高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于能源領(lǐng)域，具體涉及一種高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有沼氣發(fā)酵的攪拌方式有氣攪拌、水力攪拌、機(jī)械攪拌。氣攪拌和水力攪拌只適合低濃度物料沼氣發(fā)酵的攪拌；機(jī)械攪拌中的潛水?dāng)嚢枰仓贿m合低濃度物料，側(cè)攪拌若適應(yīng)高濃度物料，則需要安裝多臺，且存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)。頂部垂直攪拌可適用于高濃度物料的攪拌，但頂部垂直攪拌每天僅使用3~6小時，且為間歇式啟動，電機(jī)利用率不高。現(xiàn)有絕大多數(shù)沼氣發(fā)酵罐的出料方式均為溢流出料，對于高濃度物料沼氣發(fā)酵，采用溢流出料很容易造成溢流口及管道堵塞；對于高濃度物料，也有采用真空泵出料方式，但如果操作不當(dāng)，容易將沼氣發(fā)酵罐抽成負(fù)壓，破壞罐體。因此，現(xiàn)有的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐，存在出料難，攪拌效果差，機(jī)電設(shè)備投入大，沼氣發(fā)酵效率低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有高濃度物料沼氣發(fā)酵罐由于設(shè)計(jì)不合理所帶來的出料難，攪拌效果差，機(jī)電設(shè)備投入大，沼氣發(fā)酵效率低的技術(shù)缺陷，為人們提供一種出料順暢，攪拌效果好，機(jī)電設(shè)備投入小，投入產(chǎn)出比低的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，主要由攪拌槳(3)、攪拌軸(4)和螺旋輸送器(7)構(gòu)成，其特征在于攪拌槳(3)安裝在攪拌軸(4)上，攪拌軸(4)為斜插式機(jī)械軸，攪拌軸(4)底部設(shè)有支撐座(I)和耐腐軸承(2)，攪拌軸(4)的頂部通過單動式棘輪(5)與螺旋輸送器(7)連接；螺旋輸送器(7)安裝在螺旋輸送器殼體(11)內(nèi)，螺旋輸送器殼體(11)安裝在發(fā)酵罐(13)的罐壁上，位于發(fā)酵罐(13)內(nèi)的螺旋輸送器殼體(11)上設(shè)有進(jìn)料口(6)，位于發(fā)酵罐(13)外的螺旋輸送器殼體(11)上設(shè)有出料口(10);螺旋輸送器(7)通過減速器(9)與電機(jī)(8)連接。
[0005]上述方案中，所述攪拌軸(4)在軸身長度方向等間距設(shè)置2~5個攪拌槳(3)，攪拌槳(3)葉片數(shù)量為2~4片。
[0006]上述方案中，所述攪拌軸(4)與螺旋輸送器(7)連成一體后的整體安裝水平夾角為 30。?60。ο
[0007]上述方案中，所述進(jìn)料口(6)上沿到出料口(10)下沿的垂直高度為沼氣發(fā)酵罐
(13)的設(shè)計(jì)壓力。
[0008]上述方案中，所述攪拌軸(4)的頂部通過單動式棘輪(5)與螺旋輸送器(7)連接時，其連接方式為:電機(jī)(8)順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動螺旋輸送器(7)旋轉(zhuǎn)，并通過單動式棘輪
(5)帶動攪拌軸(4)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攪拌功能；電機(jī)(8)逆時針旋轉(zhuǎn)時，只帶動螺旋輸送器(7)旋轉(zhuǎn)，而通過單動式棘輪(5)與攪拌軸(4)脫離傳動，實(shí)現(xiàn)出料功能。
[0009]本發(fā)明是發(fā)明人通過實(shí)踐總結(jié)出來的科學(xué)實(shí)用的技術(shù)方案，本發(fā)明由于設(shè)計(jì)攪拌軸為斜插式機(jī)械軸，并將攪拌軸的頂部通過單動式棘輪與螺旋輸送器連接，巧妙地地實(shí)現(xiàn)了物料攪拌與出料一體化，當(dāng)電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)(左旋)時，經(jīng)減速器減速后帶動螺旋輸送器旋轉(zhuǎn)，并通過單動式棘輪帶動攪拌器旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攪拌功能；電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)(右旋)時，經(jīng)減速器減速后只帶動螺旋輸送器旋轉(zhuǎn)，而通過單動式棘輪與攪拌軸脫離傳動，實(shí)現(xiàn)出料功能。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:(1)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)物料攪拌與出料一體化，共用一臺電機(jī)和減速設(shè)備，節(jié)約機(jī)電設(shè)備的投入；(2)本發(fā)明通過機(jī)械攪拌和機(jī)械出料可明顯提高沼氣發(fā)酵物料濃度，提高沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣效率，解決高濃度物料沼氣發(fā)酵出料難的問題；(3)本發(fā)明通過斜插式的機(jī)械攪拌，可明顯提高物料攪拌效果。
[0011]因此，本發(fā)明克服了現(xiàn)有高濃度物料沼氣發(fā)酵罐由于設(shè)計(jì)不合理所帶來的出料難，攪拌效果差，機(jī)電設(shè)備投入大，沼氣發(fā)酵效率低的技術(shù)缺陷，提供的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置出料順暢，攪拌效果好，機(jī)電設(shè)備投入小，投入產(chǎn)出比低。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1:支撐座，2:耐腐軸承，3:攪拌槳，4:攪拌軸，5:單動式棘輪，6:進(jìn)料口，7:螺旋輸送器，8:電機(jī)，9:減速器，10:出料口，11:螺旋輸送器殼體，12:沼氣出口，13:發(fā)酵罐。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面通過實(shí)施例進(jìn)一步詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不僅限于所述實(shí)施例。
[0015]實(shí)施例一
本例的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，如圖1所示，主要由攪拌槳3、攪拌軸4和螺旋輸送器7構(gòu)成，其特征在于攪拌槳3安裝在攪拌軸4上，攪拌軸4為斜插式機(jī)械軸，攪拌軸4底部設(shè)有支撐座I和耐腐軸承2，攪拌軸4的頂部通過單動式棘輪5與螺旋輸送器7連接；螺旋輸送器7安裝在螺旋輸送器殼體11內(nèi)，螺旋輸送器殼體11安裝在發(fā)酵罐13的罐壁上，位于發(fā)酵罐13內(nèi)的螺旋輸送器殼體11上設(shè)有進(jìn)料口 6，位于發(fā)酵罐13外的螺旋輸送器殼體11上設(shè)有出料口 10 ;螺旋輸送器7通過減速器9與電機(jī)8連接。
[0016]攪拌軸4在軸身長度方向等間距設(shè)置2~5個攪拌槳3，攪拌槳3葉片數(shù)量為2~4片。
[0017]攪拌軸4與螺旋輸送器7連成一體后的整體安裝水平夾角為30° ~60°。安裝的水平夾角通常根據(jù)沼氣發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)尺寸確定，及根據(jù)罐體的徑高比確定。但螺旋輸送器進(jìn)料口上沿到出料口下沿垂直高度所產(chǎn)生的水壓，是沼氣發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)壓力，一般為30cm-50cm的水柱高度，為滿足發(fā)酵罐設(shè)計(jì)壓力，且不使螺旋輸送器做的很長，一體化設(shè)備的安裝夾角宜大于30°。同時，為保證攪拌器對整個罐體內(nèi)物料的攪拌性能，安裝夾角也不宜過大，一般不超過60°。
[0018]進(jìn)料口 6上沿到出料口 10下沿的垂直高度為沼氣發(fā)酵罐13的設(shè)計(jì)壓力。
[0019]攪拌軸4的頂部通過單動式棘輪5與螺旋輸送器7連接時，其連接方式為:電機(jī)8順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動螺旋輸送器7旋轉(zhuǎn)，并通過單動式棘輪5帶動攪拌軸4旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攪拌功能；電機(jī)8逆時針旋轉(zhuǎn)時，只帶動螺旋輸送器7旋轉(zhuǎn)，而通過單動式棘輪5與攪拌軸4脫離傳動，實(shí)現(xiàn)出料功能。
[0020]本例的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置工作過程如下:
單動式棘輪5可實(shí)現(xiàn)單向傳力，反向運(yùn)轉(zhuǎn)時不傳力。當(dāng)需要攪拌時，電機(jī)8順時針旋轉(zhuǎn)(左旋)，經(jīng)減速器9減速后帶動螺旋輸送器7旋轉(zhuǎn)，并通過單動式棘輪5帶動攪拌軸4旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攪拌功能；當(dāng)需要出料時，電機(jī)8逆時針旋轉(zhuǎn)(右旋)，經(jīng)減速器9減速后只帶動螺旋輸送器7旋轉(zhuǎn)，而通過單動式棘輪5與攪拌軸4脫離傳動，實(shí)現(xiàn)出料功能。
[0021]螺旋輸送器殼體11上的進(jìn)料口 6上沿到出料口 10下沿的垂直高度為沼氣發(fā)酵罐13的設(shè)計(jì)壓力，可通過調(diào)整螺旋輸送器7的長度或安裝角度來符合設(shè)計(jì)壓力。
[0022]從結(jié)果顯示實(shí)施例的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，出料順暢，攪拌效果好，機(jī)電設(shè)備投入小，適于用以畜禽糞便、秸桿、生活有機(jī)垃圾和農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物等為高濃度沼氣發(fā)酵原料的發(fā)酵物料攪拌和出料。
[0023]對于100m3的沼氣發(fā)酵罐，當(dāng)發(fā)酵物料固體含量達(dá)到10%_12%時，需要配備15kw頂部垂直攪拌機(jī)I臺，啟動運(yùn)行后的耗電功率為7-8kw ;若采用真空泵出料，則需配備5.5kw指控泵I臺。如采用本例的高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，則采用一臺15kw的電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)攪拌、出料兩大功能，在達(dá)到同樣攪拌出料效果的同時，設(shè)備購置安裝成本節(jié)約20%以上，耗電量可節(jié)約10%以上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，主要由攪拌槳(3)、攪拌軸(4)和螺旋輸送器(7)構(gòu)成，其特征在于攪拌槳(3)安裝在攪拌軸(4)上，攪拌軸(4)為斜插式機(jī)械軸，攪拌軸(4)底部設(shè)有支撐座(I)和耐腐軸承(2)，攪拌軸(4)的頂部通過單動式棘輪(5)與螺旋輸送器(7)連接；螺旋輸送器(7)安裝在螺旋輸送器殼體(11)內(nèi)，螺旋輸送器殼體(11)安裝在發(fā)酵罐(13)的罐壁上，位于發(fā)酵罐(13 )內(nèi)的螺旋輸送器殼體(11)上設(shè)有進(jìn)料口( 6 )，位于發(fā)酵罐(13)外的螺旋輸送器殼體(11)上設(shè)有出料口(10);螺旋輸送器(7)通過減速器(9)與電機(jī)(8)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，其特征在于所述攪拌軸(4)在軸身長度方向等間距設(shè)置2~5個攪拌槳(3 )，攪拌槳(3 )葉片數(shù)量為2~4片。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，其特征在于所述攪拌軸(4)與螺旋輸送器(7)連成一體后的整體安裝水平夾角為30° ~60°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，其特征在于所述進(jìn)料口(6)上沿到出料口(10)下沿的垂直高度為沼氣發(fā)酵罐(13)的設(shè)計(jì)壓力。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，其特征在于所述攪拌軸(4)的頂部通過單動式棘輪(5)與螺旋輸送器(7)連接時，其連接方式為:電機(jī)(8)順時針旋轉(zhuǎn)時，帶動螺旋輸送器(7)旋轉(zhuǎn)，并通過單動式棘輪(5)帶動攪拌軸(4)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)攪拌功能；電機(jī)(8 )逆時針旋轉(zhuǎn)時，只帶動螺旋輸送器(7 )旋轉(zhuǎn)，而通過單動式棘輪(5 )與攪拌軸(4 )脫離傳動，實(shí)現(xiàn)出料功能。
【專利摘要】本發(fā)明屬于能源領(lǐng)域內(nèi)的一種高濃度物料沼氣發(fā)酵罐出料裝置，由攪拌槳（3）、攪拌軸（4）和螺旋輸送器（7）構(gòu)成，攪拌槳（3）安裝在攪拌軸（4）上，攪拌軸（4）為斜插式機(jī)械軸，底部設(shè)有支撐座（1）和耐腐軸承（2），頂部通過單動式棘輪（5）與螺旋輸送器（7）連接；螺旋輸送器（7）安裝在螺旋輸送器殼體（11）內(nèi)，螺旋輸送器殼體（11）安裝在發(fā)酵罐（13）的罐壁上，位于發(fā)酵罐（13）內(nèi)的螺旋輸送器殼體（11）上設(shè)有進(jìn)料口（6），位于發(fā)酵罐（13）外的螺旋輸送器殼體（11）上設(shè)有出料口（10）；螺旋輸送器（7）通過減速器（9）與電機(jī)（8）連接。本發(fā)明出料順暢，攪拌效果好，機(jī)電設(shè)備投入小，投入產(chǎn)出比低。
【IPC分類】C12M1/107, C12M1/02
【公開號】CN104928154
【申請?zhí)枴緾N201510322612
【發(fā)明人】宋立, 王智勇, 劉刈, 蒲小東, 鄧良偉
【申請人】農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月14日