CN110964551A - 一种双螺杆自清洁热解器 - Google Patents

Abstract

本发明属于热解器技术领域，具体涉及一种双螺杆自清洁热解器，采用双螺杆结构和电磁加热方式，主动螺杆和从动螺杆与筒体内壁的间隙较小，主动螺杆与从动螺杆完全啮合，且旋向相反，转动异向，导程较小，螺旋角较大，两端均采用定位法兰、联轴器和轴承座支撑，减小了径向位移，使传动更加稳定可靠，避免螺纹叶片与筒体内壁发生直接磨损，从而避免了结焦现象的发生，并使得热解产生的残渣在自清洁作用下顺利排出；电磁线圈的加热方式，升温速度快，运行稳定，热效率高,保障了热解的稳定性和所需的反应条件，避免了因热解温度波动导致的废料产生，减轻负担，节能环保；通过温度传感器精准控制热解温度，实现不同种类塑料或橡胶的热解。

Description

一种双螺杆自清洁热解器

技术领域：

本发明属于热解器技术领域，具体涉及一种双螺杆自清洁热解器，对废塑料和废橡胶进行自清洁式热解，能够防止结焦和堵塞。

背景技术：

随着高分子材料的普遍应用，废塑料、废橡胶等垃圾的产量也大幅度增加。这种高分子聚合物垃圾通常通过热解或催化热解的方式转化成低分子化合物或聚合物，从而获得再利用价值。热解是物质受热发生分解的反应过程，许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应。过去，热解过程不涉及催化剂和其他能量，如紫外线辐射所引起的反应。目前，出于提高热解效率、提高热解产物产率、制备常规热解不易制备的产物等因素，在热解过程中加入催化剂进行催化热解的研究越来越多，在塑料热解中加入CaO、MgO等催化剂等一些催化热解过程已经用于工业生产。但是，乙烯裂解原料的烃类物质通过催化反应和热解反应进行脱氢时，会生成结焦副产物，热解后的废塑料或废橡胶产生的灰质和残渣也很容易附着在炉管内壁，大大减少炉管的有效内径，甚至将其堵塞，导致裂解炉无法继续运行。例如中国专利201820417529.7公开的一种塑料垃圾裂解炉，包括支架，下传动装置，收渣盘，下隔层，燃烧器，布料装置，裂解气进气管，天然气输出管，天然气收集器，进料装置，汽化气输出管，炉体，气体转化室；所述的支架设置在炉体的周边下部，能够支撑和固定炉体；所述的下传动装置设置在炉体底部，能够带动主轴和收渣盘旋转；所述的收渣盘设置在炉体的底部，为上开口的薄壁空腔体，能够绕自身中心旋转；所述的下隔层设置在炉体内腔下部，上端与燃烧器所在的下隔层壁连接，并与下隔层内壁形成密闭空间；所述的燃烧器安装在燃烧室的下壁上，穿过燃烧室下壁伸入到燃烧室；所述的燃烧器周边有进风道；所述的燃烧器有多个，均匀分布在燃烧室下壁上；所述的燃烧室设置在炉体中部，为相对密闭的空间；其下壁与炉体和下隔层连接，上壁与下壁有一定间隔，端部与下壁和炉体连接；所述的布料装置安装在炉体内腔中部，包括一级布料器，二级布料器；所述的一级布料器安装在主轴上端，一端与主轴固定连接，另一端悬空，由多块布料板组成，所述的布料板相互交错，呈鳞片状布置，其悬空端与燃烧室内壁有一定间隙；所述的一级布料器的布料板有向下倾斜的角度；所述的二级布料器设置在上筒下端，一端与主轴连接，另一端悬空，由多块布料板组成，所述的多块布料板相互交错，呈鳞片状布置，其悬空端与燃烧室内壁有一定间隙；所述的二级布料器的布料板有向下倾斜的角度；所述的裂解气进气管设置在炉体内壁，其上端开口，下端与气体转化室内腔连接；所述的天然气输出管设置在炉体上，外端与天然气输出管道连通，内端与天然气收集器的天然气出气管连接，位于炉体的上部，进料仓的下部；所述的天然气收集器安装在炉体内部，包括天然气出气管，集气管，天然气进气管；所述的天然气出气管安装在集气管上，其一端与天然气输出管连通，另一端与集气管连通；所述的集气管为环形不锈钢管，安装在天然气进气管的上端，与天然气进气管连通，其圆周外圆与天然气出气管连通；所述的天然气进气管安装在集气管下方，有多个，为不锈钢管，其下端与气体转化室内腔连通，其上端与集气管连通，均匀布置在集气管的下方；所述的进料装置设置在炉体的顶部，与炉体固定连接，其上部有开口，下部的出料口与炉体内腔连通；所述的汽化气输出管安装在炉体上，其位置低于天然气输出管在炉体上的位置，内端与炉体内腔连通，外端与汽化气输送管道连接；所述的炉体安装在支架上，为筒状空腔体，其上端与进料装置连接，下端与悬空并与收渣盘相对应；所述的气体转化室位于炉体内部，并位于收渣盘上部，位于下隔层的外围，与下隔层组成密闭的环形空间，其侧面与裂解气进气管连通，其顶面与天然气收集器的天然气进气管连通。现有技术中的热解的设备难以清理，后续清理工作复杂且困难，影响设备的使用寿命。例如中国专利201721150549.4公开的一种塑料垃圾裂解炉的刮渣装置，适用于一种塑料垃圾裂解炉，所述的塑料垃圾裂解炉包括支架、下传动装置、收渣盘、下进风管、下隔层、燃气管、燃烧器，燃烧室、热风出风管、油气混合气输出管、不凝气出气管、上罩、进料轴驱动装置、进料轴、锥形料仓、螺旋进料器、进料器外罩、上罩板、出油管、上导料板、一级布料器、上篦、上筒、二级布料器、下篦、下筒、下罩及刮渣装置、主轴、分渣器、水蒸气管、外旋转接头、内旋转接头、下进水管、下热风管及炉体；所述的下罩及刮渣装置包括下罩、刮板、连接支架及除焦喷头，所述的下罩为上下开口的锥形筒状结构，所述的下罩上端与主轴固定连接，所述的下罩的下端悬空设置，所述的下罩下方的主轴上设置有连接支架，连接支架为杆状结构，其数量为多个，均匀分布在主轴的外圆周上，所有的连接支架通过环形支撑连接，连接支架的上端与主轴固定连接，连接支架上设置有除焦喷头，所述的除焦喷头通过管道连通设置在主轴内的除焦液管道，所述的连接支架上活动连接有刮板。因此，研发设计一种能够自行进行清洁的热解器，有着很高的社会和经济价值。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种双螺杆自清洁热解器，解决废塑料和废橡胶热解时的结焦和堵塞问题。

为了实现上述目的，本发明涉及的双螺杆自清洁热解器的主体结构包括安装架、筒体、喂料口、出料口、排气口、电磁线圈、温度传感器、主动螺杆、从动螺杆、前定位法兰、前联轴器、前轴承座、主定位法兰、主联轴器、主轴承座、主齿轮轴、传动带、主齿轮、电机、从定位法兰、从联轴器、从轴承座、从齿轮轴和从齿轮；安装架上设置有筒体，筒体的前端设置有喂料口，筒体的后端设置有出料口，筒体的中部和后端均设置有排气口，筒体的外壁上部间歇式设置有电磁线圈，筒体的内壁敷设有温度传感器，筒体的内部设置有互相啮合的主动螺杆和从动螺杆，主动螺杆和从动螺杆的前端伸出筒体后分别通过前定位法兰与前联轴器连接，前联轴器与前轴承座连接，主动螺杆的后端伸出筒体后通过主定位法兰与主联轴器连接，主联轴器与主轴承座连接，主轴承座通过主齿轮轴与传动带连接，主齿轮轴上套设有主齿轮，传动带与电机连接，从动螺杆的后端伸出筒体后通过从定位法兰与从联轴器连接，从联轴器与从轴承座连接，从轴承座与从齿轮轴连接，从齿轮轴上套设有从齿轮，主齿轮与从齿轮啮合。

本发明涉及的一种双螺杆自清洁热解器使用时，由废橡胶或废塑料构成的物料从喂料口进入，主动螺杆与从动螺杆异向同步旋转，电磁线圈通过筒体对物料进行间接加热，物料一边向前推进一边进行热解，温度传感器对热解温度进行实时监测，实现热解温度的精确控制，热解产生的油气通过排气口进入与排气口连接的冷凝管，以进行回收利用；热解产生的残渣在啮合的主动螺杆与从动螺杆之间交替清洁，相互刮离，并直接从出料口卸出，避免了残渣在主动螺杆和从动螺杆上的附着，同时，主动螺杆和从动螺杆与筒体的内壁之间的较小间隙配合方式，使得强大的剪切力能够有效防止残渣在筒体内壁的附着，从而防止结焦发生。

本发明与现有技术相比，采用双螺杆结构和电磁加热方式，主动螺杆和从动螺杆与筒体内壁的间隙较小，增强了对物料的剪切作用，实现了热解过程中的自清洁，防止了堵塞的发生，主动螺杆与从动螺杆完全啮合，且旋向相反，转动异向，导程较小，保证物料能够缓慢向前推进，增长物料停留时间，使热解更加充分，螺旋角较大，使物料受到的径向力增大，进而与筒体内壁的接触更为充分，增加了传热效率，两端均采用定位法兰、联轴器和轴承座支撑，减小了径向位移，使传动更加稳定可靠，避免螺纹叶片与筒体内壁发生直接磨损，从而避免了结焦现象的发生，并使得热解产生的残渣在自清洁作用下顺利排出；电磁线圈的加热方式，升温速度快，运行稳定，热效率高,保障了热解的稳定性和所需的反应条件，避免了因热解温度波动导致的废料产生，减轻负担，节能环保；通过温度传感器精准控制热解温度，实现不同种类塑料或橡胶的热解。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明的主体结构剖视图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。

实施例1：

本实施例涉及的双螺杆自清洁热解器的主体结构包括安装架1、筒体2、喂料口3、出料口4、排气口5、电磁线圈6、温度传感器7、主动螺杆8、从动螺杆9、前定位法兰10、前联轴器11、前轴承座12、主定位法兰13、主联轴器14、主轴承座15、主齿轮轴16、传动带17、主齿轮18、电机19、从定位法兰20、从联轴器21、从轴承座22、从齿轮轴23和从齿轮24；安装架1上设置有筒体2，筒体2的前端设置有喂料口3，筒体2的后端设置有出料口4，筒体2的中部和后端均设置有排气口5，筒体2的外壁上部间歇式设置有电磁线圈6，筒体2的内壁敷设有温度传感器7，筒体2的内部设置有互相啮合的主动螺杆8和从动螺杆9，主动螺杆8和从动螺杆9的前端伸出筒体2后分别通过前定位法兰10与前联轴器11连接，前联轴器11与前轴承座12连接，主动螺杆8的后端伸出筒体2后通过主定位法兰13与主联轴器14连接，主联轴器14与主轴承座15连接，主轴承座15通过主齿轮轴16与传动带17连接，主齿轮轴16上套设有主齿轮18，传动带17与电机19连接，从动螺杆9的后端伸出筒体2后通过从定位法兰20与从联轴器21连接，从联轴器21与从轴承座22连接，从轴承座22与从齿轮轴23连接，从齿轮轴23上套设有从齿轮24，主齿轮18与从齿轮24啮合。

本实施例涉及的主动螺杆8和从动螺杆9的位置能够互换；主动螺杆8和从动螺杆9的旋向相反，转动异向，螺旋叶片完全啮合，导程均为750mm，螺旋角均为16.6°，主动螺杆8和从动螺杆9的螺棱与筒体2内壁之间的距离为4mm。

实施例2：

本实施例涉及的双螺杆自清洁热解器使用时，由废橡胶或废塑料构成的物料从喂料口3进入，主动螺杆8与从动螺杆9异向同步旋转，电磁线圈6通过筒体2对物料进行间接加热，物料一边向前推进一边进行热解，温度传感器7对热解温度进行实时监测，实现热解温度的精确控制，热解产生的油气通过排气口5进入与排气口5连接的冷凝管，以进行回收利用；热解产生的残渣在啮合的主动螺杆8与从动螺杆9之间交替清洁，相互刮离，并直接从出料口4卸出，避免了残渣在主动螺杆8和从动螺杆9上的附着，同时，主动螺杆8和从动螺杆9与筒体2的内壁之间的较小间隙配合方式，使得强大的剪切力能够有效防止残渣在筒体2内壁的附着，从而防止结焦发生。

Claims (3)

1.一种双螺杆自清洁热解器，其特征在于主体结构包括安装架、筒体、喂料口、出料口、排气口、电磁线圈、温度传感器、主动螺杆、从动螺杆、前定位法兰、前联轴器、前轴承座、主定位法兰、主联轴器、主轴承座、主齿轮轴、传动带、主齿轮、电机、从定位法兰、从联轴器、从轴承座、从齿轮轴和从齿轮；安装架上设置有筒体，筒体的前端设置有喂料口，筒体的后端设置有出料口，筒体的中部和后端均设置有排气口，筒体的外壁上部间歇式设置有电磁线圈，筒体的内壁敷设有温度传感器，筒体的内部设置有互相啮合的主动螺杆和从动螺杆，主动螺杆和从动螺杆的前端伸出筒体后分别通过前定位法兰与前联轴器连接，前联轴器与前轴承座连接，主动螺杆的后端伸出筒体后通过主定位法兰与主联轴器连接，主联轴器与主轴承座连接，主轴承座通过主齿轮轴与传动带连接，主齿轮轴上套设有主齿轮，传动带与电机连接，从动螺杆的后端伸出筒体后通过从定位法兰与从联轴器连接，从联轴器与从轴承座连接，从轴承座与从齿轮轴连接，从齿轮轴上套设有从齿轮，主齿轮与从齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种双螺杆自清洁热解器，其特征在于主动螺杆和从动螺杆的位置能够互换；主动螺杆和从动螺杆的旋向相反，转动异向，螺旋叶片完全啮合，导程均为750mm，螺旋角均为16.6°，主动螺杆和从动螺杆的螺棱与筒体内壁之间的距离为4mm。

3.根据权利要求1-2所述的一种双螺杆自清洁热解器，其特征在于使用时，由废橡胶或废塑料构成的物料从喂料口进入，主动螺杆与从动螺杆异向同步旋转，电磁线圈通过筒体对物料进行间接加热，物料一边向前推进一边进行热解，温度传感器对热解温度进行实时监测，实现热解温度的精确控制，热解产生的油气通过排气口进入与排气口连接的冷凝管，以进行回收利用；热解产生的残渣在啮合的主动螺杆与从动螺杆之间交替清洁，相互刮离，并直接从出料口卸出，避免了残渣在主动螺杆和从动螺杆上的附着，同时，主动螺杆和从动螺杆与筒体的内壁之间的较小间隙配合方式，使得强大的剪切力能够有效防止残渣在筒体内壁的附着，从而防止结焦发生。

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