專利名稱：一種單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢舊橡膠制備的膠粉或膠粒(塊)的脫硫(再生膠)設(shè)備及其脫硫方法，特別是涉及一種螺旋嚙合喂料單螺桿熱化學(xué)/強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備及其脫硫方法，具體地說脫硫的喂料采用螺旋嚙合喂料裝置和方法，而脫硫過程采用單螺桿特殊強力剪切功能的結(jié)構(gòu)并結(jié)合高溫?zé)峄瘜W(xué)的脫硫功能，進(jìn)而實現(xiàn)高效連續(xù)復(fù)合脫硫的方法。
背景技術(shù)：
在上世紀(jì)七十年代就采用了動態(tài)脫硫設(shè)備的動態(tài)脫硫方法，它是將廢舊橡膠制備的膠粉加上再生劑混合后放入帶攪拌裝置的脫硫罐內(nèi)，罐體內(nèi)加入適量的水并通入蒸汽，罐體夾層用熱蒸汽或其他介質(zhì)加熱，脫硫過程邊加熱邊攪拌，一般需要2 4小時，然后出料。直至目前為止，脫硫方法仍然以動態(tài)脫硫為主，由于這種傳統(tǒng)方法存在能源消耗大、環(huán)境污染嚴(yán)重、間歇生產(chǎn)效率低、后處理工藝繁瑣和勞動強度大等問題。國內(nèi)外專業(yè)工作者為了突破這種傳統(tǒng)技術(shù)，集中人力、物力和財力對新型脫硫方法進(jìn)行了各種研究。其中有兩種方法突破了傳統(tǒng)間歇脫硫方法實現(xiàn)了連續(xù)脫硫:一是多螺旋連續(xù)脫硫方法；二是雙螺桿連續(xù)脫硫方法。這些方法對連續(xù)脫硫提高生產(chǎn)效率、減少環(huán)境污染、節(jié)能降耗都有顯著的進(jìn)步，邁出了脫硫技術(shù)的重要一步。但這些方法仍存在以下問題:一是脫硫過程仍然是以熱化學(xué)為主，影響了脫硫效果；二是脫硫過程自潔性能差，容易產(chǎn)生機械故障，降低了使用的可靠性；三是設(shè)備體積龐大；四是后處理工藝繁瑣并容易造成環(huán)境污染等。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)脫硫效率低、吃料能力差、自潔性能不可靠、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、能耗大、污染嚴(yán)重和運行成本高等缺點，提供一種單螺桿熱化學(xué)/強力到切復(fù)合脫硫設(shè)備。該復(fù)合脫硫設(shè)備可以極大地提聞脫硫效率、提聞生廣效率、提聞自潔性、提高工作穩(wěn)定性與可靠性 、簡化結(jié)構(gòu)、減少占地面積、降低能耗、實現(xiàn)綠色脫硫過程和降低運行成本等。本實用新型所要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):一種單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，包括脫硫裝置和連接在脫硫裝置上的喂料裝置以及調(diào)壓裝置，所述脫硫裝置包括有脫硫段機筒，脫硫段機筒一端連接有喂料段機筒，脫硫段機筒另一端連接調(diào)壓裝置，喂料段機筒和脫硫段機筒內(nèi)安裝一帶有強力剪作用的螺桿，喂料段機筒還與減速箱(102)箱體連接，所述螺桿的尾部連接到減速箱主軸上；所述脫硫裝置的脫硫段機筒、喂料段機筒以及位于該機筒內(nèi)的螺桿中均設(shè)置有加熱結(jié)構(gòu)。作為上述方案的優(yōu)化改進(jìn)，脫硫裝置采用二階脫硫，所述脫硫段機筒包括有一階機筒、二階機筒，所述二階機筒用螺栓與一階機筒連接，一階機筒與喂料段機筒連接，并將螺桿穿過連接好的機筒，同時分別將一階機筒銷釘和二階機筒銷釘插入螺桿相應(yīng)的切槽內(nèi)，為了增加對螺桿對脫硫物料的剪切力，對上述技術(shù)方案螺桿做進(jìn)一步改進(jìn)，所述螺桿上的螺紋包括喂料段螺紋、一階分流/強力剪切螺紋、二階分流/強力剪切螺紋，一階分流/強力剪切螺紋與喂料段螺紋相接；一階分流/強力剪切螺紋由一階螺桿切槽和一階強力剪切螺紋構(gòu)成，二階分流/強力剪切螺紋與一階分流/強力剪切螺紋相接，二階分流/強力剪切螺紋由二階螺桿切槽和二階強力剪切螺紋構(gòu)成，強力剪切螺紋由主、副螺紋構(gòu)成，主、副螺紋具有聞低差。上述技術(shù)方案中調(diào)壓裝置由一帶內(nèi)錐體的調(diào)壓座和設(shè)于調(diào)壓座內(nèi)的帶外錐體的調(diào)壓芯構(gòu)成，所述調(diào)壓座的內(nèi)錐體上設(shè)有限制外錐體移動區(qū)域的內(nèi)導(dǎo)向定位體，調(diào)壓芯的外錐體設(shè)有與之相配合的外導(dǎo)向定位體，調(diào)壓座的內(nèi)錐體與調(diào)壓芯的外錐體相配合，在調(diào)壓時通過調(diào)壓芯的軸向移動，可將錐面位置從A到B，使錐面間隙從O到最大，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)壓作用。上述技術(shù)方案中的喂料裝置為螺旋嚙合喂料裝置，包括固定在喂料段機筒上的支座，所述支座內(nèi)安裝有螺旋輥，螺旋輥表面設(shè)有與喂料段機筒內(nèi)螺桿螺紋導(dǎo)程或螺距相對應(yīng)的螺旋輥螺紋，螺旋輥螺紋方向與喂料段機筒內(nèi)螺桿螺紋方向相反。螺旋輥螺紋與螺桿上的螺紋形成非緊密嚙合，在喂料裝置 運轉(zhuǎn)時，螺旋輥與螺桿相向運動。本實用新型具有如下有益效果:1.本實用新型克服了現(xiàn)有脫硫設(shè)備與方法中脫硫過程仍然以熱化學(xué)反應(yīng)為主而影響脫硫效果的缺點。本實用新型的脫硫過程除保持熱化學(xué)反應(yīng)功能外，還采用了具有特殊剪切功能的單螺桿，對脫硫的物料進(jìn)行強制高剪切作用，能有效地破壞物料中的SS鍵和SC鍵和擴展強化物料熱化學(xué)反應(yīng)的脫硫效果，進(jìn)而有效地提高脫硫效果。2.本實用新型采用螺旋嚙合喂料裝置和方法，以及具有優(yōu)良自潔性能的單螺桿結(jié)構(gòu)，保證了脫硫過程強制輸送功能，不但提高了脫硫過程的生產(chǎn)效率，還實現(xiàn)了脫硫過程的自潔功能，避免具有高溫的物料停滯在螺旋葉片上或螺桿的螺棱上面，導(dǎo)致物料的焦燒和粘結(jié)而影響設(shè)備使用的可靠性以及帶來維護(hù)保養(yǎng)的困難。3.本實用新型采用結(jié)構(gòu)簡單的單螺桿結(jié)構(gòu)，不但實現(xiàn)了連續(xù)脫硫的功能，同時比起現(xiàn)雙螺桿結(jié)構(gòu)和多螺旋結(jié)構(gòu)的脫硫設(shè)備，其體積顯著減小、結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、運行成本低以及節(jié)能降耗等優(yōu)異性能。4.本實用新型在排料末端設(shè)置了可調(diào)節(jié)脫硫過程壓力參數(shù)的裝置，不但可以根據(jù)不同的脫硫物料設(shè)定脫硫壓力，以便獲得高質(zhì)量的脫硫效果，同時使排出的物料具有粉狀外，還具有壓實的棒狀或條狀，使具有污染的氣體不易逸出和最大限度避免脫硫物料與空氣接觸，進(jìn)而避免造成環(huán)境污染。

圖1為螺旋嚙合喂料單螺桿熱化學(xué)/強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備外形圖。圖2為脫硫設(shè)備機筒/螺桿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖3為脫硫設(shè)備機筒結(jié)構(gòu)圖。圖4為脫硫設(shè)備機筒橫截面結(jié)構(gòu)圖。圖5為脫硫設(shè)備螺桿結(jié)構(gòu)圖。[0021]圖6為一階強力剪切螺紋的主副螺紋結(jié)構(gòu)放大圖。圖7為螺旋嚙合喂料裝置結(jié)構(gòu)圖。圖8為調(diào)壓裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
下面給出本實用新型的優(yōu)選實施例，對本實用新型做進(jìn)一步說明，并不是對本實用新型的限定。如圖1所示，一種采用螺旋嚙合喂料單螺桿熱化學(xué)/強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，包括調(diào)壓裝置103、脫硫裝置101、螺旋嚙合喂料裝置100以及減速箱102，底座104及底座104上的支架105。所述脫硫裝置包括一階機筒6、二階機筒1、喂料段機筒10以及螺桿2，二階機筒I用螺栓5與一階機筒6連接，一階機筒6與喂料段機筒10用螺栓連接，并將螺桿2穿過連接好的一階機筒6、二階機筒1、喂料段機筒10，同時分別將一階機筒銷釘7和二階機筒銷釘4分別插入螺桿2的一階機筒切槽8和二階機筒切槽3內(nèi)。所述脫硫裝置101的螺桿花鍵軸13和法蘭12用螺栓11與減速箱102連接，減速箱102安裝在底座104上，脫硫裝置101由支架105與底座104支撐并聯(lián)接。所述螺旋嚙合喂料裝置III用螺栓16與喂料段機筒10連接。所述調(diào)壓裝置103，其法蘭14與二階機筒I用螺栓15連接。由此構(gòu)成一套完整的螺旋嚙合喂料單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備。本實施例脫硫裝置為二階復(fù)合脫硫裝置，起到熱化學(xué)、強力剪切脫硫作用的機筒為一階機筒6和二階機筒1， 一階機筒和二階機筒的筒體結(jié)構(gòu)相同。以一階機筒筒體結(jié)構(gòu)為例說明，如圖3所示，一階機筒6包括機筒體18、襯套19、銷釘7、左法蘭盤17和右法蘭盤20、定位銷22和加熱流道21。機筒體18內(nèi)安裝有襯套19，機筒體18與襯套19用定位銷22固定，銷釘7通過機筒體18和襯套19設(shè)置的孔進(jìn)入螺桿2的切槽8，在機筒體18的左右兩端焊接上左法蘭盤17和右法蘭盤20，在機筒體18軸向方向鉆有加熱流道21 (參見圖4)，加熱介質(zhì)通過進(jìn)口 23進(jìn)入加熱流道21，以便對脫硫物料進(jìn)行加熱，經(jīng)過加熱流道的介質(zhì)從出口 24返回機外的導(dǎo)熱油恒溫系統(tǒng)。如圖5所示，所述螺桿2的螺紋包括喂料段螺紋31、一階分流/強力剪切螺紋36、二階分流/強力剪切螺紋37、返膠槽32、花鍵33、螺桿頭25和螺桿加熱流道34。一階分流/強力剪切螺紋36與喂料螺紋31相接，一階分流/強力剪切螺紋36由一階螺桿切槽8和一階強力剪切螺紋27構(gòu)成，二階分流/強力剪切螺紋37和一階分流/強力剪切螺紋36相接，二階分流/強力剪切螺紋37由二階螺桿切槽3和二階強力剪切螺紋26構(gòu)成。一階強力剪切螺紋27和二階強力剪切螺紋26分別由主螺紋30和副螺紋29構(gòu)成，主螺紋30和副螺紋29具有高低差28。主螺紋30和副螺紋29結(jié)構(gòu)參見圖6。所述螺旋嚙合喂料裝置，如圖7所示，螺旋嚙合喂料裝置III由支座47固定在喂料段機筒10上，支座47內(nèi)安裝有螺旋輥42，螺旋輥42表面設(shè)有與喂料段機筒10內(nèi)螺桿2螺紋導(dǎo)程或螺距相對應(yīng)的螺旋輥螺紋49，螺旋輥螺紋49方向與喂料段機筒10內(nèi)螺桿螺紋31方向相反；在螺旋輥42的左端軸51上裝有左軸承39，左軸承39安裝在左軸承座40上，在左軸承40右端面安裝有襯套41，襯套右端面與螺旋輥左端面為微間隙配合，襯套的內(nèi)孔穿過螺旋輥42左端軸51并固定在右軸承座40上；在螺旋輥42的右端軸46上裝有右軸承43，右軸承43安裝在右軸承座44上，在右軸承座44的右端設(shè)有調(diào)節(jié)螺母48 ;螺旋輥42的左端軸上設(shè)有排膠槽50，在螺旋輥42左端設(shè)有加熱冷卻流道38。如圖8所示，所述調(diào)壓裝置103包括調(diào)壓座54、調(diào)壓座54內(nèi)的調(diào)壓芯55、壓力傳感器52、排料管59和法蘭14。調(diào)壓座54由內(nèi)錐體56、內(nèi)導(dǎo)向定位體60和構(gòu)成，在其前端部設(shè)有法蘭53 ;調(diào)壓芯55由外錐體57、外導(dǎo)向定位體61和構(gòu)成；調(diào)壓座54的內(nèi)錐體56與調(diào)壓芯55的外錐體57相配合，內(nèi)錐體56和外錐體57的配合處設(shè)置有調(diào)節(jié)螺紋。在調(diào)壓時，通過調(diào)壓芯55沿調(diào)節(jié)螺紋的軸向移動，可將錐面位置從A到B，使錐面間的間隙從O變到最大進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)壓作用。所述調(diào)壓座54還開有連通內(nèi)錐體56和外錐體57的間隙以及外界環(huán)境的排料管59。本實用新型脫硫方法法如下:將喂料段機筒10、一階機筒6、二階機筒I和螺桿2按工藝要求分別通過熱油循環(huán)溫控系統(tǒng)加熱至設(shè)定溫度，并恒溫保持一定時間，以便脫硫設(shè)備的每一部位都得到均勻的加熱；調(diào)壓裝置103調(diào)整到設(shè)定位置，在調(diào)壓時，通過調(diào)節(jié)螺紋的進(jìn)退實現(xiàn)調(diào)節(jié)外錐與內(nèi)錐的構(gòu)成環(huán)形間隙太小，進(jìn)而調(diào)節(jié)脫硫過程的壓力。轉(zhuǎn)動螺桿2，將配有軟化劑和活化劑的廢膠粉或膠粒(塊)送入螺旋嚙合喂料裝置100，膠粉在螺旋嚙合喂料裝置100中的正位移輸送下，膠粉順利的輸送至一階機筒銷釘7/螺桿2，膠粉不斷地分流和攪拌，使膠粉和配合劑開始均勻地被加熱，接著這些物料在螺桿2的推進(jìn)下，進(jìn)入帶有主副螺紋的一階強力剪切螺紋27所在區(qū)域，使物料強力通過主螺紋30和副螺紋29高低差28的構(gòu)成的剪切間隙，一方面使物料產(chǎn)生強力剪切作用破壞其分子鏈實現(xiàn)脫硫效果，一方面使物料拓展其每一個表面并與加熱設(shè)備的表面進(jìn)行充分熱交換實現(xiàn)熱化學(xué)的脫硫效果；通過一階熱化學(xué)/強力剪切的機筒/螺桿復(fù)合脫硫系統(tǒng)后，物料繼續(xù)往前推進(jìn)到二階復(fù)合脫硫系統(tǒng)，以同樣上述的原理進(jìn)一步強化其脫硫效果。根據(jù)不同條件、不同物料，可以設(shè)置三階以至四階的熱化學(xué)/強力剪切的的多階復(fù)合脫硫系統(tǒng)，以便獲得最優(yōu)的脫硫效果。也就是在脫硫過程運轉(zhuǎn)時，被強制輸送的物料通過多階機筒銷釘?shù)臄嚢枳饔煤投嚯A強力剪切螺紋的剪切作用，實現(xiàn)脫硫的效果。通過脫硫操作后，脫硫膠粉將連續(xù)的通過調(diào)壓裝置103的間隙進(jìn)入脫硫膠粉的排膠口 59，并將進(jìn)入脫硫膠的后處理工段。本實用新型采用螺旋嚙合喂料裝置代替和簡化了雙螺桿正位移的喂料結(jié)構(gòu)方法；采用二階或多階單螺桿熱化學(xué)/強力剪切復(fù)合脫硫裝置代替了動態(tài)脫硫與多螺旋脫硫只起熱化學(xué)脫硫設(shè)備和方法或雙螺桿難以控制剪切作用脫硫設(shè)備與方法；采用了脫硫過程可根據(jù)脫硫的物料品種和工藝條件調(diào)節(jié)優(yōu)化的壓力代替多螺旋和雙螺桿脫硫過程未能調(diào)節(jié)壓力的設(shè)備和方法。本實用新型大大地簡化了脫硫設(shè)備的結(jié)構(gòu)，不但使設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、脫硫效率高、降低能耗、降低造價、降低運行成本、避免污染，同時提高了設(shè)備的可靠性，尤其脫硫過程是在全封閉的條件下進(jìn)行的，沒有污染，實現(xiàn)綠色脫硫過程。本實用新型易于推廣應(yīng)用，具有顯著的社會效 益和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，包括脫硫裝置和連接在脫硫裝置上的喂料裝置以及調(diào)壓裝置，其特征在于: 所述脫硫裝置(101)包括有脫硫段機筒，脫硫段機筒一端連接有喂料段機筒(10)，脫硫段機筒另一端連接調(diào)壓裝置(103)，喂料段機筒和脫硫段機筒內(nèi)安裝一帶有強力剪作用的螺桿，喂料段機筒還與減速箱(102)箱體連接，所述螺桿的尾部連接到減速箱主軸上； 所述脫硫裝置的脫硫段機筒、喂料段機筒以及位于該機筒內(nèi)的螺桿(2)中均設(shè)置有加熱結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，其特征在于:所述脫硫段機筒包括有一階機筒(6)、二階機筒(I )，所述二階機筒(I)用螺栓與一階機筒連接，一階機筒(6)與喂料段機筒(10)連接，并將螺桿(2)穿過連接好的機筒，同時分別將一階機筒銷釘和二階機筒銷釘插入螺桿相應(yīng)的切槽內(nèi)， 所述喂料裝置為螺旋嚙合喂料裝置(100)，所述調(diào)壓裝置與脫硫段機筒中的二階機筒用螺栓連接， 所述加熱結(jié)構(gòu)為一階機筒和二階機筒軸向方向開設(shè)的可供加熱介質(zhì)從一端流入并從另一端流出的加熱流道(21)，以及螺桿(2 )軸向開設(shè)的可供加熱介質(zhì)進(jìn)出螺桿的加熱流道(34)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，其特征在于:所述螺桿(2)上的螺紋包括喂料段螺紋(31)、一階分流/強力剪切螺紋(36)、二階分流/強力剪切螺紋(37)，一階分流/強力剪切螺紋與喂料段螺紋相接；一階分流/強力剪切螺紋由一階螺桿切槽和一階強力剪切 螺紋構(gòu)成，二階分流/強力剪切螺紋與一階分流/強力剪切螺紋相接，二階分流/強力剪切螺紋由二階螺桿切槽和二階強力剪切螺紋構(gòu)成，強力剪切螺紋由主、副螺紋構(gòu)成，主、副螺紋具有高低差。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，其特征在于:所述調(diào)壓裝置由一帶內(nèi)錐體(56)的調(diào)壓座(54)和設(shè)于調(diào)壓座(54)內(nèi)的帶外錐體(57)的調(diào)壓芯(55 )構(gòu)成，所述調(diào)壓座(54)的內(nèi)錐體(56 )上設(shè)有限制外錐體(57 )移動區(qū)域的內(nèi)導(dǎo)向定位體(60)，調(diào)壓芯(55)的外錐體(57)設(shè)有與之相配合的外導(dǎo)向定位體(61)，調(diào)壓座的內(nèi)錐體與調(diào)壓芯的外錐體相配合，在調(diào)壓時通過調(diào)壓芯的軸向移動，可將錐面位置從調(diào)壓座內(nèi)椎體56的最右端(A)到內(nèi)錐體與外錐體最大間距處(B)，使錐面間隙從O到最大，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)壓作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，其特征在于:脫硫段機筒內(nèi)安裝有襯套，機筒體與襯套用定位銷固定，銷釘通過機筒體和襯套進(jìn)入螺桿相應(yīng)的切槽處，在機筒體軸向方向鉆有加熱流道，加熱介質(zhì)通過進(jìn)口進(jìn)入加熱流道，以便對脫硫物料進(jìn)行加熱，經(jīng)過加熱流道的介質(zhì)從出口返回導(dǎo)熱油恒溫加熱系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，其特征在于:螺旋嚙合喂料裝置固定在喂料段機筒上的支座，所述支座內(nèi)安裝有螺旋輥，螺旋輥表面設(shè)有與喂料段機筒內(nèi)螺桿螺紋導(dǎo)程或螺距相對應(yīng)的螺旋輥螺紋，螺旋輥螺紋方向與喂料段機筒內(nèi)螺桿螺紋方向相反。
專利摘要本實用新型涉及廢舊橡膠制備的膠粉或膠粒(塊)的脫硫(再生膠)設(shè)備及其脫硫方法。一種單螺桿熱化學(xué)、強力剪切復(fù)合脫硫設(shè)備，該設(shè)備喂料段機筒和脫硫段機筒內(nèi)安裝一帶有強力剪作用的螺桿，采用二階或多階單螺桿熱化學(xué)/強力剪切復(fù)合脫硫裝置代替了動態(tài)脫硫與多螺旋脫硫只起熱化學(xué)脫硫設(shè)備和方法或雙螺桿不易控制剪切作用脫硫設(shè)備與方法。本實用新型可以極大地提高脫硫效率、提高生產(chǎn)效率、提高自潔性、提高工作穩(wěn)定性與可靠性、簡化結(jié)構(gòu)、減少占地面積、降低能耗、降低運行成本以及脫硫過程是在全封閉條件下進(jìn)行的，沒有污染，實現(xiàn)綠色脫硫過程，同時簡化脫硫過程的操作等。
文檔編號C08J11/10GK203079895SQ201320007829
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者呂柏源, 黃漢雄, 呂曉龍 申請人:青島科技大學(xué)