一种具有U字形反应腔的微波卧式炉

技术领域

本发明涉及热解设备技术领域，尤其涉及一种具有U字形反应腔的微波卧式炉。

背景技术

热解反应是物质受热发生分解的反应过程。许多无机物质和有机物质被加热到一定程度时都会发生分解反应，无机物的热解反应比较简单；有机物热解时，由于会产生副反应，产物组成往往比较复杂，由于有机质热解的气体产物多为可燃性气体，需要提供一个密封的反应器皿，所以现有的微波热解装置大多采用管式炉，电磁波透过陶瓷质的炉管对内部的物料进行加热，物料通过炉管内金属螺旋或桨叶的转动进行移动输送，热解气体通过炉管末端的导出孔导出炉外。

然而，由于管式炉采用陶瓷炉管作为反应器皿的缘故，这种技术具有以下特点：

①由于受到制作工艺的限制，完全透波的陶瓷炉管能做到的最大直径只有20cm左右；

②运行时，陶瓷炉管直接接触500～600℃的高温物料，其本身温度很高，开停炉产生的巨大温差引起的热胀冷缩容易导致陶瓷炉管的应力破裂，从而减少炉管的使用寿命；

③物料在这种结构的输送装置中难以得到有效的搅拌，料层相对固定，物料加热不均；

④炉管式反应器皿中物料的装填比率一般为35％，单体装置的产能受到严重限制。

由于以上原因，采用陶瓷炉管作为反应器皿的微波装置很难做到大型化应用，因此，有必要提供一种具有U字形反应腔的微波卧式炉解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种U字形的不锈钢板制作的反应腔体，通过U字形反应腔体与搅拌双螺旋的合理结合达到了增加物料装填量并使炉内物料搅拌均匀的目的，从而使得装置的产能大幅提高。

为解决上述技术问题，本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉，包括：多个微波源，多个微波源的输出端均固定连接有方形波导管，多个所述微波源的一侧设有U字形槽，所述U字形槽的顶部固定安装有空心盖，所述U字形槽内转动安装有两个绞龙，所述U字形槽的一侧设置有同时带动两个所述绞龙转动的动力设备；所述U字形槽包括壳体和外衬和镀锌铁皮，所述外衬包裹在壳体外，所述镀锌铁皮包裹在所述外衬外；所述空心盖包括下盖体和上盖体，所述上盖体可拆卸式固定安装在所述下盖体的顶部，多个所述方形波导管远离对应所述微波源的一端均与所述上盖体固定连接；所述下盖体的底部设有凹槽，所述凹槽内固定安装有保温板和莫来石板，且保温板位于所述莫来石板的上方，所述下盖体内填充有石英砂，所述U字形槽的一侧外壁上固定安装有下料溜管，所述U字形槽远离所述下料溜管的一侧外壁上固定安装有排烟管，所述U字形槽的底部固定安装有出料管。

优选的，所述U字形槽的一侧内壁上固定安装有料位开关。

优选的，所述下料溜管包括竖直管和斜管，所述斜管固定安装在所述竖直管的底端。

优选的，所述竖直管固定套设有套座，所述套座上开设有滑口，所述滑口内滑动安装有推柱，所述竖直管的外壁上开设有与所述滑口相连通的避让口，所述U字形槽远离所述排烟管的一侧外壁上固定安装有支架，所述支架的一侧外壁上固定安装有两个轴座，两个所述轴座上转动安装有同一丝杠，所述支架的一侧外壁上固定安装有电动机，所述电动机的输出轴与所述丝杠的底端固定连接，所述丝杠上螺纹套设有受驱座，所述受驱座的底部与所述推柱固定连接。

优选的，所述受驱座上开设有固定孔，所述固定孔内固定安装有直线轴承，所述丝杠贯穿所述直线轴承，并与所述直线轴承的内壁螺纹连接。

优选的，所述支架的一侧外壁上固定安装有电机座，所述电动机固定安装在所述电机座上，所述电机座的底部固定安装有支撑柱，所述支撑柱的底端与所述U字形槽固定连接。

优选的，所述推柱的顶部固定安装有垫块，所述受驱座与所述垫块通过螺栓固定连接。

优选的，所述推柱的直径等于所述斜管的内径。

与相关技术相比较，本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉具有如下有益效果：

①本发明采用剖面为U字形的不锈钢板制作的U字形槽，反应腔体采用不锈钢材质制作，单体部件即可做到工业化的量级，且设备的使用寿命更长，内部具有U字形反应腔，其内布置两个绞龙对物料进行搅拌和输送，构建了一个大型的微波反应腔体，所能填充的物料相对更多，其上部覆盖莫来石板及保温板、高纯度的石英砂，构成顶部密封层，馈波口布置在顶部密封层上方，进料、出料端均采用刀闸阀进行密封，确保炉子的气密性，物料在反应腔体内的装填高度可以适当高过螺旋体一定高度，上部的电磁波可以直接照射在料面上，能量利用效率更高，物料在被搅拌输送的过程中吸收上部输入的电磁波进行热解反应，物料在螺旋的搅拌作用下料层上下的温度更加均衡，有利于使物料热解反应更为彻底，通过本装置可大幅提高热解生产的产能以及产品质量；

②通过在竖直管上开设有避让口，并结合支架、丝杠、推柱、套座、电动机等部件的设置，当竖直管和斜管的连接处发生物料堵塞时，启动电动机运行，带动丝杠正向转动，能够带动推柱倾斜向下运动，通过避让口进入到竖直管和斜管的连接处，将堵塞的物料强行的推入到斜管中，最后推入反应腔中，实现对堵塞物料的疏通，有利于顺利投料，确保生产工作的正常运行。

附图说明

图1为本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉第一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉第一实施例的左视剖视图；

图3为图2所示的A部分的放大示意图；

图4为本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉第一实施例的侧后视角的剖视图；

图5为本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉第二实施例的结构示意图；

图6为图5所示的支架、丝杠、轴座、推柱、套座和下料溜管的装配示意图；

图7为图5所示的套座、推柱和下料溜管的分解示意图；

图8为图5所示的套座、推柱和下料溜管组合状态下的正视剖视图。

图中标号：1、U字形槽；101、壳体；102、外衬；103、镀锌铁皮；2、空心盖；201、下盖体；202、上盖体；3、下料溜管；301、竖直管；302、斜管；4、绞龙；5、动力设备；6、出料管；7、保温板；8、莫来石板；9、石英砂；10、微波源；11、方形波导管；12、排烟管；13、料位开关；14、套座；1401、滑口；15、推柱；16、支架；17、轴座；18、丝杠；19、受驱座；20、电动机；21、第一星型卸料器；22、第一料仓；23、第二星型卸料器；24、第二料仓。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

第一实施例

请结合参阅图1-图4，在本发明的第一实施例中，具有U字形反应腔的微波卧式炉包括：多个微波源10，多个微波源10的输出端均固定连接有方形波导管11，多个微波源10的一侧设有U字形槽1，U字形槽1内形成U字形反应腔，U字形槽1的顶部固定安装有空心盖2，U字形槽1内转动安装有两个绞龙4，两个绞龙4的螺旋叶片的旋向相反，并且两个绞龙4的螺旋叶片相互交错设计，U字形槽1的一侧设置有同时带动两个绞龙4转动的动力设备5，动力设备5包括电机和减速器，电机的输出轴与减速器的输入轴连接，两个绞龙4的中心轴上均固定套设有位于U字形槽1外的齿轮，且两个齿轮相啮合，减速器的输出轴与其中一个绞龙4的中心轴的一端连接，当电机运行时，能够带动一个绞龙4正转，另一个反转，由于两个螺旋叶片的转动，使物料作轴向移动，从而达到输送目的；U字形槽1包括壳体101和外衬102和镀锌铁皮103，外衬102包裹在壳体101外，所述镀锌铁皮103包裹在所述外衬102外，壳体101为SUS304材质；空心盖2包括下盖体201和上盖体202，上盖体202可拆卸式固定安装在下盖体201的顶部，多个方形波导管11远离对应微波源10的一端均与上盖体202固定连接，此种设置，使的电磁波能够由上至下对物料进行热解反应；下盖体201的底部设有凹槽，凹槽内固定安装有保温板7和莫来石板8，且保温板7位于莫来石板8的上方，下盖体201内填充有石英砂9，石英砂9选择二氧化硅含量≥99.997％的高纯度石英砂，U字形槽1的一侧外壁上固定安装有下料溜管3，具体的，下料溜管3包括竖直管301和斜管302，斜管302固定安装在竖直管301的底端，斜管302的低端与U字形槽1固定连接，U字形槽1远离下料溜管3的一侧外壁上固定安装有排烟管12，排烟管12上设置有电动蝶阀，U字形槽1的底部固定安装有出料管6，实现上进下出，下料溜管3上和出料管6上均设置有刀闸阀，需要说明的是，为了确保炉子的气密性，结合成本考虑，下料溜管3上和出料管6上的刀闸阀的数量最好均设置成两个，同时，为了保证系统连续作业，下溜管3上还设置有第一星型卸料器21和第一料仓22，第一料仓22位于第一星型卸料器21的上方，出料管6上还设置有第二星型卸料器23和第二料仓24，第二料仓24设于第二星型卸料器23的下方。

本实施例中，为了避免U字形槽1内投入过量的物料，U字形槽1的一侧内壁上固定安装有料位开关13，料位开关13采用阻旋式料位开关，允许物料在炉腔内的填充高度为高于绞龙4螺旋叶片外径150～200mm。

本实施例中：

在使用时，物料通过下料溜管3投入到U字形反应腔中，启动多个微波源10允许后，经过多个方形波导管11的导波作用，由上至下对物料进行微波加热，炉子工作时炉腔内控制微正压操作，物料在U字形反应腔的填充高度高于绞龙4螺旋叶片外径150～200mm，两个绞龙4在动力设备5的带动下对U字形反应腔内的物料进行搅拌并从首端输送至末端，物料在被搅拌输送的过程中吸收上部输入的电磁波进行热解反应，物料在螺旋的搅拌作用下料层上下的温度更加均衡，热解产生的固体产物由U字形槽1末端底部的出料管6排出，热解气由U字形槽1末端顶部的排烟管12排出。

与相关技术相比较，本发明提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉具有如下有益效果：

本发明采用剖面为U字形的不锈钢板制作的U字形槽1，内部具有U字形反应腔，其内布置两个绞龙4对物料进行搅拌和输送，构建了一个大型的微波反应腔体，所能填充的物料相对更多，其上部覆盖莫来石板8及保温板7、高纯度的石英砂9，构成顶部密封层，馈波口布置在顶部密封层上方，U字形反应腔体首端上部设置下料溜管3进料、末端底部设置出料管6出料，进料、出料端均采用刀闸阀进行密封，确保炉子的气密性，物料在被搅拌输送的过程中吸收上部输入的电磁波进行热解反应，物料在螺旋的搅拌作用下料层上下的温度更加均衡，有利于使物料热解反应更为彻底，通过本装置可大幅提高热解生产的产能。

第二实施例：

基于本申请的第一实施例提供的具有U字形反应腔的微波卧式炉，本申请的第二实施例提出另一种具有U字形反应腔的微波卧式炉。第二实施例仅仅是第一实施例的优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。

下面结合附图和实施方式对本发明的第二实施例作进一步说明。

请结合参阅图5-图8，本实施例中，具有U字形反应腔的微波卧式炉还包括固定套设在竖直管301上的套座14，套座14由左半部和右半部对接并通过螺栓固定而成，套座14上开设有滑口1401，滑口1401内滑动安装有推柱15，竖直管301的外壁上开设有与滑口1401相连通的避让口，推柱15、避让口、滑口1401和斜管302的中心轴线重合，推柱15的直径等于斜管302的内径，U字形槽1远离排烟管12的一侧外壁上固定安装有支架16，支架16的一侧外壁上固定安装有两个轴座17，两个轴座17上转动安装有同一丝杠18，支架16的一侧外壁上固定安装有电动机20，电动机20的输出轴与丝杠18的底端固定连接，丝杠18上螺纹套设有受驱座19，具体的，受驱座19上开设有固定孔，固定孔内固定安装有直线轴承，丝杠18贯穿直线轴承，并与直线轴承的内壁螺纹连接，推柱15的顶部固定安装有垫块，受驱座19与垫块通过螺栓固定连接，当物料在竖直管301和斜管302的连接处出现堵塞时，通过启动电动机20带动丝杠18正向转动，丝杠18带动受驱座19沿着推柱15的轴线向下运动，在受驱座19的带动下，推柱15会逐渐进入到斜管302中，从而将堵塞的物料推入至U字形槽1内的反应腔中，实现疏通。

本实施例中，为了提高支架16的稳固性，支架16的一侧外壁上固定安装有电机座，电动机20固定安装在电机座上，电机座的底部固定安装有支撑柱，支撑柱的底端与U字形槽1固定连接。

本实施例中：

考虑到一些物料因为体积、含水量等因素，容易在下料的过程中容易在竖直管301和斜管302的连接位置处发生堵塞，因此，通过设置上述结构，当竖直管301和斜管302的连接处发生物料堵塞时，启动电动机20运行，带动丝杠18正向转动，正向转动的丝杠18带动受驱座19向下运动，受驱座19通过垫块带动推柱15向下运动，推柱15的底端会通过避让口进入到竖直管301和斜管302的连接处，将堵塞的物料强行的推入到斜管302中，最后推入反应腔中，之后启动电动机20的输出轴反向转动，则能够带动推柱15斜向上运动，并最终复位，以此实现对堵塞物料的疏通，有利于顺利投料，确保生产工作的正常运行。

本发明所涉及的动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且发明主要用来保护机械结构，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。