本发明属于热裂解设备出料技术领域，尤其涉及一种高温固体物料挤压式密封出料装置及包含其的热裂解设备。
背景技术：
热裂解处理废旧橡塑技术是利用燃烧各种工业废油产生的热烟气或用电加热装置，在缺氧或情性气氛下将废旧橡塑加热分解，回收气体、油、固体碳、钢丝和一些化工产品。热裂解釜的固体物料出料要求必须是密封出料，以避免外部空气进入裂解系统引起高温固体物料自燃，甚至引发整套设备的安全问题。
目前，传统废旧橡塑热裂解釜的高温固体物料的出料是采用输料螺旋及阀门密封的方式。其中，输料螺旋是利用物料自身性质进行挤压密封，其挤压效果无法达到很紧密的状态。而传统的刀闸阀或普通闸阀等阀门，由于其密封形式限制，通常无法耐高温，因而，通常需要设置多级输料螺旋以使固体物料逐步降温，在最后一级输料螺旋的出料口设置阀门，这也导致出料装置体积较为庞大，占用空间较多。
同时，对于挤压式密封出料，及时了解挤压密封段的料位情况，有助于及时调整输料，以防止堵塞。然而，经热裂解后产生的固体物料温度高达350～400℃，采用常规料位计监测物料的方式不能有效精准的监测挤压密封段的物料堆积量。
因而，如何提供一种适用于高温固体物料密封出料的挤压密封效果好且体积小的挤压式密封出料装置，当前急需解决的一项技术问题。
技术实现要素：
本发明针对上述的技术问题，提出一种高温固体物料挤压式密封出料装置，该挤压式密封出料装置能够适用于高温固体物料的密封出料，其挤压密封效果好且体积小，而且，包含其的热裂解设备，能够及时根据挤压密封段的料位调整输料。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种高温固体物料挤压式密封出料装置，包括舱体；所述舱体的一侧侧壁设有用于与热裂解釜轴向一端的出料端口密封连接的热裂解釜连接口；所述舱体的底部连接有出料缓冲筒，所述出料缓冲筒呈直筒型，且所述出料缓冲筒顶部呈敞口设置并与所述舱体内部相连通，所述出料缓冲筒的底部设有出料口；所述舱体内设有压料组件，所述压料组件包括物料挤压板，所述物料挤压板的底面形状与所述出料缓冲筒顶部敞口形状相匹配；所述压料组件连接有用于驱动所述物料挤压板做周期性运动的驱动件，所述物料挤压板的一个周期运动依次包括沿所述出料缓冲筒的轴向自所述舱体下降至所述出料缓冲筒内的下降运动，在所述出料缓冲筒内做往复运动以压实物料的挤压运动，以及返回至所述舱体的上升运动；所述挤压式密封出料装置还包括用于控制所述物料挤压板周期性运动的plc控制器，所述plc控制器连接于所述驱动件，以接收所述驱动件反馈的所述物料挤压板的当前位移量，并根据所述当前位移量控制所述驱动件。
作为优选，所述物料挤压板的底面为平面，所述物料挤压板的顶面自中部至边缘呈自上向下倾斜的斜面。
作为优选，所述压料组件还包括连接于所述驱动件与所述物料挤压板之间的压杆，所述压杆的延伸方向与所述物料挤压板运动方向一致；所述舱体内设有用于限制所述压杆运动方向的导向套管，所述导向套管的轴向与所述物料挤压板运动方向一致，所述压杆套设于所述导向套管内。
作为优选，所述驱动件为安装于所述舱体顶面外部的液压缸或气压缸，所述液压缸或气压缸的活塞杆沿所述出料缓冲筒的轴向伸缩，所述活塞杆连接所述压料组件，所述舱体的顶面开设有供所述活塞杆穿过的安装孔，所述活塞杆与安装孔之间通过耐高温密封材料密封。
作为优选，所述舱体的顶部设有驱动件安装接口，所述驱动件安装接口密封连接有法兰，所述安装孔开设于所述法兰上。
作为优选，所述耐高温密封材料选自柔性石墨盘根、无油石棉盘根、碳纤维和硅橡胶密封圈中的任意一种。
作为优选，所述出料缓冲筒沿竖直方向设置。
本发明还提供了一种热裂解设备，包括热裂解釜，上述任一项技术方案所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，以及输料装置；所述高温固体物料挤压式密封出料装置的热裂解釜连接口密封连接于所述热裂解釜轴向一端的出料端口，所述输料装置连接于所述高温固体物料挤压式密封出料装置出料缓冲筒的出料口；所述高温固体物料挤压式密封出料装置的plc控制器与所述输料装置连接，以根据所述物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量控制所述输料装置的启闭。
作为优选，所述plc控制器控制所述输料装置的启闭的方法为：当plc控制器接收到的所述物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量达到设定最小位移量时，plc控制器控制所述输料装置开启；当plc控制器接收到的所述物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量达到设定最大位移量时，plc控制器控制所述输料装置关闭；其中，所述设定最小位移量为物料挤压板底面距出料缓冲筒底面的初始距离与出料缓冲筒高度之间的差值，所述设定最大位移量为物料挤压板底面距出料缓冲筒底面的初始距离与出料缓冲筒最低安全料位之间的差值。
与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明提供的高温固体物料挤压式密封出料装置，通过设置的物料挤压板与出料缓冲筒相配合，实现挤压密封出料，物料压实度高，密封效果好，而且，整个出料装置的结构紧凑，体积小；
2、本发明提供的高温固体物料挤压式密封出料装置中，在压实物料时，物料挤压板与物料直接接触，因而，根据物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量，结合物料挤压板底面与出料缓冲筒底面之间的初始距离，二者作差即可获知出料缓冲筒内的料位，而物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量可从驱动件反馈给plc控制器的物料挤压板的当前位移量中获取，即间接实现了对出料缓冲筒内挤压密封段料位的监控；
3、本发明提供的高温固体物料挤压式密封出料装置中，运动部件少，能耗小，有利于节约生产成本；
4、本发明提供的热裂解设备，通过高温固体物料挤压式密封出料装置实现了热裂解釜的密封出料，同时，高温固体物料挤压式密封出料装置的plc控制器根据物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量控制输料装置的启闭，实现了根据挤压密封段高度及时调控输料装置输料，既避免因挤压密封段积累过高而造成堵塞，又能够确保密封安全。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高温固体物料挤压式密封出料装置的结构示意图；
图2为图1中a处的局部放大图；
图3为本发明实施例提供的热裂解设备的结构示意图；
以上各图中：1、挤压式密封出料装置；11、舱体；111、热裂解釜连接口；112、驱动件安装接口；113、导向套管；114、法兰；115、耐高温密封材料；12、出料缓冲筒；13、压料组件；131、物料挤压板；132、压杆；14、液压缸；141、活塞杆；2、热裂解釜；3、输料装置。
具体实施方式
下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例涉及一种高温固体物料挤压式密封出料装置1，包括舱体11；舱体11的一侧侧壁设有用于与热裂解釜2轴向一端的出料端口密封连接的热裂解釜连接口111；舱体11的底部连接有出料缓冲筒12，出料缓冲筒12呈直筒型，且出料缓冲筒12顶部呈敞口设置并与舱体11内部相连通，出料缓冲筒12的底部设有出料口；舱体11内设有压料组件13，压料组件13包括物料挤压板131，物料挤压板131的底面形状与出料缓冲筒12顶部敞口形状相匹配；压料组件13连接有用于驱动物料挤压板131做周期性运动的驱动件，物料挤压板131的一个周期运动依次包括沿出料缓冲筒12的轴向自舱体11下降至出料缓冲筒12内的下降运动，在出料缓冲筒12内做往复运动以压实物料的挤压运动，以及返回至舱体11的上升运动；挤压式密封出料装置1还包括用于控制物料挤压板131周期性运动的plc控制器，plc控制器连接于驱动件，以接收驱动件反馈的物料挤压板131的当前位移量，并根据当前位移量控制驱动件。
上述高温固体物料挤压式密封出料装置1的工作原理如下：热裂解产生的高温固体物料经热裂解釜2的出料端口送入该挤压式密封出料装置1的舱体11内，进而落入舱体11底部的出料缓冲筒12内，并在出料缓冲筒12内逐渐堆积，此时，通过驱动件驱动物料挤压板131沿出料缓冲筒12的轴向自舱体11下降至出料缓冲筒12内，以通过物料挤压板131将高温固体物料压入出料缓冲筒12内，进而，通过驱动件驱动物料挤压板131在出料缓冲筒12内做往复运动以压实物料，实现挤压密封，最后，通过驱动件驱动物料挤压板131返回至舱体11内，以便于进行下一周期的压料运动；压入出料缓冲筒12内的高温固体物料，最终从出料缓冲筒12底部设置的出料口落出，完成出料。需要说明的是，驱动件对物料挤压板131的驱动通过设置的plc控制器进行控制，plc控制器进行上述控制动作的程序为本领域技术人员根据本领域公知常识可编写的，在此不做赘述。
上述高温固体物料挤压式密封出料装置1，通过设置的物料挤压板131与出料缓冲筒12相配合，实现挤压密封出料，物料压实度高，密封效果好，而且，整个挤压式密封出料装置1的结构紧凑，体积小。同时，上述高温固体物料挤压式密封出料装置1中，在压实物料时，物料挤压板131与物料直接接触，因而，根据物料挤压板131挤压运动完成时的当前位移量，结合物料挤压板131底面与出料缓冲筒12底面之间的初始距离，二者作差即可获知出料缓冲筒12内的料位，而物料挤压板131挤压运动完成时的当前位移量可从驱动件反馈给plc控制器的物料挤压板131的当前位移量中获取，即间接实现了对出料缓冲筒12内挤压密封段料位的监控。此外，上述高温固体物料挤压式密封出料装置1中，运动部件少，能耗小，有利于节约生产成本。
如图1所示，本实施例中，出料缓冲筒12沿竖直方向设置。这样设置出料缓冲筒12，有利于高温固体物料直接落入出料缓冲筒12内。
上述高温固体物料挤压式密封出料装置1中，压料组件13用于挤压物料，压料组件13中的物料挤压板131直接与物料相接触。如图1所示，本实施例中，物料挤压板131的底面为平面，物料挤压板131的顶面自中部至边缘呈自上向下倾斜的斜面。这样设置物料挤压板131的底面和顶面，既能够保证对物料的挤压效果，又能够避免物料在物料挤压板131上堆积，造成固体粉末物料飞扬。
进一步的，为了防止物料挤压板131在下降运动和上升运动中出现偏移，以确保物料挤压板131能够准确进入出料缓冲筒12中对物料进行挤压。如图1所示，本实施例中，压料组件13还包括连接于驱动件与物料挤压板131之间的压杆132，压杆132的延伸方向与物料挤压板131运动方向一致；舱体11内设有用于限制压杆132运动方向的导向套管113，导向套管113的轴向与物料挤压板131运动方向一致，压杆132套设于导向套管113内。本实施例通过设置的导向套管113与压杆132相配合，实现了对物料挤压板131运动方向的有效控制。
为了便于驱动物料挤压板131在舱体11与出料缓冲筒12之间进行上述周期性运动，同时避免高温对驱动件的影响，作为优选，如图1和图2所示，本实施例中，驱动件为安装于舱体11顶面外部的液压缸14，液压缸14的活塞杆141沿出料缓冲筒12的轴向伸缩，活塞杆141连接压料组件13，舱体11的顶面开设有供活塞杆141穿过的安装孔，活塞杆141与安装孔之间通过耐高温密封材料115密封。通过液压缸14的活塞杆141的伸缩，即可驱动物料挤压板131沿出料缓冲筒12的轴向上下移动，以完成上述周期性运动。而且，本实施例中，液压缸14的活塞杆141与舱体11顶面开设的安装孔之间通过耐高温密封材料115密封，能够确保密封，优选的，耐高温密封材料115选自柔性石墨盘根、无油石棉盘根、碳纤维和硅橡胶密封圈中的任意一种。需要说明的是，当采用液压缸14做驱动件时，驱动件向plc控制器反馈的物料挤压板131的当前位移量为液压缸14活塞杆141的当前伸长量。此外，可以理解的是，本领域技术人员也可以采用气压缸代替液压缸14作为驱动件。
进一步的，为了便于安装液压缸14，如图1和图2所示，舱体11的顶部设有驱动件安装接口112，驱动件安装接口112密封连接有法兰114，安装孔开设于法兰114上。安装时，将液压缸14先安装在法兰114上，再将法兰114安装在驱动件安装接口112上即可，而且，当需要更换耐高温密封材料115时，将法兰114拆下即可，便于安装和维护。
此外，如图3所示，本发明实施例还提供了一种热裂解设备，包括热裂解釜2，上述高温固体物料挤压式密封出料装置1，以及输料装置3；高温固体物料挤压式密封出料装置1的热裂解釜连接口111密封连接于热裂解釜2轴向一端的出料端口，输料装置3连接于高温固体物料挤压式密封出料装置1出料缓冲筒12的出料口；高温固体物料挤压式密封出料装置1的plc控制器与输料装置3连接，以根据物料挤压板131挤压运动完成时的当前位移量控制输料装置3的启闭。
上述热裂解设备中，plc控制器控制输料装置3的启闭的方法为：当plc控制器接收到的物料挤压板131挤压运动完成时的当前位移量达到设定最小位移量时，plc控制器控制输料装置3开启；当plc控制器接收到的物料挤压板131挤压运动完成时的当前位移量达到设定最大位移量时，plc控制器控制输料装置3关闭；其中，设定最小位移量为物料挤压板131底面距出料缓冲筒12底面的初始距离与出料缓冲筒12的高度之间的差值；设定最大位移量为物料挤压板131底面距出料缓冲筒12底面的初始距离与出料缓冲筒最低安全料位之间的差值。需要说明的是，出料缓冲筒最低安全料位是指确保密封所需的出料缓冲筒12的最低料位。
需要说明的是，本发明中，输料装置3并不局限于图3所示的螺旋输料装置，本领域技术人员也可以采用其他类型的输料装置，只要能够将高温固体物料挤压式密封出料装置1输出的物料输送至后续设备即可。
上述热裂解设备，通过高温固体物料挤压式密封出料装置1实现了热裂解釜2的密封出料，同时，高温固体物料挤压式密封出料装置1的plc控制器根据物料挤压板131挤压运动完成时的当前位移量控制输料装置3的启闭，实现了根据挤压密封段高度及时调控输料装置3输料，既避免因挤压密封段积累过高而造成堵塞，又能够确保密封安全。
1.高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：包括舱体；所述舱体的一侧侧壁设有用于与热裂解釜轴向一端的出料端口密封连接的热裂解釜连接口；所述舱体的底部连接有出料缓冲筒，所述出料缓冲筒呈直筒型，且所述出料缓冲筒顶部呈敞口设置并与所述舱体内部相连通，所述出料缓冲筒的底部设有出料口；所述舱体内设有压料组件，所述压料组件包括物料挤压板，所述物料挤压板的底面形状与所述出料缓冲筒顶部敞口形状相匹配；所述压料组件连接有用于驱动所述物料挤压板做周期性运动的驱动件，所述物料挤压板的一个周期运动依次包括沿所述出料缓冲筒的轴向自所述舱体下降至所述出料缓冲筒内的下降运动，在所述出料缓冲筒内做往复运动以压实物料的挤压运动，以及返回至所述舱体的上升运动；所述挤压式密封出料装置还包括用于控制所述物料挤压板周期性运动的plc控制器，所述plc控制器连接于所述驱动件，以接收所述驱动件反馈的所述物料挤压板的当前位移量，并根据所述当前位移量控制所述驱动件。
2.根据权利要求1所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：所述物料挤压板的底面为平面，所述物料挤压板的顶面自中部至边缘呈自上向下倾斜的斜面。
3.根据权利要求1所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：所述压料组件还包括连接于所述驱动件与所述物料挤压板之间的压杆，所述压杆的延伸方向与所述物料挤压板运动方向一致；所述舱体内设有用于限制所述压杆运动方向的导向套管，所述导向套管的轴向与所述物料挤压板运动方向一致，所述压杆套设于所述导向套管内。
4.根据权利要求1所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：所述驱动件为安装于所述舱体顶面外部的液压缸或气压缸，所述液压缸或气压缸的活塞杆沿所述出料缓冲筒的轴向伸缩，所述活塞杆连接所述压料组件，所述舱体的顶面开设有供所述活塞杆穿过的安装孔，所述活塞杆与安装孔之间通过耐高温密封材料密封。
5.根据权利要求4所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：所述舱体的顶部设有驱动件安装接口，所述驱动件安装接口密封连接有法兰，所述安装孔开设于所述法兰上。
6.根据权利要求4所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：所述耐高温密封材料选自柔性石墨盘根、无油石棉盘根、碳纤维和硅橡胶密封圈中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，其特征在于：所述出料缓冲筒沿竖直方向设置。
8.热裂解设备，其特征在于：包括热裂解釜，权利要求1-7任一项所述的高温固体物料挤压式密封出料装置，以及输料装置；所述高温固体物料挤压式密封出料装置的热裂解釜连接口密封连接于所述热裂解釜轴向一端的出料端口，所述输料装置连接于所述高温固体物料挤压式密封出料装置出料缓冲筒的出料口；所述高温固体物料挤压式密封出料装置的plc控制器与所述输料装置连接，以根据所述物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量控制所述输料装置的启闭。
9.根据权利要求8所述的热裂解设备，其特征在于，所述plc控制器控制所述输料装置的启闭的方法为：当plc控制器接收到的所述物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量达到设定最小位移量时，plc控制器控制所述输料装置开启；当plc控制器接收到的所述物料挤压板挤压运动完成时的当前位移量达到设定最大位移量时，plc控制器控制所述输料装置关闭；其中，所述设定最小位移量为物料挤压板底面距出料缓冲筒底面的初始距离与出料缓冲筒高度之间的差值，所述设定最大位移量为物料挤压板底面距出料缓冲筒底面的初始距离与出料缓冲筒最低安全料位之间的差值。
技术总结