本實用新型涉及有機物厭氧發(fā)酵領(lǐng)域,特別涉及一種葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器。
背景技術(shù):
有機物厭氧發(fā)酵是常見的微生物降解有機質(zhì)技術(shù),根據(jù)原料的干物質(zhì)含量的不同,分為濕式發(fā)酵和干式發(fā)酵。一般來說,濕式發(fā)酵的干物質(zhì)含量在8-12%以下,而干式發(fā)酵的干物質(zhì)含量可達20%以上。
相比較濕式發(fā)酵,干式發(fā)酵技術(shù)具備用水量少、二次污染小、能耗低和初期投資低等優(yōu)點,因而近年來成為國內(nèi)外研究的熱點。對于一些廢棄物料,如生活垃圾、城市脫水污泥和秸稈等,自身含水率低,使用干式發(fā)酵技術(shù)更為有利。
然而,由于干式發(fā)酵的干物質(zhì)含量過高,缺乏流動性,傳熱傳質(zhì)條件差,加之產(chǎn)甲烷微生物對溫度波動十分敏感,干式發(fā)酵技術(shù)表現(xiàn)出工藝操作條件復雜、設(shè)備要高、運行成本高和不利管理等缺點,不容易實現(xiàn)市場規(guī)?;?。
現(xiàn)有的干式發(fā)酵技術(shù)中,多采用序批式厭氧反應,將干發(fā)酵物料放置在按時間順序間歇運行的發(fā)酵反應器中進行厭氧反應,干發(fā)酵物料在發(fā)酵反應器中按時間順序分別經(jīng)歷進水、反應、沉淀、排水、待機5個階段。但是,由于干發(fā)酵物料的含水量低,流動性差,現(xiàn)有的干發(fā)酵反應器中難以對其中的干發(fā)酵物料進行有效地攪拌,使得干發(fā)酵物料的厭氧反應難以持續(xù)、均勻地進行,而導致發(fā)酵反應器無法實現(xiàn)穩(wěn)定的運行和產(chǎn)氣。同時,由于干發(fā)酵反應器中難以對其中的干發(fā)酵物料進行有效地攪拌,還導致了無法進行干發(fā)酵物料的連續(xù)進料和出料,進而影響了發(fā)酵反應器的運行效率,增加了運行成本。
鑒于此,本發(fā)明人根據(jù)多年從事本領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的生產(chǎn)設(shè)計經(jīng)驗,研制出一種葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,以期解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是提供一種葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,能夠?qū)ζ渲械母砂l(fā)酵物料進行有效攪拌。
為達到上述目的,本實用新型提出一種葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,具有中空的殼體,在所述殼體內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置,其中,所述攪拌裝置包括:
攪拌軸,呈柱狀且具有沿其軸向貫通的安裝腔,所述攪拌軸的兩端能轉(zhuǎn)動地安裝在所述殼體相對的兩側(cè)壁上;
多個攪拌槳葉,沿所述攪拌軸的軸向間隔設(shè)置在所述攪拌軸的側(cè)壁上,每個攪拌槳葉均包括轉(zhuǎn)軸和葉片,所述轉(zhuǎn)軸的一端固接有所述葉片,所述轉(zhuǎn)軸的另一端插裝在所述攪拌軸的側(cè)壁并伸入所述安裝腔內(nèi);
所述安裝腔內(nèi)設(shè)置有能驅(qū)動所述轉(zhuǎn)軸沿所述轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動的槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵反應器,其中,所述槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)包括:
實心軸,位于所述安裝腔內(nèi)并與所述攪拌軸同軸設(shè)置,所述實心軸的兩端通過實心軸軸承安裝在所述安裝腔的側(cè)壁上,所述實心軸上還設(shè)置有能將所述實心軸固定在所述攪拌軸上的鎖緊件;
多個齒輪組,每個所述齒輪組均包括相互嚙合的實心軸齒輪和槳葉調(diào)節(jié)齒輪,所述實心軸齒輪套設(shè)在所述實心軸上,所述槳葉調(diào)節(jié)齒輪套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸的另一端,所述實心軸齒輪的軸線和所述槳葉調(diào)節(jié)齒輪的軸向相互垂直,每個所述轉(zhuǎn)軸均對應配合有一個所述齒輪組。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述鎖緊件為一插銷,所述實心軸的外壁上開設(shè)第一定位孔,所述攪拌軸的側(cè)壁上開設(shè)有多個第二定位孔,多個所述第二定位孔沿所述攪拌軸的周向均布,所述插銷的一端插裝在所述第一定位孔內(nèi),所述插銷的另一端插裝在一個所述第二定位孔內(nèi)。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)還包括驅(qū)動件,所述驅(qū)動件安裝在所述實心軸的一端并驅(qū)動所述實心軸繞所述實心軸的軸線轉(zhuǎn)動。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述驅(qū)動件為手動驅(qū)動件。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述驅(qū)動件為電動驅(qū)動件,所述電動驅(qū)動件包括電機和減速機,所述電機通過減速機連接在所述實心軸的一端。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述實心軸軸承為滑動軸承,所述轉(zhuǎn)軸通過轉(zhuǎn)軸軸承插裝在所述攪拌軸的側(cè)壁上。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述轉(zhuǎn)軸的軸線垂直于所述攪拌軸的軸線。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述攪拌軸水平設(shè)置,所述攪拌軸的一端伸出所述殼體的側(cè)壁形成驅(qū)動端,所述驅(qū)動端上連接有驅(qū)動機構(gòu)。
如上所述的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器,其中,所述殼體上開設(shè)有進料口和出料口。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下特點和優(yōu)點:
本實用新型中,槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠驅(qū)動轉(zhuǎn)軸繞轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動,固定連接在轉(zhuǎn)軸上的葉片也一同繞轉(zhuǎn)軸的軸線轉(zhuǎn)動,這樣葉片的傾斜角度也就相應地發(fā)生變化,也就實現(xiàn)了對葉片的傾斜角度的調(diào)節(jié)。通過對葉片傾斜角度的調(diào)節(jié),能夠?qū)崿F(xiàn)對物料的有效攪拌,使得物料能夠在殼體內(nèi)前進、后退或停留攪拌。
附圖說明
在此描述的附圖僅用于解釋目的,而不意圖以任何方式來限制本實用新型公開的范圍。另外,圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的,用于幫助對本實用新型的理解,并不是具體限定本實用新型各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的教導下,可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本實用新型。
圖1為本實用新型提出的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實用新型中槳葉調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖3為本實用新型中槳葉調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
附圖標記說明:
10 葉片可調(diào)式干式反應器; 100 殼體;
110 側(cè)壁; 200 攪拌裝置;
210 攪拌軸; 211 安裝腔;
220 攪拌槳葉; 221 轉(zhuǎn)軸;
222 葉片; 230 槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu);
231 實心軸; 232 齒輪組;
2321 槳葉調(diào)節(jié)齒輪; 2322 實心軸齒輪;
240 驅(qū)動機構(gòu); 300 進料裝置;
400 出料裝置。
具體實施方式
結(jié)合附圖和本實用新型具體實施方式的描述,能夠更加清楚地了解本實用新型的細節(jié)。但是,在此描述的本實用新型的具體實施方式,僅用于解釋本實用新型的目的,而不能以任何方式理解成是對本實用新型的限制。在本實用新型的教導下,技術(shù)人員可以構(gòu)想基于本實用新型的任意可能的變形,這些都應被視為屬于本實用新型的范圍。
請參考圖1至圖3所示,圖1為本實用新型提出的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本實用新型中槳葉調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一;圖3為本實用新型中槳葉調(diào)節(jié)機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二。如圖1所示,本實用新型提出的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器10具有中空的殼體100,殼體100上開設(shè)有進料口和出料口,在殼體100內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置200,攪拌裝置200包括攪拌軸210、多個攪拌槳葉220和槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)230。攪拌軸210呈柱狀且具有沿攪拌軸210的軸向貫通的安裝腔211,攪拌軸210的兩端能轉(zhuǎn)動地安裝在殼體100相對的兩側(cè)壁110上;多個攪拌槳葉220沿攪拌軸210的軸向間隔設(shè)置在攪拌軸210的側(cè)壁上,每個攪拌槳葉220均包括轉(zhuǎn)軸221和葉片222,轉(zhuǎn)軸221的一端固接有葉片222,轉(zhuǎn)軸221的另一端插裝在攪拌軸210的側(cè)壁并伸入安裝腔211內(nèi);槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)230安裝在安裝腔211內(nèi)并驅(qū)動各轉(zhuǎn)軸211繞該轉(zhuǎn)軸211自身的軸線轉(zhuǎn)動。
本實用新型中,槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)230能夠驅(qū)動各轉(zhuǎn)軸211繞該轉(zhuǎn)軸211自身的軸線轉(zhuǎn)動,固定連接在轉(zhuǎn)軸上的葉片222也一同繞轉(zhuǎn)軸221的軸線轉(zhuǎn)動,這樣葉片222與攪拌軸210的橫截面的夾角角度(葉片222的傾斜角度)也就相應地發(fā)生變化,也就實現(xiàn)了對葉片211與攪拌軸210的橫截面的夾角角度的調(diào)節(jié)。通過對葉片222傾斜角度(葉片222與攪拌軸210的橫截面的夾角角度)的調(diào)節(jié),能夠?qū)崿F(xiàn)對物料的有效攪拌,使得物料能夠在葉片可調(diào)式干式反應器10中的前進、后退或停留攪拌。具體為:葉片222與攪拌軸210的橫截面垂直時(此時葉片222的葉面與攪拌軸210軸線平行),葉片222不會對物料起推動作用,而只起攪拌作用;當需要通過攪拌裝置200使物料在殼體中的前進或后退時,通過槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)230調(diào)整使葉片222繞其所固接的轉(zhuǎn)軸221轉(zhuǎn)動,葉片222和攪拌軸210的橫截面之間的夾角發(fā)生變化,在攪拌物料的同時葉片222還能給對物料施加推力,當需要進行物料的連續(xù)進料和連續(xù)出料時,使葉片222的葉面給物料施加朝向出料口的推力,加快物料的連續(xù)進入或連續(xù)排出;當需要延長物料在殼體100內(nèi)的停留時間時,使葉片222的葉面給物料施加朝向進料口的推力,推動物料后退。
在本實用新型一個可選的例子中,如圖2、圖3所示,槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)230包括實心軸231和多個齒輪組232;實心軸231位于安裝腔211內(nèi)并與攪拌軸210同軸設(shè)置,實心軸231的兩端通過實心軸軸承2311安裝在攪拌軸210的內(nèi)壁上,實心軸231上還設(shè)置有能將實心軸231固定在攪拌軸210上的鎖緊件(圖中未示出);每個轉(zhuǎn)軸221均對應配合有一個齒輪組232,每個齒輪組232均包括相互嚙合的槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321和實心軸齒輪2322,槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321套設(shè)在轉(zhuǎn)軸221的另一端,實心軸齒輪2322套設(shè)在實心軸231上,實心軸齒輪2322的軸線和槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321的軸線相互垂直。其中,槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321和實心軸齒輪2322可以均為錐形齒輪,或者均為螺旋齒輪。
鎖緊件能夠?qū)嵭妮S231固定在攪拌軸210上,從而鎖定實心軸231和攪拌軸210的相對位置,當攪拌裝置200進行攪拌作業(yè)時,鎖緊件處于鎖緊狀態(tài),實心軸231與攪拌軸210同軸轉(zhuǎn)動,此時,實心軸231與攪拌軸210的角速度相同,轉(zhuǎn)動時不會改變?nèi)~片222的傾斜角度。當需要對葉片222的傾斜角度進行調(diào)整時,松開鎖緊件,實心軸231能夠相對攪拌軸210轉(zhuǎn)動,隨著實心軸231的轉(zhuǎn)動,套設(shè)在實心軸231上實心軸齒輪2322一同轉(zhuǎn)動,并驅(qū)動與其嚙合的槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321轉(zhuǎn)動,由于槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321與轉(zhuǎn)軸221是一體的,轉(zhuǎn)軸221在槳葉調(diào)節(jié)齒輪2321的帶動下繞轉(zhuǎn)軸221的軸線轉(zhuǎn)動,固設(shè)在轉(zhuǎn)軸221上的葉片222也隨轉(zhuǎn)軸221一同轉(zhuǎn)動,葉片222的傾斜角度發(fā)生改變;當葉片222的傾斜角度達到需要的數(shù)值時,停止轉(zhuǎn)動實心軸231,并使鎖緊件重新處于鎖緊狀態(tài),使攪拌裝置200能夠再次進行攪拌作業(yè)。
在本實用新型的一個可選的例子中,鎖緊件為一插銷,實心軸231的側(cè)壁上開設(shè)有第一定位孔,攪拌軸210的內(nèi)壁上開設(shè)有多個第二定位孔,多個第二定位孔沿攪拌軸210的周向均布,不同的第二定位孔對應葉片222不同的傾斜角度;插銷的兩端能拆卸地分別插裝于第一定位孔和第二定位孔。當需要將實心軸231鎖緊在攪拌軸210上時,將插銷的兩端分別插入第一定位孔和第二定位孔內(nèi);當需要調(diào)整葉片222的傾斜角度時,將插銷拔出,轉(zhuǎn)動實心軸231,使實心軸231上的第一定位孔轉(zhuǎn)動,當?shù)谝欢ㄎ豢讓逝c需要的葉片傾斜角度對應的第二定位孔的位置后,再將插銷重新插入。當然,鎖緊件也可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的其它形式,只要能將實心軸231和攪拌軸210鎖緊和松開即可。
在本實用新型的一個可選的例子中,槳葉角度調(diào)節(jié)機構(gòu)230還包括驅(qū)動件233,驅(qū)動件233安裝在實心軸231的一端,驅(qū)動實心軸231繞實心軸231的軸線轉(zhuǎn)動。
在本實用新型的一個可選的例子中,驅(qū)動件233為手動驅(qū)動件。例如,驅(qū)動件233可以為閥門手輪或搖桿。當然,驅(qū)動件233也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的其它形式,只要能驅(qū)動實心軸231轉(zhuǎn)動即可。上述手動驅(qū)動件優(yōu)選用于小型的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器10。
在本實用新型另一個可選的例子中,驅(qū)動件233為電動驅(qū)動件,電動驅(qū)動件包括電機和減速機,電機通過減速機連接在實心軸231的一端,驅(qū)動實心軸231繞該實心軸231的軸線轉(zhuǎn)動。電驅(qū)動件優(yōu)選用于大型的葉片可調(diào)式干式發(fā)酵器10。
在本實用新型的一個可選的例子中,實心軸軸承2311為滑動軸承,進而能夠承受更大的負荷。
在本實用新型的一個可選的例子中,轉(zhuǎn)軸221通過轉(zhuǎn)軸軸承插裝在攪拌軸210的側(cè)壁上,減少了轉(zhuǎn)軸211轉(zhuǎn)動時與攪拌軸210側(cè)壁之間的摩擦,降低了槳葉調(diào)節(jié)機構(gòu)230的工作時阻力。
在本實用新型的一個可選的例子中,轉(zhuǎn)軸221的軸線與攪拌軸210的軸線相互垂直。
在本實用新型的一個可選的例子中,攪拌軸210水平設(shè)置,攪拌軸210的一端伸出殼體100的側(cè)壁110并形成驅(qū)動端,驅(qū)動端上連接有驅(qū)動機構(gòu)240。驅(qū)動機構(gòu)240可以為變頻電機或本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它驅(qū)動機構(gòu)。
在一個可選的例子中攪拌軸210的一端靠近進料口,攪拌軸210的另一端靠近出料口。殼體100在進料口外設(shè)置有進料裝置300,在出料口外設(shè)置有出料裝置400。
針對上述各實施方式的詳細解釋,其目的僅在于對本實用新型進行解釋,以便于能夠更好地理解本實用新型,但是,這些描述不能以任何理由解釋成是對本實用新型的限制,特別是,在不同的實施方式中描述的各個特征也可以相互任意組合,從而組成其他實施方式,除了有明確相反的描述,這些特征應被理解為能夠應用于任何一個實施方式中,而并不僅局限于所描述的實施方式。