运动到3-3’，刚开始两辊齿包裹的截面最大，然后随着齿辊的转动，包裹截面积逐渐减小，达到最小后再次增大，如此循环。在包容体积变小的过程中，粒度大的物料将被强行挤压剪碎，破碎后的物料从辊齿齿侧预留间隙中挤压漏出；

(3)处理个别仍未破碎的物料，在第2阶段完成后，辊齿脱离啮合，破碎的物料在重力作用下大量下漏排出。在一些实施方式中，在破碎辊23的轴线下方与破碎辊23相间隔设置劈裂棒，劈裂棒用于阻挡部分的块焦配合破碎辊23进行劈碎。当辊齿运动到劈裂棒附近时，一些粒度仍然偏大的物料将被劈裂棒阻挡，在辊齿共同作用下，将其劈碎并强行挤出。至此，完成一个破碎周期。

在一些实施方式中，请参照图1和图3，双辊式石油焦筛分破碎机包括液压站21和液压马达22，液压站21与液压马达22驱动连接，液压马达22与破碎辊23通过联轴器连接。采用液压驱动代替传统电机驱动，液压驱动系统可通过设定系统最高压力来限制系统的载荷，当过大的负载出现时，液压泵输出流量自动回零，液压马达22停止转动，电机不会出现过载。当稍转动大臂，负载小于设定值时，系统马上自动恢复工作。这一特性既可有效防止过载，也可减少电机齿轮传动因为堵转而需重新启动消耗的时间，比传统的过载保护装置简单且可靠。

在一些实施方式中，液压站21采用变量液压泵，液压马达22为恒功率液压马达22，采用变量液压泵+恒功率液压马达22驱动方案，可根据负载工况自动增大输出扭矩，最大输出扭矩接近同功率电机加减速器方案输出扭矩的两倍，从而有效降低堵料停机概率；可根据负载大小，自动实现降速增大扭矩的功能，且能在最大扭矩下长时间稳定运行，比较适合除焦时焦块粒度变化较大的工况，可以有效降低闷机时电机跳停故障的发生率。

在一些实施方式中，请结合参照图1至图3，双辊式石油焦筛分破碎机包括箱体26、剖分式轴承座24和底座25，剖分式轴承座24安装在底座25上，破碎辊23两端分别安装在剖分式轴承座24，成对的破碎辊23安装在箱体26内，箱体26位于两个剖分式轴承座24之间。与成对的破碎辊23相对应的是，在底座25上设置有两组轴承座24、联轴器和辊轴。

在一些实施方式中，请参照图5，辊齿的齿内侧呈弧形设置。齿内侧为弧形结构，齿间容积相比传统的结构不会出现迅速缩小，更容易卡住焦块并带入啮合，可有效防止滑焦。

在一些实施方式中，双辊式石油焦筛分破碎机配置有柔性联接机构，柔性联接机构位于焦炭塔底盖机与双辊式石油焦筛分破碎机之间，柔性联接机构用于吸收焦炭塔生焦、除焦时塔体产生的变形量。

在一些实施方式中，请参照图10和图11，柔性联接机构包括锥段4、护筒1、石墨盘根3和压盖2。锥段4的底板安装有多个连接组件，连接组件包括螺栓7、垫板8、碟簧9、导向组件10、薄螺母11和螺母12，锥段4的底端为破碎机法兰密封面6，螺栓7依次穿设垫板8、碟簧9、导向组件10、锥段4的底板、双辊式石油焦筛分破碎机、薄螺母11和螺母12。导向组件10为可导向弹簧限制螺母组件。锥段4的中心线与护筒1的中心线重合，护筒1活动穿设于锥段4内，护筒1的顶端为焦炭塔底盖机法兰密封面5。石墨盘根3位于锥段4的顶板上，石墨盘根3套设在护筒1外，压盖2套设在护筒1外，压盖2与锥段4的顶板通过螺钉固定连接，压盖2将石墨盘根3压在锥段4的顶板上。

其中，柔性联接机构的底端通过连接组件与双辊式石油焦筛分破碎机连接，柔性联接机构的顶端与焦炭塔底盖机连接。在具体工作过程中，护筒1与锥段4会发生轴向上的相对移动，石墨盘根3实现动密封。

在本实施方式中，通过叠加碟簧9，以及增加连接组件的数量，达到提高预紧力的目的。针对现有技术中，由于膨胀节装置的紧固螺栓7周期性地发生断裂，导致设备连续运转率不高，影响整体系统运行，给企业的生产带来了不小的成本压力。采用上述的柔性联接机构，能够吸收焦炭塔底盖机受热膨胀产生的位移，可有效避免原膨胀节装置的紧固螺栓7周期性地发生断裂的问题，提高破碎机的作业率。

在一些实施方式中，破碎机法兰密封面6和焦炭塔底盖机法兰密封面5涂抹密封胶，以保证密封性。

以上，本申请提供的用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，采用大扭矩液压驱动系统，可在大扭矩低转速工况下稳定运行，堵料时则自动增大扭矩破碎石油焦，避免堵料停机，有效提高生产效率。

以上，本申请提供的用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，对齿辊齿形结构进行优化，包括优化破碎齿尺寸、形状及数量，基于劈斩+剪切+筛分破碎原理，可避免过度磨削，保障石油焦产品品质，石油焦破碎后粒度≤200～400mm中任一数值，且破碎机粉焦率超低。

实际上，试验破碎机能把焦块均匀破碎成粒径为25～75mm、75～150mm、150～200mm、＞200mm的焦块。

以上，本申请提供的用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，生产状态下破碎机机体震动轻微，框架载荷低；破碎机承载能力大，适应塌方除焦工况。

以上，本申请提供的用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，具备手动、就地、远程操作和安全联锁的功能，有效防止误操作，保障石油焦密闭处理系统安全、连续、稳定运转。

以上，本申请提供的用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，提高破碎装置的处理能力，降低了运行费用，改善了工人的劳动环境，满足除焦系统石油焦破碎工况，避免了焦块卡阻破碎机，提高了除焦系统生产效率，保障了除焦系统连续长周期稳定运行。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于除焦系统的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，包括成对布置且相向转动的破碎辊，所述破碎辊包括主轴和沿主轴长度方向依次安装在所述主轴轴身上的多个辊齿机构，所述辊齿机构呈圈状设置，所述辊齿机构包括沿周向均匀间隔布置的多个辊齿，所述辊齿机构的辊齿数量为10，所述辊齿的齿高控制在120-140mm，所述辊齿机构的内圈直径控制在660-700mm，所述辊齿的宽处的宽度控制在60-80mm，所述辊齿的窄处的宽度控制在35-40mm，以用于对0.7-1.2m粒径的块焦进行破碎筛分。

2.如权利要求1所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述双辊式石油焦筛分破碎机包括液压站和液压马达，所述液压站与所述液压马达驱动连接，所述液压马达与所述破碎辊通过联轴器连接。

3.如权利要求2所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述双辊式石油焦筛分破碎机包括箱体、剖分式轴承座和底座，所述剖分式轴承座安装在所述底座上，所述破碎辊两端分别安装在所述剖分式轴承座，成对的所述破碎辊安装在所述箱体内，所述箱体位于两个所述剖分式轴承座之间。

4.如权利要求3所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述双辊式石油焦筛分破碎机配置有柔性联接机构，所述柔性联接机构位于焦炭塔底盖机与所述双辊式石油焦筛分破碎机之间，所述柔性联接机构吸收焦炭塔生焦、除焦时塔体产生的变形量。

5.如权利要求4所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述柔性联接机构包括：

锥段，所述锥段的底板安装有多个连接组件，所述连接组件包括螺栓、垫板、碟簧、导向组件、薄螺母和螺母，所述锥段的底端为破碎机箱体法兰密封面，所述螺栓依次穿设所述垫板、所述碟簧、所述导向组件、所述锥段的底板、所述双辊式石油焦筛分破碎机箱体法兰密封面、所述薄螺母和所述螺母；

护筒，所述锥段的中心线与所述护筒的中心线重合，所述护筒活动穿设于所述锥段内，所述护筒的顶端为焦炭塔底盖机法兰密封面；

石墨盘根和压盖，所述石墨盘根位于所述锥段的顶板上，所述石墨盘根套设在所述护筒外，所述压盖套设在所述护筒外，所述压盖与所述锥段的顶板通过螺钉固定连接，所述压盖将所述石墨盘根压在所述锥段的顶板上。

6.如权利要求5所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述破碎机箱体法兰密封面和所述焦炭塔底盖机法兰密封面涂抹密封胶。

7.如权利要求1-6中任一项所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述双辊式石油焦筛分破碎机用于将块焦破碎至粒径≤200-400mm中任一数值。

8.如权利要求1-6中任一项所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，在所述破碎辊的轴线下方与所述破碎辊相间隔设置劈裂棒，所述劈裂棒用于阻挡部分的块焦配合所述破碎辊进行劈碎。

9.如权利要求1-6中任一项所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述辊齿的齿内侧呈弧形设置。

10.如权利要求2所述的双辊式石油焦筛分破碎机，其特征在于，所述液压站采用变量液压泵，所述液压马达为恒功率液压马达。