沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種物料進料裝置，特別涉及一種針對沼氣發(fā)酵的高固含量物料的進料裝置及進料的方法。
【背景技術】
[0002]目前大中型沼氣工程基本上都是采用潛污栗或螺桿栗通過管道進料，采用栗進料一般適用于TS (固含量)<5%的原料。如果原料中TS> 10%或纖維較多較長時通過潛污栗或螺桿栗進料很困難，主要是栗和管道容易堵塞，維修難度大，往往因此造成沼氣工程停產，重新恢復生產需要耗費大量人力和時間。在國外發(fā)酵原料TS > 20%以上時通常采用螺旋提升從發(fā)酵罐上部進料，此方法存在進料系統(tǒng)龐大，結構復雜，建造和維護成本高的問題。針對目前沼氣發(fā)酵原料TS含量較高時栗進料容易堵塞，螺旋提升上部進料結構復雜，占地面積大、成本高的問題，開發(fā)一種新的進料裝置是沼氣發(fā)酵行業(yè)急需要解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0003]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置。本發(fā)明還涉及用該沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置的進料方法。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:一種沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，其特征在于:包括從前到后依次同軸相連的輸送螺旋、增壓螺旋和出料螺旋，所述增壓螺旋為錐形結構，其大直徑端與出料螺旋的螺旋軸相連，小直徑端與輸送螺旋的螺旋軸相連，所述增壓螺旋的螺旋葉片直徑小于輸送螺旋和出料螺旋的螺旋葉片的直徑，切割刀套裝在增壓螺旋和出料螺旋之間的螺旋軸上；
[0005]所述輸送螺旋螺旋軸的前端伸出螺旋筒體外與減速機通過聯(lián)軸器相連，所述輸送螺旋的前部螺旋筒體上設有進料斗，所述進料斗后方的輸送螺旋的螺旋筒體上設置濾水孔，所述進料斗后方的輸送螺旋的螺旋筒體外還套裝有外筒，在外筒上設置殘液排放口，所述出料螺旋的尾端設置出料口。
[0006]在上述方案中:所述濾水孔為條形孔。條形孔不易堵塞，便于濾水。
[0007]在上述方案中:所述殘液排放口上安裝球閥。
[0008]本發(fā)明的另一目的是這樣實現(xiàn)的:
[0009]—種沼氣發(fā)酵高固含量物料進料方法，其特征在于:在發(fā)酵箱的旁邊水平安裝權利要求1-3任一項所描述的沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，所述出料口與發(fā)酵箱的下部進料口相連，高固含量物料從進料斗進入輸送螺旋，經過輸送螺旋的輸送和擠壓，在輸送螺旋的后部實現(xiàn)固液分離，液體從殘液排放口排出、固體繼續(xù)進入增壓螺旋，在增壓螺旋內，固體的密度被進一步擠壓增大，大密度的固體物料對液體形成密封，避免發(fā)酵廂體內液體從出料口排出，在增壓螺旋的尾部，固體被切割刀切割后進入出料螺旋，最后經出料口進入發(fā)酵箱內，實現(xiàn)高固含量物料的進料。
[0010]本發(fā)明發(fā)明人通過分析發(fā)現(xiàn):固體物料在螺栓輸送過程中，因為物料與螺旋面和筒體的摩擦力作用，使得物料的密度逐漸增大(物料被擠嚴實)，其水分也會隨著密度的增大而被逐漸擠出。發(fā)明人針對這一特點，設計了本發(fā)明的裝置:物料從進料斗進入輸送螺旋，然后被輸送到輸送螺旋的后部，在此過程中，物料的密度逐漸增大，物料中的水分被擠出，在輸送螺旋的后部(固液分離段)實現(xiàn)固液分離，液體部分從濾水孔排出到外筒，再從殘液排放口排出。當物料通過固液分離段后進入增壓螺旋內，物料的密度被進一步擠壓增大，由于增壓螺旋的螺旋葉片直徑較小，因此固體物料在增壓密封段會形成高密度物料“密封環(huán)”(幾乎成塊狀)，并且隨著增壓密封段螺旋壓縮比增大(與增壓螺旋錐度成線性關系)，“密封環(huán)”的密度越大，密封性越好，從而實現(xiàn)阻斷液體從出料口流出的作用，起到密封液體的作用，使得液體只能從殘液排放口排出。固體物料在經過增壓螺旋的擠壓后，一般會呈塊狀，此時，再經過切割刀的粉碎，然后進入出料螺旋，從出料口進入發(fā)酵箱內。該裝置可以水平設置，然后出料口可以設置在發(fā)酵箱的下部，建設成本低，占地面積小，不堵塞。
[0011]有益效果:本發(fā)明的解決了目前沼氣發(fā)酵高固含量物料用栗輸送易堵塞、螺旋提升上部進料結構復雜，成本高的問題。占地面積小，結構簡單，安裝靈活，維護成本低，具有廣闊的推廣前景。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0013]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0014]圖3為圖1的B-B剖視圖。
[0015]圖4為圖1的C-C剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[0017]本發(fā)明的上、下、左、右、前和后等方位詞僅代表圖中的相對位置，不表示產品的絕對位置。
[0018]實施例1，如圖1-4所示:本發(fā)明的沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置由輸送螺旋1、增壓螺旋2、出料螺旋3、切割刀4、減速機5、聯(lián)軸器6、進料斗7、濾水孔8、外筒9、殘液排放口 10、出料口 11、球閥12等部件組成。
[0019]輸送螺旋1、增壓螺旋2和出料螺旋3從前到后依次同軸相連。輸送螺旋1和出料螺旋3的螺距和螺旋葉片的直徑相同。增壓螺旋2為錐形結構，其大直徑端與出料螺旋3的螺旋軸相連，小直徑端與輸送螺旋1的螺旋軸相連，增壓螺旋2的螺旋葉片直徑小于輸送螺旋1和出料螺旋3的螺旋葉片的直徑，切割刀4套裝在增壓螺旋2和出料螺旋3之間的螺旋軸上。
[0020]輸送螺旋1螺旋軸的前端伸出螺旋筒體外與減速機5通過聯(lián)軸器6相連，減速機5與電機相連，帶動輸送螺旋1、增壓螺旋2、出料螺旋3和切割刀4旋轉。
[0021]輸送螺旋1的前部螺旋筒體上設有進料斗7，進料斗7后方的輸送螺旋1的螺旋筒體上設置濾水孔8，濾水孔8為條形孔，這樣可以減少堵塞。進料斗7后方的輸送螺旋1的螺旋筒體外還套裝有外筒9，外筒9和輸送螺旋1的螺旋筒體之間有間隙，在外筒9上設置殘液排放口 10，殘液排放口 10上安裝球閥12。出料螺旋3的尾端設置出料口 11。在發(fā)酵箱13的旁邊水平安裝沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，出料口 11與發(fā)酵箱13的下部進料口相連，高固含量物料從進料斗7進入輸送螺旋1，經過輸送螺旋1的輸送和擠壓，在輸送螺旋1的后部實現(xiàn)固液分離，液體從殘液排放口 10排出、固體繼續(xù)進入增壓螺旋2，在增壓螺旋2內，固體的密度被進一步擠壓增大，大密度的固體物料對液體形成密封，避免發(fā)酵廂體內的液體從出料口 11排出，在增壓螺旋2的尾部，固體被切割刀4切割后進入出料螺旋3，最后經出料口 11進入發(fā)酵箱13內，實現(xiàn)高固含量物料的進料。
[0022]本發(fā)明不局限于上述具體實施例，應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據本發(fā)明的構思做出諸多修改和變化?？傊脖炯夹g領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，其特征在于:包括從前到后依次同軸相連的輸送螺旋(1)、增壓螺旋(2)和出料螺旋(3)，所述增壓螺旋(2)為錐形結構，其大直徑端與出料螺旋⑶的螺旋軸相連，小直徑端與輸送螺旋⑴的螺旋軸相連，所述增壓螺旋⑵的螺旋葉片直徑小于輸送螺旋(1)和出料螺旋(3)的螺旋葉片的直徑，切割刀(4)套裝在增壓螺旋(2)和出料螺旋(3)之間的螺旋軸上； 所述輸送螺旋(1)螺旋軸的前端伸出螺旋筒體外與減速機(5)通過聯(lián)軸器(6)相連，所述輸送螺旋(1)的前部螺旋筒體上設有進料斗(7)，所述進料斗(7)后方的輸送螺旋的螺旋筒體上設置濾水孔(8)，所述進料斗(7)后方的輸送螺旋的螺旋筒體外還套裝有外筒(9)，在外筒(9)上設置殘液排放口(10)，所述出料螺旋(3)的尾端設置出料口(11)。2.根據權利要求1所述沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，其特征在于:所述濾水孔(8)為條形孔。3.根據權利要求1所述沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，其特征在于:所述殘液排放口 (10)上安裝球閥(12)。4.一種沼氣發(fā)酵高固含量物料進料方法，其特征在于:在發(fā)酵箱(13)的旁邊水平安裝權利要求1-3任一項所描述的沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，所述出料口(11)與發(fā)酵箱(13)的下部進料口相連，高固含量物料從進料斗(7)進入輸送螺旋(1)，經過輸送螺旋(1)的輸送和擠壓，在輸送螺旋(1)的后部實現(xiàn)固液分離，液體從殘液排放口(10)排出、固體繼續(xù)進入增壓螺旋(2)，在增壓螺旋(2)內，固體的密度被進一步擠壓增大，大密度的固體物料對液體形成密封，避免發(fā)酵廂內液體從出料口(11)排出，在增壓螺旋(2)的尾部，固體被切割刀(4)切割后進入出料螺旋(3)，最后經出料口(11)進入發(fā)酵箱(13)內，實現(xiàn)高固含量物料的進料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種沼氣發(fā)酵高固含量物料進料裝置，包括從前到后依次同軸相連的輸送螺旋、增壓螺旋和出料螺旋，切割刀套裝在增壓螺旋和出料螺旋之間的螺旋軸上，輸送螺旋螺旋軸的前端伸出螺旋筒體外與減速機通過聯(lián)軸器相連，輸送螺旋的前部螺旋筒體上設有進料斗，進料斗后方的輸送螺旋的螺旋筒體上設置濾水孔，進料斗后方的輸送螺旋的螺旋筒體外還套裝有外筒，在外筒上設置殘液排放口，出料螺旋的尾端設置出料口。本發(fā)明的解決了目前沼氣發(fā)酵高固含量物料用泵輸送易堵塞、螺旋提升上部進料結構復雜，成本高的問題。占地面積小，結構簡單，安裝靈活，維護成本低。
【IPC分類】C12M1/107, C12M1/00
【公開號】CN105400686
【申請?zhí)枴緾N201510988682
【發(fā)明人】高立洪, 李萍, 韋秀麗, 王玉海, 李平, 徐進, 蔣滔, 唐寧, 劉弘博
【申請人】重慶市農業(yè)科學院, 重慶凱銳農業(yè)發(fā)展有限責任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月24日