一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，包括裂解反应器、进料器及落料腔体，裂解反应器进料端通过进料腔体与所述进料器连接，进料腔体与进料器之间及裂解反应器与落料腔体之间均通过一可全状态密封的密封机构连接，全状态至少包括裂解反应器工作前的初始状态及裂解反应器产生沿长度方向的伸缩量时的工作状态。本实用新型设置的密封机构在裂解反应器产生沿其长度方向的伸缩量时也可对本裂解处理装置实现密封，保证裂解反应器的稳定运行，提高本裂解处理装置的使用安全性及设备的使用寿命。
【专利说明】
一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置。
【背景技术】
[0002]因废橡胶、废塑料裂解反应器在实际工作过程中需要在400°C左右的温度下使用，高温情况下，该裂解反应器会产生沿其长度方向的伸缩量，现有的裂解反应器在设备设计过程中没有考虑这一点，造成设备在实际运行过程中易出现以下问题:
[0003](I)裂解反应器筒体材料强度失效，焊缝开裂；
[0004](2)裂解反应器筒体弯曲变形；
[0005](3)设备的使用寿命很低。
[0006]因此有必要设计一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，以克服上述问题。【实用新型内容】
[0007]本实用新型实施例提供一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，至少可解决现有技术的部分缺陷。
[0008]本实用新型实施例涉及一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，包括裂解反应器、进料器及落料腔体，所述裂解反应器进料端通过进料腔体与所述进料器连接，所述进料腔体与所述进料器之间及所述裂解反应器与所述落料腔体之间均通过一可全状态密封的密封机构连接，全状态至少包括裂解反应器工作前的初始状态及裂解反应器产生沿长度方向的伸缩量时的工作状态。
[0009]作为实施例之一，所述密封机构包括主密封件，所述主密封件套装于对应两连接件中的小直径连接件上，且至少与大直径连接件密封固定;还包括用于密封所述主密封件与对应的所述小直径连接件之间套装间隙的补偿密封件。
[0010]进一步地，所述主密封件包括嵌入对应两连接件之间的套装间隙的固定部分，所述固定部分至少与对应两连接件中的大直径连接件焊接。
[0011]进一步地，所述主密封件还包括位于对应两连接件之间套装间隙外的连接盘部分，所述连接盘部分与所述固定部分拼接构成一环形密封法兰;所述环形密封法兰的内环呈台阶轴结构，该台阶轴结构的大直径段沿轴向自所述连接盘部分的外端向内延伸;所述补偿密封件包括填充于所述大直径段与对应的小直径连接件之间间隙的填料及用于轴向压缩所述填料的环形密封压盖，所述密封压盖套装于对应的小直径连接件上。
[0012]进一步地，所述密封压盖通过多个用于旋进驱动其压缩所述填料的螺栓与对应的所述连接盘部分连接。
[0013]进一步地，靠近所述裂解反应器出料端的各所述螺栓均为加长螺栓，各所述加长螺栓的头部侧均穿设在所述落料腔体的远离所述裂解反应器的端部上。
[0014]进一步地，所述填料包括多个环形密封圈，各所述环形密封圈沿所述环形密封法兰轴向依次紧密排列。
[0015]进一步地，各所述环形密封圈均为由柔性耐高温密封材料制成的密封圈。
[0016]作为实施例之一，所述密封机构包括密封波纹管，于对应的两连接件外壁上分别焊接一连接板，所述密封波纹管两端分别与对应的两连接板密封固定。
[0017]本实用新型实施例至少实现了如下有益效果:本实用新型设置的密封机构在裂解反应器产生沿其长度方向的伸缩量时也可对本裂解处理装置实现密封，保证裂解反应器的稳定运行，提高本裂解处理装置的使用安全性及设备的使用寿命。
【附图说明】
[0018]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，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为现有的裂解处理装置的结构示意图；
[0020]图2为实施例一中提供的裂解处理装置的结构示意图；
[0021]图3为图2中^部分的放大图；
[0022]图4为图2中12部分的放大图；
[0023]图5为实施例一中采用长螺栓连接的密封机构的结构示意图；
[0024]图6为实施例二中提供的用于进料器与进料腔体之间密封的密封机构的结构示意图；
[0025]图7为实施例四中提供的进料器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0027]如图1，为现有技术中常用的裂解处理装置，包括裂解反应器2、进料器I及落料腔体4，该裂解反应器2包括上层反应器201和下层反应器202，上层反应器201上设有进料口，下层反应器202上设有出料口，上层反应器201远离进料口的一端与下层反应器202远离出料口的一端通过连接通道203连通，所述进料口通过进料腔体204与进料器I连通，进料腔体204套装于进料器I外，落料腔体的入料端套装于下层反应器202的出料端外，进料器I与进料腔体204之间及落料腔体与下层反应器202之间均通过法兰连接方式实现密封固定连接。随着裂解反应器2内温度升高，上层反应器201及下层反应器202均会产生沿其长度方向的伸缩量，从而造成各法兰盘与对应的部件之间的焊接连接结构承受外力作用，及上层反应器201与下层反应器202筒体材料强度失效等问题，长时间反复升温与降温使用易导致焊缝开裂、反应器筒体弯曲变形等情况出现。
[0028]实施例一
[0029]本实用新型实施例提供一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，至少可解决上述现有技术中的部分缺陷。
[0030]图2，本裂解处理装置包括裂解反应器2、进料器I及落料腔体4，该裂解反应器2包括上层反应器201和下层反应器202，上层反应器201上设有进料口，下层反应器202上设有出料口，上层反应器201远离进料口的一端与下层反应器202远离出料口的一端通过连接通道203连通，所述进料口通过进料腔体204与进料器I连通，进料腔体204套装于进料器I外，落料腔体4的入料端套装于下层反应器202的出料端外。考虑到裂解反应器2会产生沿其长度方向的伸缩量及该裂解反应器2与外部设备固定的需要，需将其一端固定、另一端可自由伸缩；由于上层反应器201与下层反应器202的伸缩量存在差异，故将相邻于上述连接通道203的一端固定。所述进料腔体204与所述进料器I之间及所述裂解反应器2与所述落料腔体4之间均通过一可全状态密封的密封机构3连接，全状态至少包括裂解反应器2工作前的初始状态及裂解反应器2产生沿长度方向的伸缩量时的工作状态。
[0031]具体地，如图2-图5，所述密封机构3包括主密封件301，所述主密封件301套装于对应两连接件中的小直径连接件上，且至少与大直径连接件密封固定，用于密封对应两连接件之间的套装间隙；还包括用于密封所述主密封件301与对应的所述小直径连接件之间套装间隙的补偿密封件302。
[0032]其中，主密封件301可同时与对应两连接件中的大直径连接件和小直径连接件密封固定，考虑到裂解反应器2随温度升高产生沿其长度方向的伸缩量，优选为只与其中一连接件密封固定，使得裂解反应器2可自由伸缩，避免裂解反应器2筒体产生变形;进一步地，考虑到后续补偿密封件302的安装，因此设置该主密封件301与其中的大直径连接件密封固定。上述密封固定方式可采用焊接等常用密封固定方式。
[0033]如图3和图4，本实施例中，所述主密封件301至少包括嵌入对应两连接件之间的套装间隙的固定部分3011，所述固定部分3011至少与对应两连接件中的大直径连接件焊接，优选为只与大直径连接件焊接固定。该固定部分3011呈环形，环外径与对应两连接件中的大直径连接件内径大致相等，环内径与对应两连接件中的小直径连接件外径大致相等，从而可紧密嵌装进入上述套装间隙。进一步地，该主密封件301还包括位于对应两连接件之间的套装间隙外的连接盘部分3012，所述连接盘部分3012与所述固定部分3011拼接构成一环形密封法兰，优选为设置该连接盘部分3012与该固定部分3011—体成型。所述环形密封法兰的内环呈台阶轴结构，该台阶轴结构的大直径段沿轴向自所述连接盘部分3012的外端向内延伸。所述补偿密封件302包括填充于所述大直径段与对应的小直径连接件之间间隙的填料3021及用于轴向压缩所述填料3021的环形密封压盖3022，所述密封压盖3022装于对应的小直径连接件上。上述台阶轴的大直径段长度根据要达到的密封程度所需要的填料3021数量确定，可小于或等于连接盘部分3012的长度，或为连接盘部分3012的长度与部分固定部分3011长度之和。
[0034]接续上述密封机构3的结构，上述填料3021优选为包括多个环形密封圈，各所述环形密封圈沿所述环形密封法兰轴向依次紧密排列。各所述环形密封圈均为由柔性耐高温密封材料制成的密封圈，上述柔性耐高温密封材料可以为耐高温的石墨盘根或者橡胶等。
[0035]接续上述密封机构3的结构，所述密封压盖3022通过多个用于旋进驱动其压缩所述填料3021的螺栓303与对应的所述连接盘部分3012连接，通过旋拧螺栓303使得密封压盖3022沿套接的小连接件轴向运动，将填料3021挤压密实，达到密封要求。优选地，在密封压盖3022上开设的螺栓孔数量与连接盘部分3012上的螺栓孔数量相同且——对应。如图5，对于连接落料腔体4与裂解反应器2的密封机构3，优选为设置各螺栓303均为加长螺栓303，各所述加长螺栓303的头部侧均穿设在所述落料腔体4的远离所述裂解反应器2的端部上，由于落料腔体4在工作过程中是固定不动的，使得各加长螺栓303的固定连接结构可借力于落料腔体4，保证密封结构的稳定性。
[0036]使用过程中，在裂解反应器2逐渐受热膨胀过程中，上层反应器201与下层反应器202产生沿其长度方向的伸长量，伸长方向朝向进料器I及落料腔体4侧，进料腔体204也随之向进料器I侧移动；当裂解反应器2内温度升高至工作温度时，通过旋拧各螺栓303将对应的填料3021压紧密实，使得对应的密封机构3实现所需密封要求;在裂解反应器2内工作温度变化不大的情况下，上述两密封机构3的密封结构不会被破坏，保证裂解反应器2的正常安全工作。
[0037]本实施例中，所述的小直径连接件为对应的进料器I或裂解反应器2的下层反应器202，所述的大直径连接件为对应的进料腔体204或落料腔体4。
[0038]实施例二
[0039]本实用新型实施例提供一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，至少可解决上述现有技术中的部分缺陷。
[0040]本实施例提供的裂解处理装置基本结构与实施例一中的裂解处理装置相同，只在于采取了不同的密封机构3。如图6，本实施例中，上述密封机构3包括密封波纹管，于对应的两连接件外壁上分别焊接一连接板，所述密封波纹管两端分别与对应的两连接板密封固定。上述两连接板可为法兰连接件，也可为普通焊接的钢板，于钢板上开设螺栓孔以便与密封波纹管固定连接。密封波纹管与两连接件同轴安装，其直径应大于两连接件中的小直径连接件的直径，可等于或大于大直径连接件的直径，其套装于小直径连接件之外。相较于现有技术中的裂解处理装置，只需将小直径连接件上的连接法兰焊接位置向远离大直径连接件方向后移，在两连接法兰之间安装上述密封波纹管即可，对现有设备的改造要求较小，施工方便。
[0041]由于密封波纹管的缓冲作用，即使裂解反应器2发生沿其长度方向的伸缩量，也可被密封波纹管抵消，从而保证裂解反应器2的全状态良好密封性。
[0042]实施例三
[0043]如图7，本实用新型实施例提供一种进料器I，可用于上述三个实施例中的裂解处理装置中，作为废橡胶和/或废塑料裂解反应器2的进料器I。该进料器I包括进料器筒体101，所述进料器筒体1I上设有进料口 1011及出料口 1012，所述进料器筒体1I内设有由驱动机构104驱动转动的螺旋杆102，所述螺旋杆102由有螺旋段1021和无螺旋段1022组成，所述有螺旋段1021和所述无螺旋段1022沿进料方向依次布置，于所述有螺旋段1021上套设有螺旋叶片103。螺旋叶片103套装于有螺旋段1021上的方式可以为焊接或模铸。所述螺旋叶片103至少具有一段变径段103I及一段变螺距段1032，沿进料方向，所述变径段1031的叶片外径及所述变螺距段1032的叶片螺距均逐渐减小;对应于所述有螺旋段1021和所述无螺旋段1022在所述进料器筒体101内依次形成用于螺旋进料并挤出物料内空气的压缩区和用于隔绝空气的物料密封区。待处理物料由进料口 1011进入进料器筒体1I内，经由有螺旋段1021螺旋进料，在通过变径段1031和变螺距段1032时，物料被逐渐挤压，物料间隙逐渐减小，从而将物料内的空气挤出；由于在无螺旋段1022填充满被挤压的物料，形成物料密封区，被挤出的空气则向松散的物料侧逃逸，经由进料口 1011排出，实现排除空气的目的。采用上述技术，可实现裂解反应过程中的连续进料，有效提高生产效率。
[0044]本进料器I在实际使用时，初始进料前，需通过进料口1011通入惰性气体将进料器筒体101内及裂解反应器2内的空气置换去除。对于初始进料过程中被挤出至进入裂解反应器2内的空气，待无螺旋段1022填充满被挤压的物料形成物料密封区后，可通过裂解反应器2的排料口通入惰性气体置换该部分空气之后，再进行裂解反应。
[0045]接续上述进料器I的结构，上述至少一段变径段1031与至少一段变螺距段1032可依次连接，连接方式为变径段1031与变螺距段1032依次交叉排列，即变径段1031-变螺距段1032-变径段1031…的连接方式，也可设置每段所述变径段1031至少与其中一段所述变螺距段1032至少部分重叠，其中，变径段1031可与相邻的其中一段变螺距段1032至少部分重叠，也可与相邻的两段变螺距段1032分别部分重叠(针对多段变螺距段1032的情况)。考虑进料器I长度问题、布置场地问题及制作成本问题，优选为采取上述变径段1031与对应的变螺距段1032至少部分重叠的方式;进一步优选，所述变径段1031及所述变螺距段1032的数量均为I，可通过调节变径段1031叶片外径减小比例及变螺距段1032叶片螺距减小比例达到所需的压缩比。仅采取一段变径段1031及一段变螺距段1032即可满足废橡胶、废塑料的压缩进料要求，可有效提高进料效率，同时缩短空气逃逸至进料口 1011的距离，利于空气的排出。
[0046]接续上述进料器I的结构，所述螺旋叶片103还包括至少一段定径段1033，其中一段所述定径段1033由所述进料口 1011下方延伸至与相邻于所述进料口 1011的所述变径段1031衔接。上述位于进料口 1011侧的定径段1033可起到物料缓冲区的作用，以在物料压缩速度与进料速度不匹配时起到一定的缓冲调节作用，保证进料的稳定正常运行。
[0047]上述进料器I中，变径段1031叶片外径减小比例及变螺距段1032叶片螺距减小比例应保证可将物料中所携带的空气至少接近完全挤出，以使得进入裂解反应器2内的物料所携带的空气含量在安全范围内，针对不同的处理物料，可采用不同的变径段1031叶片外径减小比例及变螺距段1032叶片螺距减小比例，即不同的体积压缩比。具体为:待处理物料包括片状或块状物料时，所述压缩区的体积压缩比不小于3.5;待处理物料为颗粒状塑料时，所述压缩区的体积压缩比不小于2.5;待处理物料为颗粒状橡胶时，所述压缩区的体积压缩比不小于1.5。本实施例中，对于片状或块状的废塑料或废橡胶，上述压缩区的体积压缩比在3.5?4.5范围内；对于颗粒状废塑料，上述压缩区的体积压缩比在2.5?3.5范围内；对于颗粒状废橡胶，上述压缩区的体积压缩比在1.5?2.5范围内。
[0048]作为本实施例的一种优选结构，所述进料口1011上方设有主料仓和备用料仓，所述备用料仓内装填有颗粒状废塑料和/或颗粒状废橡胶，该部分颗粒状废塑料和/或颗粒状废橡胶的作用为:当主料仓内待处理物料为片状和/或块状物料时，该部分颗粒状物料与该片状和/或块状物料一并加入至所述进料器筒体101内。通过设置备用料仓，在处理颗粒状废塑料或废橡胶时，该备用料仓闲置不用；当处理片状或块状物料时，可由该备用料仓加入相应量的颗粒状物料以填充片状或块状物料之间的较大间隙，可提高去除物料内空气的效率及效果，保证系统的安全。进一步地，所述主料仓与所述备用料仓底部均设有料流计及卸料阀，所述料流计与对应的所述卸料阀联锁控制;通过料流计检测主料仓与备用料仓的卸料流量，并反馈信号至中央控制系统，由中央控制系统控制对应卸料阀的开度，从而获得所需的物料进料量，在处理片状和/或块状物料时，保证片状和/或块状物料与颗粒状物料的量比在合适范围内。
[0049]另外，所述驱动机构104包括变频电机，由该变频电机驱动螺旋杆102旋转，可通过该变频电机控制螺旋杆102的转速，进而达到调节进料量、实现连续进料的目的。
[0050]由于进料器I内不可避免的会存在一定量的物料不能完全排出，故需定期或不定期在停机后对进料器I进行清洗，避免增加驱动机构104的负荷。清洗方法可以为水冲洗或鼓风清理，可由进料口 1011通入水或鼓入风将残存的物料由出料口 1012排入裂解反应器2内；可进一步在进料器筒体(101)底部设置至少一个用于在清洗进料器I时辅助排污的排污口 1013，提高清洗效果，对于长度较长的进料器I进行清理工作时的辅助排污效果更为显著。
[0051]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，包括裂解反应器(2)、进料器(I)及落料腔体(4)，所述裂解反应器(2)进料端通过进料腔体(204)与所述进料器(I)连接，其特征在于:所述进料腔体(204)与所述进料器(I)之间及所述裂解反应器(2)与所述落料腔体(4)之间均通过一可全状态密封的密封机构(3)连接，全状态至少包括裂解反应器(2)工作前的初始状态及裂解反应器(2)产生沿长度方向的伸缩量时的工作状态。2.根据权利要求1所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于，所述密封机构(3)包括: 主密封件(301)，所述主密封件(301)套装于对应两连接件中的小直径连接件上，且至少与大直径连接件密封固定;及 用于密封所述主密封件(301)与对应的所述小直径连接件之间套装间隙的补偿密封件(302)。3.根据权利要求2所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于:所述主密封件(301)包括嵌入对应两连接件之间的套装间隙的固定部分(3011)，所述固定部分(3011)至少与对应两连接件中的大直径连接件焊接。4.根据权利要求3所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于: 所述主密封件(301)还包括位于对应两连接件之间套装间隙外的连接盘部分(3012)，所述连接盘部分(3012)与所述固定部分(3011)拼接构成一环形密封法兰； 所述环形密封法兰的内环呈台阶轴结构，该台阶轴结构的大直径段沿轴向自所述连接盘部分(3012)的外端向内延伸； 所述补偿密封件(302)包括填充于所述大直径段与对应的小直径连接件之间间隙的填料(3021)及用于轴向压缩所述填料(3021)的环形密封压盖(3022)，所述密封压盖(3022)套装于对应的小直径连接件上。5.根据权利要求4所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于:所述密封压盖(3022)通过多个用于旋进驱动其压缩所述填料(3021)的螺栓(303)与对应的所述连接盘部分(3012)连接。6.根据权利要求5所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于:靠近所述裂解反应器(2)出料端的各所述螺栓(303)均为加长螺栓(303)，各所述加长螺栓(303)的头部侧均穿设在所述落料腔体(4)的远离所述裂解反应器(2)的端部上。7.根据权利要求4所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于:所述填料(3021)包括多个环形密封圈，各所述环形密封圈沿所述环形密封法兰轴向依次紧密排列。8.根据权利要求7所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于:各所述环形密封圈均为由柔性耐高温密封材料制成的密封圈。9.根据权利要求1所述的废橡胶和/或废塑料的裂解处理装置，其特征在于:所述密封机构(3)包括密封波纹管，于对应的两连接件外壁上分别焊接一连接板，所述密封波纹管两端分别与对应的两连接板密封固定。
【文档编号】C10G1/00GK205473595SQ201620290371
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月8日
【发明人】李伟波, 马晋, 张利俭
【申请人】华云新能源科技（深圳）有限公司