用于干式厭氧發酵的攪拌裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，屬于環保設備領域。該裝置包括：攪拌軸，其兩端通過軸承組件設置在反應池內；驅動裝置，與所述攪拌軸連接，驅動所述攪拌軸轉動；若干T型槳葉，各T型槳葉沿所述攪拌軸的軸向以固定角度呈螺旋狀固定布置在所述攪拌軸上。該攪拌裝置通過在攪拌軸的軸向以固定角度呈螺旋狀固定布置若干T型槳葉，使得該攪拌裝置可以在軸向和徑向上提高對物料攪拌混合效果，并便于物料的出料。該攪拌裝置結構簡單，便于制造與維護、檢修。
【專利說明】用于干式厭氧發酵的攪拌裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及環保設備領域，特別是涉及一種用于干式厭氧發酵的攪拌裝置。

【背景技術】
[0002]就當前國內外有機廢棄物處理處置工藝而言，厭氧發酵是一種非常理想的工藝，而干式厭氧發酵由于其具有高有機負荷、低投資、低能耗等優點，近幾年在國內外得到快速發展。按照物料進出方式來分，干式厭氧發酵有連續和序批式兩種工藝形式，而序批式工藝的反應器多以車庫式為主，而且主要用于含固率在25%以上且物料顆粒粒徑分布范圍較大且通透性較好的有機廢棄物，連續工藝主要用于含固率15%?25%，物料較粘稠且通透性較差的有機廢棄物。對于連續干發酵工藝而言，反應器的形式有立式和臥式兩種。眾所周知，厭氧反應器內物料傳質是否均勻是關系到整個系統運行效果的至關重要的因素之一，而立式反應器在實現物料均質化過程中難度較大，因此用于連續干式厭氧發酵的反應器多以臥式為主。目前，臥式干式厭氧發酵反應器內物料攪拌一般采用氣動攪拌和機械攪拌，而氣動攪拌是將系統產生的沼氣經過加壓后再以脈沖形式鼓入到反應器內，通過壓縮氣體的氣流沖擊力完成對物料的攪拌和混合，不僅能耗高，且極容易在反應器內產生浮渣，導致沼氣出氣不暢，此外由于鼓氣是間歇運行，進氣口易發生堵塞，導致系統無法正常運行，因此這種攪拌方式在實際工程中采用的較少，絕大部分以機械攪拌為主，用于干式厭氧反應器常見的機械攪拌的槳葉多為螺帶式和多槳葉等間距螺旋線排列，而螺帶式槳葉不僅加工難度大、制作成本較高，而且受材料自身的限制，攪拌器無法用在規模較大的工程中，而多槳葉等間距螺旋線排列的攪拌器存在軸向攪拌混合效果不理想和與厭氧生物反應過程匹配性差等弊端，使得有機物消化降解率較低。
實用新型內容
[0003]基于上述現有技術所存在的問題，本實用新型提供一種能保證對物料軸向和徑向的混合攪拌均勻度，且方便制造及便于操作維護的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，包括:
[0005]攪拌軸，其兩端通過軸承組件設置在反應器內；
[0006]驅動裝置，與所述攪拌軸連接，驅動所述攪拌軸轉動；
[0007]若干T型槳葉，各T型槳葉沿所述攪拌軸的軸向以固定角度呈螺旋狀固定布置在所述攪拌軸上。
[0008]本實用新型的有益效果為:通過在攪拌軸的軸向以固定角度呈螺旋狀固定布置若干T型槳葉，使得物料在該攪拌裝置軸向推流和徑向攪拌作用下上提高攪拌混合效果，并便于物料的出料。該攪拌裝置結構簡單，便于制造與維護、檢修。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。
[0010]圖1為本實用新型實施例提供的攪拌裝置示意圖；
[0011]圖2為圖1的A-A向剖面示意圖；
[0012]圖3為圖1的側視圖。

【具體實施方式】
[0013]下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。
[0014]圖1所示為本實用新型實施例提供的一種用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，是一種混合物料均勻度高，且便于制造、維護的攪拌裝置，該攪拌裝置包括:
[0015]攪拌軸，其兩端通過軸承組件設置在反應器池內，具體可設置在反應器池壁上，其中，軸承組件可由軸承座、支架和密封裝置構成，具體點，攪拌軸兩端設有軸承，先通過軸承座將攪拌軸固定在支架上，再通過支架與預埋在反應器池壁上的預埋件的連接將攪拌軸固定在反應器的池壁上完成攪拌軸的固定；
[0016]驅動裝置，與攪拌軸連接，驅動攪拌軸轉動；優選的，驅動裝置驅動攪拌軸轉動的轉速為:0.5-20r/min轉速，驅動裝置一般采用電機。
[0017]若干T型槳葉，各T型槳葉沿攪拌軸的軸線方向以固定角度呈螺旋狀固定布置在攪拌軸上。優選的，各T型槳葉漿桿均沿與攪拌軸的軸線垂直的方向固定設置在攪拌軸上，各T型槳葉上端的槳葉體均與漿桿成45°角并與攪拌軸的軸線保持在同一平面內。
[0018]上述攪拌裝置中，每個T型槳葉的結構為:槳桿和漿葉體；其中，槳葉體橫向固定設置在槳桿的端部，與槳桿形成T型槳葉。優選的，各T型槳葉均為采用不銹鋼材料或碳鋼材料加強防腐制成的T型槳葉。可以提高T型槳葉的耐腐蝕性，為了提高裝置的耐腐蝕性，進一步地:攪拌軸及槳葉以及與物料直接接觸的裝置均可采用不銹鋼材料或碳鋼材料加強防腐。
[0019]為提高換熱效果，上述各T型槳葉均可采用槽鋼、方鋼、工字鋼和角鋼來制作，這樣可以增加槳葉與物料的熱交換面積，提高熱交換速率，此外，由于攪拌軸和槳葉一直存于動態旋轉，物料不容易粘結或附著在上面，因此這種加熱方式不會像盤管換熱方式隨著運行時間的增加而降低熱交換效率。
[0020]上述攪拌裝置中，各T型槳葉沿攪拌軸的軸向以固定角度呈螺旋狀固定布置在攪拌軸上包括:處于反應器進料端一側的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距小于處于反應器出料端一側的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距。具體點，是在處于反應器進料端一側占攪拌軸總長度三分之一的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距(一般為槳葉總長度的1/3)小于處于反應器出料端一側的剩余長度(剩余的三分之二長度)的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距(一般為槳葉總長度的1/2)。
[0021]設置螺旋狀布置T型槳葉能夠提高對物料軸向和徑向的混合攪拌均勻度，同時這樣還可以對物料產生推流作用，可以實現對物料的移動。特別是使處于反應器進料端一側占攪拌軸總長度三分之一的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距小于處于反應器出料端一側的剩余長度(剩余的三分之二長度)的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距的這種設置方式(即T型槳葉沿攪拌軸的軸向疏密程度分區布置)，使得在攪拌過程中，在攪拌軸帶動T型槳葉的作用下，物料從反應器進料一端被移向出料一端，實現先進先出，避免了短流，有助出料，降低出料裝置的出料功耗。另外這種T型槳葉沿攪拌軸的軸向疏密程度分區布置的方式，可以使攪拌強度與厭氧生物反應過程需求相匹配，可實現根據反應的需求給予適合的物料混合狀態。
[0022]優選的，上述攪拌裝置中的攪拌軸為中空結構，可采用空心管材制成，其兩端與熱水循環管連接。這樣攪拌軸與其連接的各T型槳葉形成了加熱器，為提高換熱效果，優選的，上述各T型槳葉均可采用槽鋼、方鋼、工字鋼和角鋼來制作，這樣可以增加槳葉與物料的熱交換面積，提高熱交換速率，此外，由于攪拌軸和槳葉一直存于動態旋轉，物料不容易粘結或附著在上面，因此這種加熱方式不會像盤管換熱方式隨著運行時間的增加而降低熱交換效率。這種給物料的加熱功能，改變了反應器內物料的加熱方式同時簡化了系統組成。
[0023]上述攪拌裝置工作時，在驅動裝置的驅動下，攪拌軸以0.5-20r/min轉速旋轉，通過槳葉徑向的攪拌和軸向的推流，將物料混合均勻的同時向出料口推進。同時攪拌軸和其上的各T型槳葉形成加熱系統，攪拌軸中的熱水在通過攪拌軸過程中，將熱量通過軸及T型槳葉傳遞給物料，將物料的溫度保持在厭氧反應所需的溫度范圍。
[0024]下面結合具體實施例對本實用新型的攪拌裝置作進一步說明。
[0025]參照圖1、圖2及圖3，圖1為本實用新型攪拌裝置的整體結構示意圖，圖2為圖1的A-A剖視圖，，圖3為圖1的側視圖。
[0026]本實施例用于干式厭氧發酵的攪拌裝置結構如圖1所示，首先根據反應器3的規格，以空心管材制作攪拌裝置的攪拌軸2 ;所述攪拌軸2兩端設有軸承，先通過軸承座將攪拌軸2固定在支架5上，再通過支架5與預埋在反應器3池壁上的預埋件的連接將攪拌軸2固定在反應器3的池壁上完成攪拌軸2的固定；在攪拌軸2與反應器3池壁間通過密封裝置4進行密封；將已制作好的所述T型槳葉6 (由槳桿61和槳葉體62構成)以垂直于軸線方向焊接在攪拌軸2上，且槳葉6沿軸線方向以固定角度呈螺旋狀布置，此外，在靠近反應器3進料端的一側，攪拌軸2總長1/3段，槳葉6以同一間距布置且間距較小，在靠近出料端一側，攪拌軸2總長2/3段，槳葉6以同一間距布置且間距較大；在反應器3進料端外側通過法蘭將攪拌軸2與攪拌軸驅動裝置I進行連接；攪拌軸2兩末端通過密封軸承7與熱水循環管相連接。在整個裝置加工完成后需進行密封檢測和單機調試。
[0027]在物料Cl進入反應器3的同時，啟動攪拌驅動裝置1，在驅動裝置I的驅動下，攪拌軸2帶動槳葉6以0.5-20r/min轉速旋轉，在槳葉6徑向的攪拌和軸向的推流作用下，將物料Cl混合均勻的同時向反應器3的出料口推進。在攪拌物料的同時，熱水BI在攪拌軸2內循環流動，出口處為冷水B2，同過攪拌軸2和槳葉6與物料進行熱交換，完成對物料的加熱，從而將溫度維持在適合厭氧消化反應的范圍內。由于在攪拌軸2前1/3段，槳葉6布置較密，物料進入到反應器3進料側1/3段時，攪拌強度相對較大，物料快速的混合加熱和接種，處于水解酸化階段；進一步，物料Cl慢慢向出料端推進，進入到反應器3出料側2/3段時，處于產甲烷階段，攪拌強度相對較小，發酵充分，實現高產氣率。完成發酵過程的物料從反啟動應器3的另一側排出。
[0028]本實用新型實施例的攪拌裝置，通過采用T型槳葉并沿攪拌軸的軸向呈螺旋狀置，不但攪拌均勻度高，而且通過采用空心的攪拌軸和各T型槳葉的分區疏密設置，使得該攪拌裝置也具有加熱和更好的推流功能，可以很好的適用于干式厭氧發酵，該攪拌裝置不僅克服了現有攪拌器的不足，提高了對物料軸向和徑向的混合攪拌效果，而且還增加了對物料的推流和加熱功能，一方面降低了反應器的出料設備或裝置負荷，使攪拌強度與厭氧消化生物反應過程進行了有效地匹配，提高了消化效率和產氣率，另一方面改變了反應器內物料的加熱方式，提高了系統的熱交換效率，節省了加熱盤管的設置。不僅使系統簡化便于操作維護，而且降低了系統能耗。
[0029]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，包括: 攪拌軸，其兩端通過軸承組件設置在反應池內； 驅動裝置，與所述攪拌軸連接，驅動所述攪拌軸轉動； 若干T型槳葉，各T型槳葉沿所述攪拌軸的軸線方向以固定角度呈螺旋狀固定布置在所述攪拌軸上。
2.根據權利要求1所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述每個T型槳葉的結構為: 槳桿和漿葉體；其中， 所述槳葉體橫向固定設置在所述槳桿的端部，與所述槳桿成45°角形成T型槳葉。
3.根據權利要求1或2所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述各T型槳葉均為采用不銹鋼材料或加強防腐的碳鋼材料制成的T型槳葉。
4.根據權利要求1所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述各T型槳葉沿所述攪拌軸的軸線方向以固定角度呈螺旋狀固定布置在所述攪拌軸上包括: 處于反應器進料端一側的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距小于處于反應器出料端一側的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距。
5.根據權利要求4所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述處于反應器進料端一側占攪拌軸總長度三分之一的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距小于處于反應器出料端一側的剩余長度的攪拌軸上的T型槳葉之間的間距。
6.根據權利要求1、2、4或5所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述攪拌軸為中空結構，其兩端與熱水循環管連接。
7.根據權利要求1或4所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述各T型槳葉上端的槳葉體均與所述攪拌軸的軸線保持在一個平面內。
8.根據權利要求1所述的用于干式厭氧發酵的攪拌裝置，其特征在于，所述驅動裝置驅動所述攪拌軸轉動的轉速為:0.5-20r/min轉速。
【文檔編號】C12M1/02GK204198733SQ201420683722
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月14日 優先權日:2014年11月14日
【發明者】胡芳, 郭非凡, 李彩斌, 田鎖霞, 張琴, 陳小華 申請人:北京中持綠色能源環境技術有限公司