一种碾压式滚筒热解装置的制作方法

1.本实用新型涉及热解技术领域，特别涉及一种碾压式滚筒热解装置。


背景技术：

2.热解，作为一种处理危废的手段，通过无氧加热使有机物裂解，产生不凝气，焦油，碳渣等。随着国家对环保的重视，以及碳达峰、循环经济等政策的影响，传统的回转炉焚烧不再满足固废处理的需求。
3.行业对热解技术的需求增大，但热解应用在固废行业刚刚起步，还有众多问题需要解决。比如物料在炉内热解效率低，内部热解不完全；物料在炉内高温融化或软化，连结成团影响热解效果，物料融化热解后形成膨胀碳渣覆盖在容器表面影响传热等。


技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种碾压式滚筒热解装置，能够不断碾压物料成粉末，增加热解速率，对同体积的物料吞吐能力强，有效降低物料的前处理需求。
5.根据本实用新型实施例的碾压式滚筒热解装置，包括：设备架；
6.滚筒，所述滚筒设置在所述设备架上，所述滚筒的一端为进料端，另一端为出料端；
7.加热装置，所述加热装置能够对所述滚筒提供热量；
8.驱动装置，所述驱动装置与所述滚筒传动连接，以驱动所述滚筒绕自身轴线转动；
9.滚柱，所述滚柱活动放置在所述滚筒内，所述滚柱的轴线与所述滚筒的轴线平行，所述滚柱能够随所述滚筒转动而滚动，以将所述滚筒内的物料压碎。
10.根据本实用新型实施例的碾压式滚筒热解装置，至少具有如下技术效果：加热装置对滚筒提供热量，使得滚筒内温度上升至发生热解所需的温度；需要进行热解的物料通过进料端投入到滚筒内部，与滚筒内壁接触进行热交换，发生热解；驱动装置驱动滚筒绕自身轴线不断转动，同时带动滚筒内的滚柱滚动，滚柱滚动时将滚筒内的物料不断碾压，并配合高温环境，有机物料都会在高温下软化，裂解后脆化，碾压后迅速化为粉末，金属物质具有延展性不易碾碎，金属和有机物粉末的混合物排出后易分离。
11.在本实用新型的一些实施例中，还设有进料装置，所述进料装置包括第一封头和进料管，所述第一封头套装在所述滚筒的进料端，且固定在所述设备架上，所述第一封头与所述滚筒之间活动密封连接，所述滚筒能够相对于所述第一封头转动，所述进料管设置在所述第一封头上，与所述滚筒的内部连通。
12.在本实用新型的一些实施例中，还设有出料装置，所述出料装置包括第二封头、出料管和排烟管，所述第二封头套装在所述滚筒的出料端，且固定在所述设备架上，所述第二封头与所述滚筒之间活动密封连接，所述滚筒能够相对于所述第二封头转动，所述出料管设置在所述第二封头的下部，与所述滚筒的内部连通，所述排烟管设置在所述第二封头的
上部，与所述滚筒的内部连通。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述第二封头内设有集料斗，所述集料斗位于所述滚筒出料端的下方，并与所述出料管连通，以承接所述滚筒排出的物料。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述滚筒的内壁上设有多条与中心轴线平行的碾压齿，所述碾压齿沿所述滚筒的周向方向排列分布，所述碾压齿位于所述滚柱的滚动路径上。
15.在本实用新型的一些实施例中，所述滚柱的轴向长度小于所述滚筒的轴向长度，所述滚柱在所述滚筒内靠近所述滚筒的进料端滚动，所述滚筒的内壁上设有多片与中心轴线平行的叶片，所述叶片沿所述滚筒的周向方向排列分布，且所述叶片位于远离所述滚筒的进料端一侧，以避开所述滚柱的滚动路径。
16.在本实用新型的一些实施例中，所述滚筒的内壁上设有多块挡板，所述挡板设置在所述叶片和所述滚筒的出料端之间，所述挡板的板面与所述滚筒的中心轴线垂直，且所述滚筒的横截面不被所述挡板封闭，所述挡板沿所述滚筒的中心轴线方向间隔排列，且相邻的两块所述挡板位于所述滚筒内壁上相对的两侧，以在所述滚筒内形成沿中心轴线方向蜿蜒折返的通道。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述滚筒与所述设备架之间设有多个支架，所述支架的上端设有若干个滚轮，所述滚轮的轴线与所述滚筒的中心轴线平行，所述滚轮与所述滚筒的外壁接触，以支撑所述滚筒转动。
18.在本实用新型的一些实施例中，所述驱动装置包括电机和驱动齿轮，所述驱动齿轮同轴设置在所述滚筒的外壁上，与所述滚筒固定连接，所述电机与所述驱动齿轮之间传动连接，以带动所述驱动齿轮转动。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述加热装置包括燃烧箱，所述燃烧箱设置在所述设备架上，所述燃烧箱的内部具有燃烧室，所述滚筒穿过所述燃烧箱，使得所述滚筒的外壁被所述燃烧室包围，所述燃烧室中设有炉排。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
22.图1为本实用新型实施例的剖视图；
23.图2为本实用新型实施例的进料装置结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例的出料装置结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例的叶片及挡板结构示意图；
26.图5为本实用新型实施例的支架及滚轮结构示意图。
27.附图标记：
28.设备架100、加热装置110、燃烧箱111、支架120、滚轮121；
29.滚筒200、碾压齿210、叶片220、挡板230；
30.进料装置300、第一封头310、进料管320；
31.出料装置400、第二封头410、出料管420、排烟管430、集料斗440；
32.驱动装置500、驱动齿轮510、滚柱600、限位装置610。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等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。
35.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
37.参照图1所示，根据本实用新型实施例的碾压式滚筒热解装置，包括：设备架100；
38.滚筒200，滚筒200设置在设备架100上，滚筒200的一端为进料端，另一端为出料端；
39.加热装置110，加热装置110能够对滚筒200提供热量；
40.驱动装置500，驱动装置500与滚筒200传动连接，以驱动滚筒200绕自身轴线转动；
41.滚柱600，滚柱600活动放置在滚筒200内，滚柱600的轴线与滚筒200的轴线平行，滚柱600能够随滚筒200转动而滚动，以将滚筒200内的物料压碎。
42.加热装置110对滚筒200提供热量，使得滚筒200内温度上升至发生热解所需的温度；需要进行热解的物料通过进料端投入到滚筒200内部，与滚筒200内壁接触进行热交换，发生热解；驱动装置500驱动滚筒200绕自身轴线不断转动，同时带动滚筒200内的滚柱600滚动，滚柱600滚动时将滚筒200内的物料不断碾压，并配合高温环境，有机物料都会在高温下软化，裂解后脆化，碾压后迅速化为粉末，金属物质具有延展性不易碾碎，金属和有机物粉末的混合物排出后易分离。
43.可以理解的是，为更好地使滚筒200内物料向出料端移动，可以调整滚筒200的一端高于另一端，即进料端高于出料端，利用重力，在滚筒200不断转动的同时，内部的物料逐渐向滚筒200的出料端移动。
44.优选地，在滚柱600上还能设置有限位装置610，以限制滚柱600和滚筒200之间不发生轴向上的移动，避免滚柱600跑偏失效。
45.限位装置610可以为限位圈或限位法兰环，其直径均大于滚柱600的直径，限位圈或限位法兰环设置在滚柱600所靠近滚筒200进料端的一端，使得限位圈或限位法兰环与滚
筒200的端面接触，即滚柱600伸入滚筒200内，限位圈或限位法兰环卡在滚筒200的端面移动，以限制滚柱600不向滚筒200内发生轴向偏移。可以理解的是，限位装置610还可以是在加工滚柱600时，在滚柱600的一端预留有轴肩，轴肩处的直径大于滚柱600的直径，以实现轴肩卡在滚筒200的端面处移动。
46.有机物和金属的混合垃圾(物料)从滚筒200的进料端处投入到滚筒200中发生热解，随着滚筒200的不断转动，物料在滚筒200内翻转移动，以均匀受热，同时滚柱600也随滚筒200的转动而滚动，滚柱600碾压物料，在高温环境下使得有机物转化为粉末，在碾压物料时，滚柱600迫使物料接触滚筒200的内壁，能够更好地传递热量，使得物料升温热解。金属物料由于其自身具有好的延展性，一般不会被碾压成粉末，金属物质与有机物粉末的混合物从滚筒200的出料端排出后，可以进行过筛或使用电磁筛选即可将其分离。相较于传统的热解方式，本实用新型的实施例对需要热解物料的粒径要求不高，不需要将物料破碎至小颗粒状态，滚筒200不断滚动，还能让物料受热均匀，滚柱600的碾压能让物料紧贴滚筒200内壁，更好地完成传热升温。
47.参照图2所示，在本实用新型的一些实施例中，还设有进料装置300，进料装置300包括第一封头310和进料管320，第一封头310套装在滚筒200的进料端，且固定在设备架100上，第一封头310与滚筒200之间活动密封连接，滚筒200能够相对于第一封头310转动，进料管320设置在第一封头310上，与滚筒200的内部连通。
48.第一封头310与滚筒200之间活动密封连接，使得第一封头310不随滚筒200转动而转动，便于物料输送装置与进料管320连接，以输送待热解物料，第一封头310与滚筒200之间的密封能够尽可能地避免热解产生的有害气体溢出；进料管320与滚筒200的内部连通，物料经过进料管320后直接落入滚筒200内部。
49.参照图3所示，在本实用新型的一些实施例中，还设有出料装置400，出料装置400包括第二封头410、出料管420和排烟管430，第二封头410套装在滚筒200的出料端，且固定在设备架100上，第二封头410与滚筒之间活动密封连接，滚筒200能够相对于第二封头410转动，出料管420设置在第二封头410的下部，与滚筒200的内部连通，排烟管430设置在第二封头410的上部，与滚筒200的内部连通。
50.第二封头410与滚筒200之间活动密封连接，使得第二封头410不随滚筒200转动而转动，便于固体收集装置与出料管420连接，气体收集装置与排烟管430连接，第二封头410与滚筒200之间的密封能够尽可能地避免热解产生的有害气体溢出；出料管420设置在第二封头410的下部，便于承接从滚筒200出料端送出的物料，排烟管430设置在第二封头410的上部，能够很好地排放热解产生的气体，同时避免固体物料进入到排烟管430中。
51.在本实用新型的一些实施例中，第二封头410内设有集料斗440，集料斗440位于滚筒200出料端的下方，并与出料管420连通，以承接滚筒200排出的物料。
52.集料斗440位于滚筒200出料端的下方，能够直接承接滚筒200内排出的物料，并通过出料管420输送出去，避免第二封头410内堆积部分物料，提高物料排出效率。
53.参照图1和图2所示，在本实用新型的一些实施例中，滚筒200的内壁上设有多条与中心轴线平行的碾压齿210，碾压齿210沿滚筒200的周向方向排列分布，碾压齿210位于滚柱600的滚动路径上。
54.在滚筒200不断转动时，滚柱600也随之滚动，滚柱600与滚筒200配合，以将物料进
行挤压碾碎，设置碾压齿210后，物料被滚柱600挤至碾压齿210处，能够增大接触摩擦力，以及更好地破坏物料表面，从而实现更为细化彻底的碾碎，提高碾压效率。此外，碾压齿210能够辅助将物料碾碎为更小粒径的颗粒，增加物料受热表面积，促使热解更为彻底。
55.参照图1和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，滚柱600的轴向长度小于滚筒200的轴向长度，滚柱600在滚筒200内靠近滚筒200的进料端滚动，滚筒200的内壁上设有多片与中心轴线平行的叶片220，叶片220沿滚筒200的周向方向排列分布，且叶片220位于远离滚筒200的进料端一侧，以避开滚柱600的滚动路径。
56.滚柱600的轴向长度小于滚筒200的轴向长度，且滚柱600在滚筒200内靠近滚筒200的进料端滚动，能够在滚筒200内靠近出料端的一侧留出空间，以设置叶片220。叶片220设置在滚筒200的内壁上，能够增大滚筒200内壁的表面积，以提高传热效率。物料在经过一定时间的碾压后，已然成为细小的颗粒，此时颗粒状的物料与叶片220接触，更好地完成传热，进一步促进热解完成。
57.参照图4所示，在本实用新型的一些实施例中，滚筒200的内壁上设有多块挡板230，挡板230设置在叶片220和滚筒200的出料端之间，挡板230的板面与滚筒200的中心轴线垂直，且滚筒200的横截面不被挡板230封闭，挡板230沿滚筒200的中心轴线方向间隔排列，且相邻的两块挡板230位于滚筒200内壁上相对的两侧，以在滚筒200内形成沿中心轴线方向蜿蜒折返的通道。
58.叶片220与滚筒200的出料端之间设有多块挡板230，以形成蜿蜒折返的通道，固体物料和气体沿通道向出料端移动时，由于延长了移动路径，且气体在不断折返消耗动能，流速较低，使得气体中悬浮的固体小颗粒沉降分离，能够很好的除去扬尘。
59.参照图5所示，在本实用新型的一些实施例中，滚筒200与设备架100之间设有多个支架120，支架120的上端设有若干个滚轮121，滚轮121的轴线与滚筒200的中心轴线平行，滚轮121与滚筒200的外壁接触，以支撑滚筒200转动。
60.设置多个支架120能够对滚筒200起到均衡的支撑，支架120上端设置的滚轮121与滚筒200的外壁接触，减小滚筒200转动时的摩擦力，减少驱动装置500的能耗。
61.在本实用新型的一些实施例中，驱动装置500包括电机和驱动齿轮510，驱动齿轮510同轴设置在滚筒200的外壁上，与滚筒200固定连接，电机与驱动齿轮510之间传动连接，以带动驱动齿轮510转动。
62.电机与驱动齿轮510之间传动连接，例如电机转速高时，能采用减速齿轮组与驱动齿轮510进行啮合，以带动驱动齿轮510转动，使滚筒200转动。此外，电机与驱动齿轮510之间还能使用链传动等连接方式。
63.在本实用新型的一些实施例中，加热装置110包括燃烧箱111，燃烧箱111设置在设备架100上，燃烧箱111的内部具有燃烧室，滚筒200穿过燃烧箱111，使得滚筒200的外壁被燃烧室包围，燃烧室中设有炉排。
64.滚筒200穿过燃烧箱111，被燃烧室包围，燃烧室中设置的炉排能够对滚筒200的外壁进行加热，以提高滚筒200的温度，实现在滚筒200内部进行热解反应。
65.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术
语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
66.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。