一种具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备的制作方法

本发明涉及固体废物资源化处理技术与化工装备领域，尤其涉及一种具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备。

背景技术：

1、随着全球塑料污染问题日益严重以及"双碳"目标的推进，废旧塑料、废旧橡胶的资源化利用成为重要课题。高温裂解技术作为将废塑料、废橡胶转化为燃料油的重要手段，目前已在石化、固废资源化等领域得到广泛应用。根据炉型不同，现有裂解设备主要分为管式裂解炉、回转式裂解炉、流化床裂解炉和蓄热式裂解炉四大类 。

2、目前，国内针对废轮胎、废塑料炼油的设备主要分为间歇式设备和连续式设备两种。间歇式炼油设备存在工作效率低、能耗高、劳动强度大、安全性差等问题，已逐步被淘汰连续式裂解设备一般采用间接加热方式，传统加热需要多台燃烧机与尾气喷枪组合，温度控制难度较大，且炉胆长时间受热损耗严重 。

3、针对废塑料和废橡胶的裂解处理，业界已经开发出柴汽分离一体机，并采用全自动plc控制系统实现操作的便捷化。然而，现有的连续式裂解设备在实际应用中仍然存在以下不足：

4、炉壁结渣严重：由于裂解过程中产生的炭黑、灰渣等会在炉体内壁逐渐粘附堆积，特别是在内炉体内壁上形成结焦层，既降低了传热效率，又增加了能耗，严重时甚至导致设备无法正常运行，需要停机清理，影响生产的连续性。

5、炉渣清理与生产连续性矛盾：现有的裂解设备通常需要停机后才能进行炉壁清理，而频繁停机既影响生产效率，又增加了运营成本。如何在不停机的状态下实现炉壁自动清渣，是本领域亟待解决的技术难题。

6、设备结构复杂、可靠性差：部分连续裂解设备为解决上述问题设置了复杂的机械传动结构，但存在部件易损、维护困难等问题。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供针对现有炉壁易结焦积渣、清理炉渣时需停机影响连续生产，提供一种具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备。

2、其解决方案是，一种具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，包括机架、外炉体，转动设置在外炉体内圆筒状的内炉体，所述内炉体的外壁上同轴固定有外螺旋叶片，内炉体内同轴设有支撑轴，所述支撑轴设有与内炉体内壁接触的内螺旋叶片，支撑轴上侧面上固定设有多个支撑杆，内螺旋叶片与支撑轴固定连接，所述内炉体的一侧设有进料螺旋输送机，进料螺旋输送机包括进料外壳体和进料螺旋叶片，所述进料外壳体与内炉体相对转动连接，所述支撑轴背离进料输送机的一端伸出内炉体和外炉体并与滑动连接，所述支撑轴背离螺旋输送机的一端转动连接有直线往复驱动机构，所述内炉体背离进料螺旋输送机的一端端部设有内出料口，所述外炉体朝向进料螺旋输送机的一侧下方设有炉渣螺旋输送机，炉渣螺旋输送机与外炉体通过出料管件相连通，所述外炉体外外侧中部设有安装在机架上的加热室，所述内炉体朝向进料螺旋输送机的一端同轴固定有进料筒，进料筒向外伸出外炉体并连接有驱动其旋转的旋转驱动装置，进料螺旋输送机与进料筒相连通，所述外炉体背离进料螺旋输送机的一端设有出渣装置，外炉体的上部设有油气出管。

3、优选地，内炉体背离进料筒的一端端部固定安装有转动件，所述支撑轴背离进料筒的一端端部固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的外端面轴线均布固定设有多个滑动条，所述转动件伸出外炉体并与外炉体转动连接，所述转动体内部设有与伸缩杆配合的滑动孔，伸缩杆向外穿过转动体并与转动件滑动连接，所述往复直线条机构与伸缩杆转动连接。

4、优选地，直线往复装置包括安装在机架上的液压缸，液压缸的液压杆朝向外炉体并于伸缩杆同轴固定连接，所述伸缩杆朝向液压缸的一端端部连接有转动连接件，所述转动连接件包括固定套在伸缩杆端部的外套件、内套件，内套件外固定套有转动轴承，转轴轴承插入外套件背离伸缩杆的一端，内套件固定套在液压缸的液压杆端部。外套件朝向伸缩杆的一端内径小与其另一端，外套件朝向伸缩杆的一端套在伸缩杆，其另一端套在转动轴承上。

5、优选地，出渣装置包括炉渣螺旋输送机、和集灰箱，所述外炉体朝向进料螺旋输送机的一侧下部连通有外出料管，外出料管向下伸出燃烧室，炉渣螺旋输送机包括炉渣外壳体、炉渣螺旋叶片，炉渣外壳体上部设有炉渣进料管，外出料管和炉渣进料管同轴且固定连接。

6、优选地，外出料管内设有刮灰装置，所述刮灰装置包括与外出料管同轴设置的刮灰杆、竖向杆、中间杆，所述刮灰杆上均布套有多个环状刮灰刀，刮灰刀通过刮灰连接架与刮灰杆相连接，所述进料筒上安装有凸轮件，所述凸轮件包括有截面变直径的环状执行部，环状执行部的一端部设有与环状执行部截面一致的限位凸缘，限位凸缘截面形状与环状执行部的截面形状相同曲率半径不同，所述竖向杆上部对称设有两个驱动钩，一个驱动钩端部与环状执行件的内侧面接触，另一个驱动钩的端部与环状执行件的外侧面接触，两个驱动钩始终与环状执行部接触，所述内炉体靠近进料管的一端下部固定有固定板，竖向杆穿过固定板与固定板上下滑动连接，所述竖向杆的下部与中间杆转动连接，所述中间杆的自由短与挂刀杆的上部转动连接。

7、本发明的有益效果：全连续生产，效率高：通过进料螺旋输送机、内炉体、外螺旋叶片和炉渣螺旋输送机的协同配合，实现了物料连续进料、连续裂解、连续出渣的全连续作业，大幅提高了生产效率，相对于间歇式裂解设备产能提升显著。物料受热均匀，裂解充分彻底：内炉体转动配合内螺旋叶片相对静止（或反向转动）的设计，使碎屑状橡胶/塑料在内炉体内得到充分搅拌；同时外螺旋叶片使物料在外炉体内进一步输送和受热，使物料受热均匀，裂解更彻底，提高了油气产出率。不停机在线清渣，连续性好：通过液压缸驱动的直线往复机构，使支撑轴及内螺旋叶片在内炉体内做往复直线运动，将内炉体内壁粘附的结焦炉渣刮除并推送至外炉体排出，实现了不停机在线自动清渣，延长了设备连续运行周期，避免了因停机清渣导致的生产效率损失和能源浪费。含油炉渣油气回收率高：外出料管设置在加热室内，温度与内炉体保持一致，有效防止带油炉渣因温度降低而在管壁冷凝积聚；同时刮灰装置利用内炉体转动的动力通过凸轮机构带动刮灰刀上下运动，自动清理外出料管内壁渣灰，保证油气回收通道畅通，提高了油气回收率。

1.一种具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，包括机架（1）、外炉体（2），转动设置在外炉体（2）内圆筒状的内炉体（3），其特征在于，所述内炉体（3）的外壁上同轴固定有外螺旋叶片（4），内炉体（3）内同轴设有支撑轴（5），所述支撑轴（5）设有与内炉体（3）内壁接触的内螺旋叶片（6），支撑轴（5）上侧面上固定设有多个支撑杆，内螺旋叶片（6）与支撑轴（5）固定连接，所述内炉体（3）的一侧设有进料螺旋输送（7）机，进料螺旋输送（7）机包括进料外壳体和进料螺旋叶片，所述进料外壳体与内炉体（3）相对转动连接，所述支撑轴（5）背离进料输送机的一端伸出内炉体（3）和外炉体（2）并与滑动连接，所述支撑轴（5）背离螺旋输送机的一端转动连接有直线往复驱动机构，所述内炉体（3）背离进料螺旋输送（7）机的一端端部设有内出料口，所述外炉体（2）朝向进料螺旋输送（7）机的一侧下方设有炉渣螺旋输送机，炉渣螺旋输送机与外炉体（2）通过出料管件相连通，所述外炉体（2）外外侧中部设有安装在机架（1）上的加热室（9），所述内炉体（3）朝向进料螺旋输送（7）机的一端同轴固定有进料筒（10），进料筒（10）向外伸出外炉体（2）并连接有驱动其旋转的旋转驱动装置，进料螺旋输送（7）机与进料筒（10）相连通，所述外炉体（2）背离进料螺旋输送（7）机的一端设有出渣装置，外炉体（2）的上部设有油气出管。

2.根据权利要求1所述的具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，其特征在于，所述内炉体（3）背离进料筒（10）的一端端部固定安装有转动件（11），所述支撑轴（5）背离进料筒（10）的一端端部固定连接有伸缩杆（12），所述伸缩杆（12）的外端面轴线均布固定设有多个滑动条，所述转动件（11）伸出外炉体（2）并与外炉体（2）转动连接，所述转动体内部设有与伸缩杆（12）配合的滑动孔，伸缩杆（12）向外穿过转动体并与转动件（11）滑动连接，所述往复直线条机构与伸缩杆（12）转动连接。

3.根据权利要求2所述的具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，其特征在于，所述直线往复装置包括安装在机架（1）上的液压缸（13），液压缸（13）的液压杆朝向外炉体（2）并于伸缩杆（12）同轴固定连接，所述伸缩杆（12）朝向液压缸（13）的一端端部连接有转动连接件，所述转动连接件包括固定套在伸缩杆（12）端部的外套件、内套件，内套件外固定套有转动轴承，转轴轴承插入外套件背离伸缩杆（12）的一端，内套件固定套在液压缸（13）的液压杆端部。外套件朝向伸缩杆（12）的一端内径小与其另一端，外套件朝向伸缩杆（12）的一端套在伸缩杆（12），其另一端套在转动轴承上。

4.根据权利要求1所述的具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，其特征在于，所述出渣装置包括炉渣螺旋输送机、和集灰箱（15），所述外炉体（2）朝向进料螺旋输送（7）机的一侧下部连通有外出料管，外出料管向下伸出燃烧室，炉渣螺旋输送机包括炉渣外壳体、炉渣螺旋叶片，炉渣外壳体上部设有炉渣进料管（16），外出料管和炉渣进料管（16）同轴且固定连接。

5.根据权利要求1所述的具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，其特征在于，所述外出料管内设有刮灰装置，所述刮灰装置包括与外出料管同轴设置的刮灰杆（17）、竖向杆（18）、中间杆（19），所述刮灰杆（17）上均布套有多个环状刮灰刀（20），刮灰刀通过刮灰连接架与刮灰杆（17）相连接，所述进料筒（10）上安装有凸轮件，所述竖向杆（18）上部对称设有两个驱动钩（21），一个驱动钩（21）端部与环状执行件的内侧面接触，另一个驱动钩（21）的端部与环状执行件的外侧面接触，两个驱动钩（21）始终与环状执行部接触，所述内炉体（3）靠近进料管的一端下部固定有固定板（22），竖向杆（18）穿过固定板（22）与固定板（22）上下滑动连接，所述竖向杆（18）的下部与中间杆（19）转动连接，所述中间杆（19）的自由短与挂刀杆的上部转动连接。

6.根据权利要求5所述的具有在线清渣功能的全连续塑料裂解设备，所述凸轮件包括有截面变直径的环状执行部，环状执行部的一端部设有与环状执行部截面一致的限位凸缘，限位凸缘截面形状与环状执行部的截面形状相同曲率半径不同。