垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，包括分缸筒密封裝置、氣動開啟機構(gòu)和緩沖裝置；分缸筒密封裝置包括上缸筒、下缸筒；下缸筒與上缸筒滑動連接，當(dāng)下缸筒滑動至最上端時，下缸筒封閉出料口，上缸筒密封；當(dāng)下缸筒滑動至最下端時，完全打開出料口，排出蒸汽和物料；所述氣動開啟機構(gòu)與下缸筒連接，用于驅(qū)動下缸筒上下滑動；本發(fā)明采用多方向出料，增加排氣出料面積，可以增加設(shè)備的出料效率；提高了氣動開啟機構(gòu)響應(yīng)速度，在分缸筒密封裝置下方設(shè)置有緩沖裝置，用于下缸筒向下滑動至極限位置時，對下缸筒進(jìn)行緩沖；同時，本發(fā)明具有吹塵裝置，可保證結(jié)構(gòu)上不積料。
【專利說明】
垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于有機質(zhì)垃圾處理領(lǐng)域，涉及一種垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 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 題。籠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 部位無保護，存在泄壓效率低，密封圈受損嚴(yán)重，可靠性和維護性差等問題。
[0003] 目前本領(lǐng)域常規(guī)的密封容器放氣最大有效截面積為S = ，D為密封容器的外 4 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)致有機質(zhì)處理無法達(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，是有機質(zhì)處理領(lǐng)域急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝 置。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0006] -種垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，包括分缸筒密封裝置、氣動開啟機構(gòu)和緩沖 裝置；
[0007] 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 上缸筒滑動連接，當(dāng)下缸筒滑動至最上端時，下缸筒封閉出料口，上缸筒密封；當(dāng)下缸筒滑 動至最下端時，完全打開出料口；
[0008] 所述氣動開啟機構(gòu)與下缸筒連接，用于驅(qū)動下缸筒上下滑動；
[0009]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，套管通過直管與弧形管相連通，弧 形管上開設(shè)有多個氣孔；
[0010] 緩沖裝置設(shè)置在分缸筒密封裝置下方，緩沖裝置包括骨架、彈簧、彈簧導(dǎo)向、彈簧 保護罩;其中，彈簧導(dǎo)向的外側(cè)套裝彈簧，彈簧外部設(shè)置彈簧保護罩，骨架固定在彈簧保護 罩的上端;骨架上分布有橡膠墊。
[0011] 其中所述上缸筒具有中部密封，用于當(dāng)下缸筒滑動至最上端時，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)下缸筒滑動至最上端時，上 缸筒底部與下缸筒之間的連接部分的密封。
[0012] 其中上缸筒的頂端設(shè)置有上蓋。
[0013] 其中出料口為多個，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， 多個出料口的橫截面弧長相加接近上缸筒橫截面圓周周長，優(yōu)選大于圓周周長的2/3,更優(yōu) 選大于圓周周長的90%;優(yōu)選多個出料口的高度相同，大于上缸筒高度的三分之二。
[0014] 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。
[0015] 其中下缸筒外部具有導(dǎo)軌，用于下缸筒上下滑動的導(dǎo)向。
[0016] 其中所述氣動開啟機構(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)位時對氣缸下腔充氣。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
[0018] (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。
[0019] (2)物料重量和蒸汽對外壓力由上缸筒承受，氣缸僅用于支撐和推動下缸筒，降低 了對支撐氣缸推力的需求。
[0020] (3)氣動開啟機構(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。同時實現(xiàn)了增大排氣口徑與提高開啟速度。
[0021] (4)采用半隱藏式密封結(jié)構(gòu)，直接避免了出料過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。
[0022] (5)具有吹塵裝置，可保證結(jié)構(gòu)上不積料，無需人工清理，結(jié)構(gòu)簡單易行，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 用過程中的密封性能和可靠性。
[0023] (6)在分缸筒密封裝置下方設(shè)置有緩沖裝置，用于下缸筒向下滑動至極限位置時， 對下缸筒進(jìn)行緩沖保護。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0025]圖2為分缸筒密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為分缸筒密封裝置俯視圖；
[0027] 圖4為氣動開啟機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖5為分缸筒密封裝置工作過程示意圖，其中圖（a)為加壓保壓工序示意圖；圖（b) 為快速卸荷工序不意圖；
[0029] 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；
[0030] 圖7為增加吹塵裝置后的上缸筒的剖視圖；
[0031] 圖8是圖7的A處的局部放大圖；
[0032]圖9為吹塵裝置的俯視圖；
[0033]圖10為緩沖裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0035]參見圖1，一種垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，包括分缸筒密封裝置1、氣動開啟機 構(gòu)2和緩沖裝置6。
[0036] 參見圖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 I-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為兩端開口的圓筒結(jié)構(gòu)，蒸汽管道通 過下端開口與蒸汽閥口 1-4連接，下缸筒1-2與上缸筒1-1滑動連接，當(dāng)下缸筒1-2滑動至最 上端時，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滑動至最下端時，完全打 開出料口 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 上部密封組件1-8與上缸筒1-1密封連接;氣動開啟機構(gòu)2用于驅(qū)動下缸筒1-2上下滑動。
[0037] 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之間通過上部密封組件1-8實現(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，使中下兩處動密封都能同時達(dá)到一個較 好的密封狀態(tài);上下兩端的封頭設(shè)計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。
[0038] 分缸筒密封裝置通過導(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與安裝架通過螺栓固定連接。
[0039] 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，實際使用中保證四個 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應(yīng)的截面積S，從而提高放氣速度，實現(xiàn)倉內(nèi)壓力的快速卸 荷。
[0040] 設(shè)上缸筒1-1的外徑為D，出料開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Si = >.〇2:，D為密封容器的外 4 徑。通過對比可知，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。
[0041] 參見附圖4,氣動開啟機構(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)位時對氣缸2-1的下腔 充氣。為了實現(xiàn)下缸筒1-2的快速下行，實現(xiàn)快速泄壓，氣動開啟機構(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對氣缸下腔充氣，普通排氣閥對 氣缸上腔排氣。需快速下行時，打開大口徑進(jìn)氣閥2-3，使氣缸的上腔快速充氣，同時開啟大 口徑排氣閥2-4，使氣缸的下腔快速排氣。
[0042] 分缸筒密封裝置的工作過程如下，參見圖5,裝填物料后，將高溫高壓的蒸汽通過 蒸汽閥口卜4通入裝置內(nèi)，使裝置內(nèi)部壓力達(dá)到2~3MPa，溫度達(dá)至1」200~250°C，裝置設(shè)有壓 力和溫度傳感器，通過螺栓與上缸筒1-1連接，用于實時監(jiān)測裝置內(nèi)的壓力和溫度。達(dá)到目 標(biāo)壓力后，停止蒸汽供給，開始按預(yù)定的時間長度進(jìn)行保壓。保壓結(jié)束后，通過氣動開啟機 構(gòu)驅(qū)動氣缸，使氣缸上腔進(jìn)氣，下腔排氣，氣缸縮回，推動下缸筒1-2運動，從中部密封處打 開分缸筒密封裝置，實現(xiàn)快速泄壓和物料排出。
[0043]在工作過程中，會有物質(zhì)黏搭在結(jié)構(gòu)上，從而影響設(shè)備密封性能，為了解決這個問 題，參見圖6,在上缸筒1-1底部設(shè)置有吹塵裝置1-11，參見圖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上等間距的開設(shè)有多個氣孔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。
[0044] 分缸筒密封裝置1下方設(shè)置有緩沖裝置4,用于下缸筒1-2向下滑動至極限位置時， 對下缸筒進(jìn)行緩沖。如圖10所示為本發(fā)明緩沖裝置4的結(jié)構(gòu)示意圖；緩沖裝置4包括骨架4-1，彈簧4-4，彈簧導(dǎo)向4-3，彈簧保護罩4-2;其中，彈簧導(dǎo)向4-3的外側(cè)套裝彈簧4-4，彈簧外 部設(shè)置彈簧保護罩4-2;骨架4-1固定在彈簧保護罩4-2的上端。其中緩沖骨架4-1(緩沖骨架 4-1俯視為正八邊形)上分布有橡膠墊，橡膠墊通過螺栓固定在骨架4-1上，用于消除緩沖碰 撞時的噪音。彈簧保護罩4-2主要用于保護彈簧組不受到直接污染。彈簧導(dǎo)向4-3用于分隔 彈簧4-4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個螺紋孔，用于緩沖裝置的 固定。
[0045] 以上對本發(fā)明做了示例性的描述，應(yīng)該說明的是，在不脫離本發(fā)明的核心的情況 下，任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均 落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于:包括分缸筒密封裝置、氣動開啟機 構(gòu)和緩沖裝置； 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 筒滑動連接，當(dāng)下缸筒滑動至最上端時，下缸筒封閉出料口，上缸筒密封；當(dāng)下缸筒滑動至 最下端時，完全打開出料口； 所述氣動開啟機構(gòu)與下缸筒連接，用于驅(qū)動下缸筒上下滑動； 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，套管通過直管與弧形管相連通，弧形管 上開設(shè)有多個氣孔； 緩沖裝置設(shè)置在分缸筒密封裝置下方，緩沖裝置包括骨架、彈簧、彈簧導(dǎo)向、彈簧保護 罩;其中，彈簧導(dǎo)向的外側(cè)套裝彈簧，彈簧外部設(shè)置彈簧保護罩，骨架固定在彈簧保護罩的 上端;骨架上分布有橡膠墊。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于:所述上缸筒具有 中部密封，用于當(dāng)下缸筒滑動至最上端時，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)下缸筒滑動至最上端時，上缸筒底部與下缸筒之間的連接 部分的密封。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于：出料口為多個， 沿上缸筒的圓周方向均勻分布。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于：多個出料口的橫 截面弧長相加大于上缸筒橫截面圓周周長的2/3。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于：多個出料口的橫 截面弧長相加大于上缸筒橫截面圓周周長的90%。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于：多個出料口的高 度相同，大于上缸筒高度的三分之二。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于:下缸筒外部具有 導(dǎo)軌，用于下缸筒上下滑動的導(dǎo)向。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于:上缸筒的頂端設(shè) 置有上蓋。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于:所述上缸筒具有 安裝支耳，用于上缸筒的外部安裝連接。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾處理用高壓蒸汽爆破裝置，其特征在于:所述氣動開啟 機構(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)位時對氣缸下腔 充氣。
【文檔編號】B02C23/00GK106040720SQ201610534553
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】關(guān)新華, 謝甲辰, 崔承琪, 張瑩
【申請人】天紫環(huán)保裝備制造（天津）有限公司