本發(fā)明屬于有機(jī)質(zhì)垃圾處理領(lǐng)域,涉及一種高溫高壓垃圾爆破處理設(shè)備。
背景技術(shù):
大型容器類裝置放氣泄壓速度的主要瓶頸在于放氣截面積的大小,傳統(tǒng)的放氣閥結(jié)構(gòu),增大口徑與提高開(kāi)啟速度是相互矛盾的,因此普遍存在泄壓速度慢,處理效率低的問(wèn)題?;\式彈射裝置雖增大了放氣口徑和泄壓速度,但是負(fù)載大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,填料困難,且密封部位無(wú)保護(hù),存在泄壓效率低,密封圈受損嚴(yán)重,可靠性和維護(hù)性差等問(wèn)題。
目前本領(lǐng)域常規(guī)的密封容器放氣最大有效截面積為D為密封容器的外徑。很難增加有效截面積,由于放氣有效截面積的限制,加壓泄壓裝置的泄壓速度也很難提高,導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)處理無(wú)法達(dá)到理想的爆碎效果。如果克服傳統(tǒng)方式的有效截面積的限制,提高泄壓速度,是有機(jī)質(zhì)處理領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種高溫高壓垃圾爆破處理設(shè)備。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高溫高壓垃圾爆破處理設(shè)備,包括分缸筒密封裝置、氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)、安裝架和分離器;
所述分缸筒密封裝置包括上缸筒、下缸筒;所述上缸筒包括位于底部的蒸汽閥口和位于側(cè)部的出料口;所述下缸筒為兩端開(kāi)口的圓筒結(jié)構(gòu),套裝在上缸筒的外側(cè),下缸筒與上缸筒滑動(dòng)連接,當(dāng)下缸筒滑動(dòng)至最上端時(shí),下缸筒封閉出料口,上缸筒密封;當(dāng)下缸筒滑動(dòng)至最下端時(shí),完全打開(kāi)出料口;
所述氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)與下缸筒連接,用于驅(qū)動(dòng)下缸筒上下滑動(dòng);
在上缸筒底部設(shè)置有吹塵裝置,所述吹塵裝置由套管、直管、弧形管組成,所述弧形管設(shè)置在出料口底端,套管與上缸筒的蒸汽閥口連通,套管通過(guò)直管與弧形管相連通,弧形管上開(kāi)設(shè)有多個(gè)氣孔;
所述安裝架包括底座、框架和緩沖裝置,其中:所述框架位于底座上,包括底面、導(dǎo)軌支架、氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)安裝支架和上端面;所述導(dǎo)軌支架為多個(gè),均勻分布在底面與上端面之間,并位于底面與上端面的外緣,用于安裝加壓泄壓裝置下缸筒的導(dǎo)軌;氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)安裝支架位于導(dǎo)軌支架中部?jī)?nèi)側(cè),用于安裝氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的氣缸;上端面上放置加壓泄壓裝置的安裝支耳;所述緩沖裝置安裝在底面上,用于下缸筒向下滑動(dòng)至極限位置時(shí),對(duì)下缸筒進(jìn)行緩沖;
所述分離器包括分離器殼體、導(dǎo)流板和排氣管,分離器殼體上設(shè)置用于排出氣體的排氣管,導(dǎo)流板為弧形結(jié)構(gòu),與分缸筒密封裝置的出料口配合設(shè)置,導(dǎo)流板相鄰的兩個(gè)端面分別與分離器殼體的側(cè)壁與上壁連接,導(dǎo)流板數(shù)量與分缸筒密封裝置的出料口數(shù)量一致,且導(dǎo)流板位于出料口的外側(cè);所述分缸筒密封裝置、氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)和安裝架設(shè)置在分離器殼體內(nèi)部。
其中所述上缸筒具有中部密封,用于當(dāng)下缸筒滑動(dòng)至最上端時(shí),上缸筒中部與下缸筒之間的連接部分的密封;所述下缸筒具有下部密封,用于當(dāng)下缸筒滑動(dòng)至最上端時(shí),上缸筒底部與下缸筒之間的連接部分的密封。
其中上缸筒的頂端設(shè)置有上蓋。
其中出料口為多個(gè),沿上缸筒的圓周方向分布,在上缸筒的表面,優(yōu)選均勻分布,多個(gè)出料口的橫截面弧長(zhǎng)相加接近上缸筒橫截面圓周周長(zhǎng),優(yōu)選大于圓周周長(zhǎng)的2/3,更優(yōu)選大于圓周周長(zhǎng)的90%;優(yōu)選多個(gè)出料口的高度相同,大于上缸筒高度的三分之二。
其中所述上缸筒具有安裝支耳,用于上缸筒的外部安裝連接。
其中下缸筒外部具有導(dǎo)軌,用于下缸筒上下滑動(dòng)的導(dǎo)向。
其中所述氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)包括氣缸、關(guān)節(jié)軸承組件、大口徑進(jìn)氣閥、大口徑排氣閥、普通進(jìn)氣閥;關(guān)節(jié)軸承組件用于連接氣缸和分缸筒密封裝置的下缸筒;大口徑進(jìn)氣閥用于泄壓時(shí)氣缸的上腔快速充氣;大口徑排氣閥用于氣缸的下腔快速排氣;普通進(jìn)氣閥用于下缸筒的上行復(fù)位時(shí)對(duì)氣缸下腔充氣。
其中所述緩沖裝置包括骨架、彈簧、彈簧導(dǎo)向,彈簧保護(hù)罩;其中,彈簧導(dǎo)向的下端固定在所述底面上,彈簧導(dǎo)向的外側(cè)套裝彈簧,彈簧外部設(shè)置彈簧保護(hù)罩;骨架固定在彈簧保護(hù)罩的上端。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)采用多方向出料,增加排氣出料面積,可以增加設(shè)備的出料效率。
(2)物料重量和蒸汽對(duì)外壓力由上缸筒承受,氣缸僅用于支撐和推動(dòng)下缸筒,降低了對(duì)支撐氣缸推力的需求。
(3)氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)設(shè)置大口徑進(jìn)氣閥,用于氣缸的上腔快速充氣,大口徑排氣閥,用于氣缸的下腔快速排氣。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了增大排氣口徑與提高開(kāi)啟速度。
(4)在氣缸活塞桿與下缸筒法蘭之間增加萬(wàn)向軸承,在保證下缸筒正常上下運(yùn)動(dòng)的同時(shí),大大降低了四個(gè)主氣缸與下缸筒的配合精度要求,減低裝配難度。
(5)采用半隱藏式密封結(jié)構(gòu),直接避免了出料過(guò)程中物料與密封位置的接觸,增加了密封件的壽命和可靠性。
(6)具有吹塵裝置,可保證結(jié)構(gòu)上不積料,無(wú)需人工清理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易行,利用現(xiàn)有蒸汽即可,節(jié)約成本;使用吹塵裝置后,可直接進(jìn)行第二輪連續(xù)工作,保證了設(shè)備在連續(xù)使用過(guò)程中的密封性能和可靠性。
(7)本發(fā)明設(shè)置安裝架集成安裝,使整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,克服了傳統(tǒng)的有機(jī)質(zhì)處理設(shè)備占用空間大的缺陷,降低生產(chǎn)及使用成本;使整個(gè)有機(jī)質(zhì)處理設(shè)備模塊化安裝,便于安裝和維護(hù);此外設(shè)置模塊化的緩沖裝置,便于整體安裝和替換。
(8)本發(fā)明將爆倉(cāng)布置在分離器內(nèi),提高了廠房利用率,分離器容積比爆倉(cāng)容積大一個(gè)數(shù)量級(jí),使得氣體膨脹后分離器內(nèi)壓力峰值進(jìn)一步下降,因此分離器壁面可以做得更薄,節(jié)約材料。
附圖說(shuō)明
圖1為分缸筒密封裝置和氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)連接的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為分缸筒密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為分缸筒密封裝置俯視圖;
圖4為氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為分缸筒密封裝置工作過(guò)程示意圖,其中圖(a)為加壓保壓工序示意圖;圖(b)為快速卸荷工序示意圖;
圖6為增加吹塵裝置后的分缸筒密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為增加吹塵裝置后的上缸筒的剖視圖;
圖8是圖7的A處的局部放大圖;
圖9為吹塵裝置的俯視圖;
圖10為安裝架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為安裝架安裝分缸筒密封裝置、氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)后的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為安裝架俯視圖;
圖13為緩沖裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14為分離器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15為分離器俯視圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
參見(jiàn)圖1,一種高溫高壓垃圾爆破處理設(shè)備,包括分缸筒密封裝置1、氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)2、安裝架6和分離器4。
參見(jiàn)圖2,分缸筒密封裝置1包括:上缸筒1-1、下缸筒1-2、蒸汽加注口1-4、安裝支耳1-5、中部密封組件1-6、下部密封組件1-7、上部密封組件1-8。所述上缸筒1-1包括位于底部的蒸汽閥口1-4和位于側(cè)部的出料口1-9;下缸筒1-2為兩端開(kāi)口的圓筒結(jié)構(gòu),蒸汽管道通過(guò)下端開(kāi)口與蒸汽閥口1-4連接,下缸筒1-2與上缸筒1-1滑動(dòng)連接,當(dāng)下缸筒1-2滑動(dòng)至最上端時(shí),下缸筒1-2封閉出料口1-9,上缸筒1-1密封;當(dāng)下缸筒1-2滑動(dòng)至最下端時(shí),完全打開(kāi)出料口1-9,加壓泄壓裝置排出蒸汽和物料;在上缸筒1-1的頂端設(shè)置有上蓋3,上蓋3通過(guò)上部密封組件1-8與上缸筒1-1密封連接;氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)2用于驅(qū)動(dòng)下缸筒1-2上下滑動(dòng)。
其中,上缸筒1-1為圓周方向均布帶若干出料口1-9的圓柱筒體,上端開(kāi)口,底部封閉,下缸筒1-2嵌套在上缸筒1-1的外部,上、下缸筒之間存在兩處動(dòng)密封,分別為中部密封組件1-6和下部密封組件1-7,上蓋3與上缸筒1-1之間通過(guò)上部密封組件1-8實(shí)現(xiàn)密封。中部密封組件1-6和下部密封組件1-7的間距可以調(diào)整,使中下兩處動(dòng)密封都能同時(shí)達(dá)到一個(gè)較好的密封狀態(tài);上下兩端的封頭設(shè)計(jì)可以更好的控制因高溫高壓而產(chǎn)生的變形,從而保證密封效果。
分缸筒密封裝置通過(guò)導(dǎo)軌連接在安裝架上。其中,導(dǎo)軌的滑塊連接到下缸筒的安裝支耳1-10上,導(dǎo)軌與安裝架焊接,上缸筒安裝支耳1-5與安裝架通過(guò)螺栓固定連接。
容器放氣口徑越大,排氣泄壓速度越快,容器的最大有效放氣口徑為容器直徑。本發(fā)明設(shè)置四個(gè)出料口1-9,在四周均勻分布,出料口位于中部密封1-6與下部密封1-7之間,寬度接近1/4圓周,該寬度在保證上缸筒自身支撐的情況下,盡量寬,實(shí)際使用中保證四個(gè)寬度相加達(dá)到2/3圓周,優(yōu)選達(dá)到9/10圓周;本發(fā)明中設(shè)計(jì)的密封裝置放氣等效截面積A而可以達(dá)到或大于密封裝置直徑對(duì)應(yīng)的截面積S,從而提高放氣速度,實(shí)現(xiàn)倉(cāng)內(nèi)壓力的快速卸荷。
設(shè)上缸筒1-1的外徑為D,出料開(kāi)啟高度等于出料口高度為H,則放氣等效截面積A=H·π·D。而本領(lǐng)域常規(guī)的密封容器放氣最大有效截面積為D為密封容器的外徑。通過(guò)對(duì)比可知,本發(fā)明提高了放氣等效截面積,從而提高了放氣泄壓的速度。
參見(jiàn)附圖4,氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)2包括氣缸2-1、關(guān)節(jié)軸承組件2-2、大口徑進(jìn)氣閥2-3、大口徑排氣閥2-4和普通進(jìn)氣閥2-5,其中關(guān)節(jié)軸承組件2-2用于連接氣缸2-1和下缸筒1-2,大口徑進(jìn)氣閥2-3安裝在氣缸2-1上部的一側(cè),大口徑排氣閥2-4和普通進(jìn)氣閥2-5均安裝在氣缸2-1下部,其中大口徑進(jìn)氣閥2-3用于泄壓時(shí)氣缸2-1的上腔快速充氣,大口徑排氣閥2-4用于氣缸2-1的下腔快速排氣,普通進(jìn)氣閥2-5用于下缸筒1-2上行復(fù)位時(shí)對(duì)氣缸2-1的下腔充氣。為了實(shí)現(xiàn)下缸筒1-2的快速下行,實(shí)現(xiàn)快速泄壓,氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)設(shè)置大口徑進(jìn)氣閥2-3,用于氣缸的上腔快速充氣,大口徑排氣閥2-4,用于氣缸的下腔快速排氣;為了保持系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠,下缸筒1-2的上行復(fù)位采用普通進(jìn)氣閥2-5對(duì)氣缸下腔充氣,普通排氣閥對(duì)氣缸上腔排氣。需快速下行時(shí),打開(kāi)大口徑進(jìn)氣閥2-3,使氣缸的上腔快速充氣,同時(shí)開(kāi)啟大口徑排氣閥2-4,使氣缸的下腔快速排氣。
分缸筒密封裝置的工作過(guò)程如下,參見(jiàn)圖5,裝填物料后,將高溫高壓的蒸汽通過(guò)蒸汽閥口1-4通入裝置內(nèi),使裝置內(nèi)部壓力達(dá)到2~3MPa,溫度達(dá)到200~250℃,裝置設(shè)有壓力和溫度傳感器,通過(guò)螺栓與上缸筒1-1連接,用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置內(nèi)的壓力和溫度。達(dá)到目標(biāo)壓力后,停止蒸汽供給,開(kāi)始按預(yù)定的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行保壓。保壓結(jié)束后,通過(guò)氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)氣缸,使氣缸上腔進(jìn)氣,下腔排氣,氣缸縮回,推動(dòng)下缸筒1-2運(yùn)動(dòng),從中部密封處打開(kāi)分缸筒密封裝置,實(shí)現(xiàn)快速泄壓和物料排出。
在工作過(guò)程中,會(huì)有物質(zhì)黏搭在結(jié)構(gòu)上,從而影響設(shè)備密封性能,為了解決這個(gè)問(wèn)題,參見(jiàn)圖6,在上缸筒1-1底部設(shè)置有吹塵裝置1-11,參見(jiàn)圖6-9,所述吹塵裝置1-11由套管a、直管b、弧形管c相互焊接組成,所述弧形管c設(shè)置在上缸筒1-1的每個(gè)出料口1-9底端,套管a位于中心位置且與上缸筒1-1的蒸汽閥口1-4連通,套管a通過(guò)四根直管b與弧形管c相連通(直管b起到將一路高壓蒸汽分成多路蒸汽效果),弧形管c上等間距的開(kāi)設(shè)有多個(gè)氣孔d,當(dāng)完成一次泄壓爆破后,高壓蒸汽從蒸汽閥口1-4依次沿套管a、直管b、弧形管c從氣孔d噴射而出,將積料吹除。
如圖10所示為所述安裝架6結(jié)構(gòu)示意圖;分缸筒密封裝置1和氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)2均安裝在安裝架6上,安裝架6包括底座6-1、框架6-2和緩沖裝置6-8,其中:所述框架6-2位于底座6-1上,包括底面6-3、導(dǎo)軌支架6-4、氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)安裝支架6-5和上端面6-7;所述導(dǎo)軌支架6-4為多個(gè),均勻分布在底面6-3與上端面6-7之間,并位于底面6-3與上端面6-7的外緣,用于安裝分缸筒密封裝置下缸筒1-2的導(dǎo)軌;氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)安裝支架6-5位于導(dǎo)軌支架6-4中部?jī)?nèi)側(cè),用于安裝氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)2的氣缸2-1;上端面6-7上放置分缸筒密封裝置1上缸筒的安裝支耳1-5,以支撐分缸筒密封裝置1;所述緩沖裝置6-8安裝在底面6-3上,用于下缸筒1-2向下滑動(dòng)至極限位置時(shí),對(duì)下缸筒進(jìn)行緩沖。還具有氣缸支撐6-9,位于底座6-1上,與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)安裝支架6-5相對(duì)應(yīng),氣缸支撐6-9具有連接在底座6-1上的支承座6-10,旋入支承座6-10的調(diào)節(jié)螺栓以及鎖緊調(diào)節(jié)螺栓的鎖緊螺母,調(diào)節(jié)螺栓用于支撐氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的氣缸,并調(diào)節(jié)氣缸高度。安裝架主體主要由型材焊接而成,與設(shè)備各部分的連接主要通過(guò)預(yù)留的螺栓接口連接,如圖12所示為本發(fā)明安裝架俯視圖。如圖11所示為安裝架安裝分缸筒密封裝置1和氣動(dòng)開(kāi)啟機(jī)構(gòu)2后的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖13所示為本發(fā)明緩沖裝置結(jié)構(gòu)示意圖;緩沖裝置6-8包括骨架6-81,彈簧6-84,彈簧導(dǎo)向6-83,彈簧保護(hù)罩6-82;其中,彈簧導(dǎo)向6-83的下端固定在所述底面6-3上,彈簧導(dǎo)向6-83的外側(cè)套裝彈簧6-84,彈簧6-84外部設(shè)置彈簧保護(hù)罩6-82;骨架6-81固定在彈簧保護(hù)罩6-82的上端。其中八邊形緩沖骨架6-81上分布有橡膠墊,通過(guò)螺栓固定在骨架上,用于消除緩沖碰撞時(shí)的噪音。彈簧保護(hù)罩6-82主要用于保護(hù)彈簧組不受到直接污染。彈簧導(dǎo)向6-83用于分隔彈簧6-84的內(nèi)外兩圈彈簧,并起到導(dǎo)向作用。彈簧導(dǎo)向下端均布6個(gè)螺紋孔,通過(guò)螺栓與支架固定連接。
如圖14所示為本發(fā)明分離器結(jié)構(gòu)示意圖,圖15為本發(fā)明分離器俯視圖,由圖可知分離器4包括分離器殼體4-1、導(dǎo)流板4-3、排氣管4-7,其中內(nèi)部裝有物料的分缸筒密封裝置1置于分離器殼體4-1內(nèi)部,分缸筒密封裝置1上設(shè)有的出料口1-9,用于噴出夾帶物料的氣體,周向封閉的分離器殼體4-1上設(shè)置有排氣管4-7,用于排出氣體,導(dǎo)流板4-3為弧形結(jié)構(gòu),與分缸筒密封裝置1的出料口1-9配合設(shè)置,導(dǎo)流板4-3相鄰的兩個(gè)端面分別與分離器殼體4-1的側(cè)壁與上壁連接。
導(dǎo)流板4-3數(shù)量與出料口1-9數(shù)量一致,本實(shí)施例中均為四個(gè),且導(dǎo)流板4-3位于出料口1-9的外側(cè),使出料口噴出的夾帶物料的氣體可以打在導(dǎo)流板4-3上。分離器殼體4-1上還設(shè)置有防沖擊的襯板4-5,高速噴出的氣體中的物料在襯板4-5上緩沖和減速。
分離器的工作原理為:分缸筒密封裝置1打開(kāi)后,高壓氣體攜帶物料從分缸筒密封裝置的出料口1-9噴出,分缸筒密封裝置1中噴出的大塊物料將直接落在分離器殼體4-1的襯板4-5上,弧形導(dǎo)流板4-3使得從分缸筒密封裝置1噴出的氣體產(chǎn)生切向速度,氣體沿圓周方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí),也向下運(yùn)動(dòng),在離心力的作用下,氣體中的顆粒被甩在分離器殼體4-1的襯板4-5上,再落分離器底部,實(shí)現(xiàn)氣固分離。
以上對(duì)本發(fā)明做了示例性的描述,應(yīng)該說(shuō)明的是,在不脫離本發(fā)明的核心的情況下,任何簡(jiǎn)單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費(fèi)創(chuàng)造性勞動(dòng)的等同替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。