出碳器的制作方法

本发明涉及一种出碳器，尤其涉及一种用于废塑料高效转化能源设备中的出碳器。

背景技术：

随着塑料工业的迅速发展，塑料制品的应用也越来越广，已渗透到国民经济的各个领域及人们的日常生活中，塑料具有绝热性、耐腐蚀性等特点，其自身具有的特点可以加以利用，但是在废旧塑料处理时，上述特性会阻碍塑料分解，不易腐烂致使环境遭到污染，通过以废旧塑料为原料进行炼油处理，可以有效解决废塑料的处理问题。

废塑料经过催化裂解后，会产生一些固体残渣，约占废塑料重量的5％-10％，其主要组分是粗碳黑，可以作为生产工业碳黑的原料，在全程封闭的自动炼油设备中，反应釜中沉淀的碳物质若不及时排出，将会占据反应空间，降低废塑料炼油效率。

在现有的自动排碳装置中，碳粉排出后不能很好地收集，使得碳粉收集困难。此外，在现有的自动排碳装置中，普遍存在暂停收集碳粉时的密封性能差，容易进入空气的问题，当排碳装置与反应釜连接时，反应釜内的高温与进入的空气接触容易造成碳粉的燃烧，造成排碳装置的损坏及反应釜的损坏。而且现有的排碳装置不能够根据碳粉的多少调整出碳时间或者出碳次数，只能连续出碳工作，这样造成了出碳装置的长时间的疲劳运作，降低了寿命。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种气密性好且能够快速收集碳粉的出碳器。

为实现上述发明目的，本发明提供一种出碳器，包括：

出碳机构，用于输送碳粉；

驱动电机，位于所述出碳机构的一侧，连接所述出碳机构，用于驱动所述出碳机构动作；

集料机构，位于所述出碳机构的另一侧，连接所述螺旋输送机构，用于收集所述出碳机构输送的碳粉；

所述出碳机构包括一端与所述驱动电机固定连接的出碳螺杆和包围所述出碳螺杆的套筒；

所述出碳机构部分伸入所述集料机构地与所述集料机构固定连接；

所述集料机构包括一端套设在所述套筒外侧与所述套筒固定连接的料筒、位于所述料筒内的所述套筒的端部之下与所述料筒连通的集料箱以及连接于所述料筒并且能够在所述料筒中往复移动的启闭器。

根据本发明的一个方面，所述套筒上设有用于碳粉进入的通孔。

根据本发明的一个方面，所述套筒靠近所述驱动电机的一端装有盘根法兰，所述盘根法兰上装有耐高温轴承，所述耐高温轴承内侧装有耐高温高压盘根。

根据本发明的一个方面，所述出碳螺杆的一端通过刚性或者弹性联轴器与所述驱动电机连接。

根据本发明的一个方面，所述套筒与所述料筒之间装有碳粉粉口套筒。

根据本发明的一个方面，所述启闭器包括伸入所述料筒的丝杆、位于所述料筒内并且安装在所述丝杆端部的密封垫座、位于所述料筒外用于驱动所述丝杆在所述料筒内往复移动的驱动装置。

根据本发明的一个方面，位于所述料筒内的丝杆上装有限位挡圈。

根据本发明的一个方面，所述密封垫座上装有耐高温的金属垫片。

根据本发明的一个方面，所述驱动装置包括与所述丝杆啮合并且一端伸入所述料筒的调节螺母以及与所述调节螺母固定连接的调节手轮。

根据本发明的一个方面，所述调节螺母伸入所述料筒的一端上和位于所述料筒外侧端部处均装有轴承。

根据本发明的出碳器，使得碳粉在排出后能够被很好地收集，在收集碳粉的过程中，可以根据碳粉在出碳机构和反应釜中的积聚情况适时进行排出工作，而且收集碳粉的速度快，从出碳机构中可以直接掉落至集料箱中。此外，根据本发明的出碳器气密性好，在暂停出碳时，丝杆带动密封垫座和耐高温金属垫片将出碳机构压紧密封，使得反应釜在反应时不会受到外界空气的影响，反应釜和出碳机构内的油气和碳粉不会与外界空气接触，保证了安全性，保证了出碳器与反应釜的寿命。而且通过对反应釜内底部和出碳器的温度的自动化控制使得出碳器具有足够的寿命保障，配合良好的气密性，使得根据本发明的出碳器更适合应用于高温废塑料反应釜，对于提高废塑料高效转化能源设备安全性和寿命做出贡献。另外，根据本发明的出碳器结构简单合理，便于维修，成本低。

附图说明

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的出碳器安装在废塑料反应釜上的结构布置图；

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的出碳器的结构布置的剖视图；

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的出碳器的a部放大图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，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他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

图1示意性表示根据本发明的一种实施方式的出碳器安装在废塑料反应釜上的结构布置图。如图1所示，根据本发明的出碳器安装在废塑料反应釜11的底部，废塑料在反应釜11内裂解反应后的碳粉或者其他颗粒物掉落至反应釜11内部的底部。存留在反应釜11底部的碳粉通过根据本发明的出碳器从反应釜11排出。以下详细说明根据本发明的出碳器。

图2示意性表示根据本发明的一种实施方式的出碳器的结构布置的剖视图。如图2所示，根据本发明的出碳器包括位于中间位置的出碳机构1、位于出碳机构一侧(图2中出碳机构1右侧)的驱动电机2以及位于出碳机构1另一侧(图2中出碳机构1左侧)的集料机构3。在本实施方式中，驱动电机2与出碳机构1固定连接，用于驱动出碳机构1运动。集料机构3同样与出碳机构1固定连接，用于收集由出碳机构1输送的碳粉。在本实施方式中，出碳机构1包括出碳螺杆101和将出碳螺杆101包围起来的套筒102，即出碳螺杆101是插入套筒102中的。其中出碳螺杆101的一端(图2中出碳螺杆101的右端)与驱动电机2固定连接，另一端与套筒102平齐地伸入集料机构3中。

如图2所示，在本发明中，套筒102的上侧设有通孔1021，通孔1021位于反应釜11的内部。这样一来，当反应釜11内部的废塑料裂解产生碳粉等颗粒物时即会通过通孔1021落入套筒102内部，当碳粉量足够多或者需要排出时，通过驱动电机2驱动出碳螺杆101的旋转将碳粉排至集料机构进行收集。

如图2所示，套筒102靠近驱动电机2的一端(即图2中右端)装有盘根法兰4，盘根法兰4上装有耐高温轴承5。在本实施方式中，耐高温轴承5用于固定出碳螺杆101的轴向位置同时保证出碳螺杆101的旋转运动。此外，高温轴承5的内侧装有耐高温高压盘根14。在本实施方式中，盘根法兰4上的法兰螺丝固定在套筒102右端的端面的法兰上，用法兰螺丝压紧耐高温轴承5内侧的耐高温高压盘根以阻止反应釜11内部的油气或者碳粉从套筒右端泄漏。在本实施方式中，出碳螺杆101的右端是通过刚性或者弹性联轴器6与驱动电机2连接的。驱动电机2能够使出碳螺杆101实现正反转。

如图2所示，集料机构3包括料筒301、集料箱302和启闭器303。在本实施方式中，料筒301套设在套筒102的外侧与套筒102固定连接，例如通过法兰固定连接。集料箱302位于料筒301的下方，集料箱302的开口处(即与料筒301的连通处)恰好位于伸入料筒301内的套筒102和出碳螺杆101端部的正下方。这样的设置能够使得从出碳机构1排出的碳粉可以正好落入集料箱302中。启闭器303安装在料筒102的另一端(图2中料筒102的左端)，其能够在料筒102中往复移动。在本实施方式中，套筒102与料筒301之间装有碳粉粉口套筒7。碳粉粉口套筒7能够防止碳粉粘结在出碳机构出碳口底部的死角处。

如图2所示，在本实施方式中，启闭器303包括丝杆3031、密封垫座3032和驱动装置3033。丝杆3031伸入料筒301中，密封垫座3032位于料筒301内安装在丝杆3031的右侧端部。驱动装置位于料筒301外侧与丝杆相连，用于驱动丝杆3031在料筒301内的往复移动。在本实施方式中，驱动装置3033包括与丝杆3031啮合并且一端伸入料筒301的调节螺母3033a以及与调节螺母3033a固定连接的调节手轮3033b。调节螺母3033a伸入料筒301的一端上和位于料筒301外侧端部处均装有轴承10。

在本实施方式中，通过调节手轮3033b带动调节螺母3033a来调节丝杆3031在料筒102中的移动。轴承10用于承受丝杆3031前后移动时所产生的力，并且同时保证丝杆3031的定位和旋转。丝杆3031的移动带动起端部的密封垫座3032移动，密封垫座3032上装有耐高温金属垫片9。当密封垫座3032和耐高温金属垫片9通过丝杆3031的移动与伸入料筒301内的出碳机构1压紧时，密封垫座3032和耐高温金属垫片9可以起到耐高温及密封作用，防止反应釜11中的油气或者碳粉等泄漏，同时可以防止在停止排碳时外部空气进入与高温油气或者碳粉接触导致的燃烧，提高了安全性能，保证出碳器和反应釜的寿命。而当丝杆3031带动密封垫座3032和耐高温金属垫片9远离出碳机构1的端部时，反应釜11内产生的碳粉就可以通过出碳螺杆101的旋转被输送至集料机构3中，即从出碳机构1左侧端部掉落至集料箱302中。此外，在本实施方式中，位于料筒301内的丝杆3031上装有限位挡圈8。限位挡圈8可以限制丝杆3031带动密封垫座3032和耐高温金属垫片9远离出碳机构1的距离，这样可以缩短工作时长，提高效率。

根据本发明的另一种实施方式，启闭器303可以是前述实施方式的一个变形，即将丝杠3031全部设置在料筒301内，丝杠3031的靠近出碳机构1的端部安装密封垫座3032和耐高温金属垫片9，料筒301远离出碳机构1的一端内部装有驱动丝杆3031动作的伺服电机，然后在料筒301的侧壁上设置滑轨，将密封垫座3032嵌入滑轨中，使得启闭器303整体可以沿着滑轨动作，这样可以保证运动轨迹和轴向位置的同时，能够起到与出碳机构1密封和断开的作用。

图3示意性表示根据本发明的一种实施方式的出碳器的a部放大图。如图3所示，反应釜底板外侧及套筒102的外侧装有远红外辐射加热装置12，远红外辐射加热装置12外侧装有绝缘云母板，绝缘云母板外侧装有硅酸铝保温层13，硅酸铝保温层13外侧装有金属外壳，反应釜底板外侧及套筒102的外侧并配有热电偶测温装置，用于控制调节反应釜内底部温度自动化控制。

根据本发明的出碳器的上述设置，使得碳粉在排出后能够被很好地收集，在收集碳粉的过程中，可以根据碳粉在出碳机构和反应釜中的积聚情况适时进行排出工作，而且收集碳粉的速度快，从出碳机构1中可以直接掉落至集料箱中。此外，根据本发明的出碳器气密性好，在暂停出碳时，丝杆3031带动密封垫座3032和耐高温金属垫片9将出碳机构压紧密封，使得反应釜11在反应时不会受到外界空气的影响，反应釜11和出碳机构1内的油气和碳粉不会与外界空气接触，保证了安全性，保证了出碳器与反应釜的寿命。而且通过对反应釜11内底部和出碳器的温度的自动化控制使得出碳器具有足够的寿命保障，配合良好的气密性，使得根据本发明的出碳器更适合应用于高温废塑料反应釜，对于提高废塑料高效转化能源设备安全性和寿命做出贡献。另外，根据本发明的出碳器结构简单合理，便于维修，成本低。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。