高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置，進(jìn)料裝置包括用于水平輸送物料的橫向螺旋送料器、用于向上提升物料的縱向螺旋送料器、用于向厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)料的縱向螺旋進(jìn)料器、以及銜接縱向螺旋送料器上端和縱向螺旋進(jìn)料器上端的轉(zhuǎn)筒螺旋送料器。避免了利用液壓和重力對(duì)高固體濃度厭氧發(fā)酵物料進(jìn)行取樣的方式所造成的如液多固少、不易控制取樣量、堵塞管道、閥門銹蝕后不宜開啟及關(guān)閉密封。
【專利說(shuō)明】高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及ー種進(jìn)料的裝置，更具體地說(shuō)，本實(shí)用新型涉及ー種主要應(yīng)用于厭氧發(fā)酵工程，與高固體濃度(TS ^ 8%)厭氧反應(yīng)器配套使用的全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)廢棄物中含有大量的有機(jī)質(zhì)成分，如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪和纖維素等，是來(lái)源廣泛、量大質(zhì)優(yōu)的生物質(zhì)資源，建造大中型沼氣工程——運(yùn)用厭氧消化技術(shù)處理有機(jī)廢棄物是促進(jìn)城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源環(huán)保雙重效益的重要手段。目前，在歐洲超過(guò)10%以上的有機(jī)固體廢棄物采用厭氧發(fā)酵技術(shù)處理。
[0003]厭氧反應(yīng)器包括其附屬設(shè)備(進(jìn)出料系統(tǒng)、エ藝管道等)是沼氣工程的核心處理裝置，對(duì)工程的整體運(yùn)行效率、使用壽命、經(jīng)濟(jì)效益等產(chǎn)生直接影響，應(yīng)根據(jù)處理規(guī)模、原料種類、發(fā)酵エ藝等綜合因素進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。厭氧發(fā)酵按發(fā)酵總固體濃度可分為液態(tài)發(fā)酵(TS ^ 8%)、高固體濃度發(fā)酵(8%〈TS〈20%)和固態(tài)發(fā)酵(TS≤20%)三類；按反應(yīng)器設(shè)計(jì)類型可分為上流式、完全混合式和活塞式等。TS ^ 8%的高固體濃度厭氧發(fā)酵，憑借其高有機(jī)負(fù)荷、高池容產(chǎn)氣率、高反應(yīng)器利用率以及低用水量(降低沼液處理壓力)等顯著優(yōu)勢(shì)成為厭氧發(fā)酵處理有機(jī)廢棄物的發(fā)展方向，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)器多為完全混合式(CSTR)。目前歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家(如瑞典、德國(guó))多采用此類厭氧發(fā)酵エ藝和反應(yīng)器，在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段。
[0004]在厭氧反應(yīng)器方面，目前的研究和報(bào)道基本都是圍繞反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行，作為附屬設(shè)備的進(jìn)料系統(tǒng)和取樣裝置則很少涉及。采用高固體濃度厭氧發(fā)酵エ藝，尤其是以高纖維類植物(秸桿、能源草等)為原料，由于其密度低、易粘附等特性，其進(jìn)料系統(tǒng)如采用傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)池+泵送的方式，則很 容易出現(xiàn)原料掛池壁、料水泵送比例不當(dāng)、泵堵塞等諸多問(wèn)題；柱塞泵不適合松散原料的輸送。國(guó)外對(duì)于此類原料的進(jìn)料方式多采用料、水分別輸送，而物料的輸送基本采用螺旋 輸送機(jī)，但目前國(guó)內(nèi)外采用的螺旋輸送進(jìn)料系統(tǒng)只有提升階段采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)，之后則完全靠重力使原料自行滑落進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)部，此方式的弊端在于:自行滑落階段由于沒有機(jī)械驅(qū)動(dòng)，如果提升階段輸送原料(尤其是密度低且松散的高纖維類原料)的速度大于滑落階段，則很容易形成進(jìn)料下行段堵塞，從而導(dǎo)致進(jìn)料系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)失常，以至于整體運(yùn)行停頓；如果利用降低提升階段輸送原料速度的方法來(lái)避免上述現(xiàn)象的發(fā)生，則會(huì)使進(jìn)料系統(tǒng)效率低下。另外，目前國(guó)內(nèi)外使用的螺旋輸送系統(tǒng)，進(jìn)料管與反應(yīng)器上方直接連通，需要對(duì)螺旋輸送系統(tǒng)采取必要的密封措施，以防止氣體由原料輸送系統(tǒng)泄漏，從而提高了成本；再者，原料是直接由反應(yīng)器上部自由散落在厭氧發(fā)酵料液的上表面，即使反應(yīng)器是CSTR，通過(guò)攪拌會(huì)使物料與發(fā)酵料液混為一體，但時(shí)間較長(zhǎng)。必須有ー種更先進(jìn)的方法和裝置被研發(fā)和應(yīng)用，以解決以上的各種目前應(yīng)用于高濃度厭氧發(fā)酵反應(yīng)器(尤其是原料中包含高纖維類原料)的進(jìn)料系統(tǒng)的缺點(diǎn)和弊端。
[0005]取樣是沼氣工程中必不可少的ー個(gè)環(huán)節(jié)，是獲取厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中料液參數(shù)的必要手段。在目前國(guó)內(nèi)外的大中型沼氣工程中，基本都是采用“閥門+管道”的方式，利用液壓和重力排出反應(yīng)器內(nèi)部料液，收集后進(jìn)行分析。但該方式應(yīng)用在TS >8%甚至更高的高固體濃度厭氧發(fā)酵系統(tǒng)中，會(huì)有如下弊端:①收集的液體多、固體少，不能反應(yīng)取樣層的真實(shí)組成；②閥門(常用的有蝶閥和閘閥)非常容易銹蝕，從而使得操作難度變大，甚至無(wú)法取樣，且銹蝕后的閥門容易導(dǎo)致密封不良高固體濃度物料在管道中的流動(dòng)性差，容易形成暫留，并可能堵塞管道不易控制取樣量。因此，研發(fā)一種能夠反映取樣反應(yīng)層的真實(shí)料液組成，且密封性好、不易銹蝕、操作簡(jiǎn)便、易于控制取樣量的取樣方法和裝置就成為了解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置，為厭氧發(fā)酵系統(tǒng)，尤其是高固體濃度厭氧發(fā)酵系統(tǒng)及其反應(yīng)器提供高效率、低成本、易操作、故障率低、結(jié)構(gòu)更科學(xué)、配套更合理的附屬裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采取了以下的技術(shù)方案:高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料及取樣的裝置，包括全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置和全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置，所述全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置包括用于水平輸送物料的橫向螺旋送料器、用于向上提升物料的縱向螺旋送料器、用于向厭氧反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)料的縱向螺旋進(jìn)料器、以及銜接縱向螺旋送料器上端和縱向螺旋進(jìn)料器上端的轉(zhuǎn)筒螺旋送料器；全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置安設(shè)于厭氧反應(yīng)器壁面上的厭氧反應(yīng)器內(nèi)需要取樣的料液層位置，其包括有活塞缸，活塞缸一部分處于厭氧反應(yīng)器內(nèi)并開有取樣ロ，另一部分處于厭氧反應(yīng)器外并開有出樣ロ，活塞缸內(nèi)設(shè)有之間形成取樣腔的第一活塞和第二活塞，還包括有用于驅(qū)動(dòng)第一活塞和第二活塞共同在活塞缸內(nèi)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0008]本套進(jìn)料裝置全部由機(jī)械動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)，完全避免了單純靠重力的原料滑落階段。橫向螺旋送料器和縱向螺旋送料器是作為水平輸送和提升單元，采用目前技術(shù)較為成熟的螺旋輸送機(jī)組合而成。本實(shí)用新型中全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置的新穎性和創(chuàng)造性主要體現(xiàn)在轉(zhuǎn)筒螺旋送料器和縱向螺旋進(jìn)料器。轉(zhuǎn)筒螺旋送料器為本全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置中連接縱向螺旋送料器和縱向螺旋進(jìn)料器的重要部件，其主要由ー轉(zhuǎn)筒、ー電機(jī)(含減速機(jī))及齒輪傳動(dòng)裝置構(gòu)成，并通過(guò)法蘭盤將轉(zhuǎn)筒兩端分別與縱向螺旋送料器和縱向螺旋進(jìn)料器進(jìn)行密封連接。電機(jī)(含減速機(jī))輸出軸端部裝配齒輪，與固定在轉(zhuǎn)筒外壁的大齒圈嚙合，帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁設(shè)置螺旋帶，在轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由螺旋帶將轉(zhuǎn)筒內(nèi)部的原料輸送至縱向螺旋進(jìn)料器?？v向螺旋進(jìn)料器為ー縱向螺旋輸送機(jī)，其進(jìn)料ロ設(shè)置在反應(yīng)器發(fā)酵液面的下方，在縱向螺旋進(jìn)料至出料的過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械力強(qiáng)制原料進(jìn)入發(fā)酵液內(nèi)浸潤(rùn)，再通過(guò)進(jìn)料ロ排出到反應(yīng)器內(nèi)與發(fā)酵料液混合；同時(shí)進(jìn)料ロ設(shè)置在發(fā)酵液面下方，有效地利用了液封作用，將反應(yīng)器內(nèi)部環(huán)境與進(jìn)料裝置進(jìn)行了隔離，在保證反應(yīng)器內(nèi)部厭氧環(huán)境的同時(shí)，増加了原料與發(fā)酵液接觸的時(shí)間，而且降低了進(jìn)料裝置與外界之間的密封成本。
[0009]本取樣裝置的運(yùn)行方式是“機(jī)械驅(qū)動(dòng)按部位整體取樣”，完全避免了利用液壓和重カ對(duì)高固體濃度厭氧發(fā)酵物料進(jìn)行取樣的方式所造成的如液多固少、不易控制取樣量、堵塞管道、閥門銹蝕后不宜開啟及關(guān)閉密封等諸多難題。本實(shí)用新型取樣裝置實(shí)現(xiàn)“機(jī)械驅(qū)動(dòng)按部位整體取樣”的步驟:在厭氧反應(yīng)器需要取樣的料液層對(duì)應(yīng)的反應(yīng)器壁上安裝本取樣裝置?；钊籽胤磻?yīng)器壁的曲面法向布置，取樣ロ為一個(gè)位于活塞缸側(cè)壁將活塞缸內(nèi)部與反應(yīng)器內(nèi)部連通的開ロ，出樣ロ為一個(gè)位于活塞缸側(cè)壁將活塞缸內(nèi)部與反應(yīng)器外部連通的開ロ，兩個(gè)活塞與活塞缸內(nèi)壁之間的空間是取樣腔。由驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)活塞桿和活塞運(yùn)動(dòng)，當(dāng)需要取樣時(shí)，將取樣腔向反應(yīng)器內(nèi)部移動(dòng)，使取樣腔經(jīng)取樣ロ與反應(yīng)器內(nèi)部連通，取樣層的料液受壓，由取樣ロ灌入取樣腔，在取樣過(guò)程中，由于連通后的取樣腔已成為反應(yīng)器內(nèi)部空間的一部分，從而保證了取樣腔中的料液樣品與該取樣層整體的一致性；取樣完畢后，將取樣腔向反應(yīng)器外部移動(dòng)，料液樣品由活塞驅(qū)動(dòng)，整體隨取樣腔移至出樣ロ，由出樣ロ排出。取樣裝置與厭氧反應(yīng)器之間靠雙活塞進(jìn)行密封，避免了使用法蘭、閥門等密封裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且可靠性強(qiáng)，而且能夠避免過(guò)多空氣進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)；取樣腔容積是確定的，易于對(duì)取樣量進(jìn)行控制；驅(qū)動(dòng)カ輸入采用人力、電機(jī)、液壓等均可，適應(yīng)各種操作和控制環(huán)境。
[0010]轉(zhuǎn)筒螺旋送料器包括固定于縱向螺旋送料器上端開ロ位置的上連接法蘭、與上連接法蘭連接的上連接彎頭法蘭盤、固定在縱向螺旋進(jìn)料器上端開ロ位置的下連接法蘭、與下連接法蘭連接的下連接彎頭法蘭盤、用于為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器提供機(jī)械驅(qū)動(dòng)式物料輸送通道的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒連接于上連接法蘭和下連接法蘭之間，轉(zhuǎn)筒由位于兩端的上軸承和下軸承進(jìn)行支承或?qū)?，上軸承由上軸承定位法蘭和大齒圈共同進(jìn)行定位，下軸承由下軸承定位法蘭和下軸承定位套共同進(jìn)行定位，大齒圈與轉(zhuǎn)筒通過(guò)頂螺絲連接，轉(zhuǎn)筒的內(nèi)壁設(shè)有與轉(zhuǎn)筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋帶，在上軸承定位法蘭和下軸承定位法蘭之間設(shè)有螺桿；還包括用于為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器提供機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)カ的電機(jī)或減速機(jī)，在電機(jī)或減速機(jī)的輸出軸端部帶有小齒輪，其與大齒圈嚙合。
[0011]在所述活塞缸內(nèi)設(shè)有活塞桿，所述第一活塞和第二活塞固定于該活塞桿上，第一活塞和第二活塞之間由活塞定位套定位連接。
[0012]所述第一活塞和第二活塞包括間隔排列組成的塑料板和橡膠密封墊，橡膠密封墊與活塞缸的內(nèi)壁過(guò)盈配合。密封性能更加優(yōu)良。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)齒輪、搖臂、傳動(dòng)齒條，所述傳動(dòng)齒條穿過(guò)活塞缸內(nèi)與活塞桿連接，傳動(dòng)齒輪設(shè)于傳動(dòng)齒條位于活塞缸外的端部上，搖臂與傳動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)連接。機(jī)械傳統(tǒng)更加簡(jiǎn)單，方便使用，成本低。
[0014]活塞缸處于厭氧反應(yīng)器內(nèi)的部分的端部?jī)?nèi)壁面上設(shè)有用于抵擋所述第二活塞的取樣定位器，在活塞缸處于厭氧反應(yīng)器外的部分的端部?jī)?nèi)壁面上設(shè)有用于抵擋第一活塞的出樣定位器。通過(guò)兩個(gè)定位器的設(shè)置，能方便使用者在進(jìn)行取樣時(shí)，不會(huì)讓取樣腔超過(guò)取樣和出樣的位置。
[0015]在第一活塞和處于厭氧反應(yīng)器外的活塞缸封閉端之間的活塞缸側(cè)壁上設(shè)有氣孔。避免了第一活塞和活塞缸封閉端之間形成密閉空間(密閉空間會(huì)形成高壓和負(fù)壓阻力)，保證本全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置的連續(xù)順暢運(yùn)行。
[0016]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):本套進(jìn)料裝置全部由機(jī)械動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)，完全避免了單純靠重力的原料滑落階段。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型裝置運(yùn)行流程圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置中轉(zhuǎn)筒螺旋送料器結(jié)構(gòu)詳圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0022]全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置整體:橫向螺旋送料器01、縱向螺旋送料器02、轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03、縱向螺旋進(jìn)料器04、進(jìn)料ロ 05、厭氧反應(yīng)器06、喂料ロ 07 ；
[0023]全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置中轉(zhuǎn)筒螺旋送料器:上連接法蘭1、上連接彎頭法蘭盤2、下連接彎頭法蘭盤3、下連接法蘭4、上軸承定位法蘭5、電機(jī)或減速機(jī)6、小齒輪7、大齒圈
8、上軸承9、下軸承定位法蘭10、下軸承定位套11、下軸承12、螺桿13、轉(zhuǎn)筒14、頂螺絲15、螺旋帶16 ；
[0024]全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置:活塞缸17、取樣ロ 18、出樣ロ 19、傳動(dòng)齒輪20、搖臂21、傳動(dòng)齒條22、第一活塞23、第二活塞24、活塞定位套25、取樣腔26、塑料板27、橡膠密封墊28、活塞桿29、取樣裝置固定法蘭盤30、取樣定位器31、出樣定位器32、氣孔33。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容做進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]請(qǐng)參閱圖1和圖2所述，高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料及取樣的裝置，包括全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置和全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置，本實(shí)施例中的全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置主要包括:用于水平輸送物料的橫向螺旋送料器01、用于向上提升物料的縱向螺旋送料器
02、用于向厭氧反應(yīng)器06內(nèi)進(jìn)料的縱向螺旋進(jìn)料器04、以及銜接縱向螺旋送料器02上端和縱向螺旋進(jìn)料器04上端的關(guān)鍵機(jī)械輸送設(shè)備——轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03 ;全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置安設(shè)于厭氧反應(yīng)器06壁面上的厭氧反應(yīng)器06內(nèi)需要取樣的料液層位置，其包括有活塞缸17，活塞缸17—部分處于厭氧反應(yīng)器06內(nèi)并開有取樣ロ 18，另一部分處于厭氧反應(yīng)器06外并開有出樣ロ 19,活塞缸17內(nèi)設(shè)有之間形成取樣腔26的第一活塞23和第二活塞24，還包括有用于驅(qū)動(dòng)第一活塞23和第二活塞24共同在活塞缸17內(nèi)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0028]物料由喂料ロ 07送入橫向螺旋送料器01，由螺旋08送入縱向螺旋送料器02，物料在縱向螺旋送料器02中由螺旋09向上提升并送入轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03。
[0029]請(qǐng)參閱圖3所示，轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03是本實(shí)用新型全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料裝置中的核心裝置，主要包括上連接法蘭1、上連接彎頭法蘭盤2、下連接彎頭法蘭盤3、下連接法蘭4、上軸承定位法蘭5、用于為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03提供機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)カ的電機(jī)或減速機(jī)6、小齒輪
7、大齒圈8、上軸承9、下軸承定位法蘭10、下軸承定位套11、下軸承12、螺桿13、轉(zhuǎn)筒14、頂螺絲15、螺旋帶16。其中，上連接法蘭I通過(guò)焊接等方式固定在縱向螺旋送料器02上端開ロ位置，上連接彎頭法蘭盤2通過(guò)緊固件等與上連接法蘭I進(jìn)行連接，形成轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03的進(jìn)料通道；下連接法蘭4通過(guò)焊接等方式固定在縱向螺旋進(jìn)料器04的上端開ロ位置，下連接彎頭法蘭盤3通過(guò)緊固件等與下連接法蘭4進(jìn)行連接，形成轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03的送(出)料通道，轉(zhuǎn)筒14連接于上連接法蘭I和下連接法蘭4之間，電機(jī)或減速機(jī)6為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03的機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)カ輸出裝置，固定在上連接彎頭法蘭盤2上，電機(jī)或減速機(jī)6的輸出軸端部帶有ー小齒輪7，與小齒輪7嚙合進(jìn)行動(dòng)カ傳輸?shù)氖谴簖X圈8，由頂螺絲15將大齒圈8與轉(zhuǎn)筒14形成機(jī)械連接，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒14轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)筒14為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03的機(jī)械驅(qū)動(dòng)式物料輸送通道，由位于兩端的上軸承9和下軸承12進(jìn)行支承或?qū)?，上軸承9是由上軸承定位法蘭5和大齒圈8共同進(jìn)行定位，下軸承12由下軸承定位法蘭10和下軸承定位套11共同進(jìn)行定位。螺旋帶16位于轉(zhuǎn)筒14的內(nèi)壁，與轉(zhuǎn)筒14同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中將進(jìn)入轉(zhuǎn)筒14的物料進(jìn)行螺旋輸送，從而避免了松散物料堵塞、粘稠物料粘連等問(wèn)題的發(fā)生，保證了進(jìn)料系統(tǒng)的運(yùn)行效率。螺桿13位于上軸承定位法蘭5和下軸承定位法蘭10之間，數(shù)量在> 2，其作用主要是保證轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03的剛度和運(yùn)行穩(wěn)定性。
[0030]物料經(jīng)轉(zhuǎn)筒螺旋送料器03的輸送，進(jìn)入縱向螺旋進(jìn)料器04，并由螺旋010向厭氧反應(yīng)器06內(nèi)進(jìn)料。位于縱向螺旋進(jìn)料器04下端的進(jìn)料ロ 05設(shè)置在厭氧反應(yīng)器06的發(fā)酵液面下方，在螺旋010將物料向下輸送至進(jìn)料ロ 05的過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械力強(qiáng)制原料進(jìn)入發(fā)酵液內(nèi)浸潤(rùn)，再通過(guò)進(jìn)料ロ 05排出到厭氧反應(yīng)器06內(nèi)與發(fā)酵料液混合；同時(shí)進(jìn)料ロ 05設(shè)置在發(fā)酵液面下方，有效地利用了液封作用，將反應(yīng)器內(nèi)部與進(jìn)料裝置進(jìn)行了隔離，在保證反應(yīng)器內(nèi)部厭氧環(huán)境的同時(shí)，増加了原料與發(fā)酵液接觸的時(shí)間，而且降低了進(jìn)料裝置與外界之間的密封成本。
[0031]請(qǐng)參閱圖4所示，本實(shí)施例中的全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置的運(yùn)行方式是“機(jī)械驅(qū)動(dòng)按部位整體取樣”，其外形為ー細(xì)長(zhǎng)圓柱形筒體，主要包括:活塞缸17、取樣ロ 18、出樣ロ19、傳動(dòng)齒輪20、搖臂21、傳動(dòng)齒條22、第一活塞23、第二活塞24、活塞定位套25、取樣腔26、塑料板27、橡膠密封墊28、活塞桿29、取樣裝置固定法蘭盤30、取樣定位器31、出樣定位器32和氣孔33。本取樣裝置的運(yùn)行方式是“機(jī)械驅(qū)動(dòng)按部位整體取樣”，完全避免了利用液壓和重力對(duì)高固體濃度厭氧發(fā)酵物料進(jìn)行取樣的方式所造成的如液多固少、不易控制取樣量、堵塞管道、閥門銹蝕后不宜開啟及關(guān)閉密封等諸多難題。
[0032]在反應(yīng)器06需要取樣位置的外壁上設(shè)置取樣裝置固定法蘭盤30，按曲面法向?qū)⒒钊?7安裝在取樣裝置固定法蘭盤30上，約1/2位于反應(yīng)器06內(nèi)部，其余部分位于反應(yīng)器06外部，作為全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置的取樣輸送通道。取樣ロ 18是ー個(gè)位于活塞缸17側(cè)壁將活塞缸17內(nèi)部與反應(yīng)器06內(nèi)部連通的開ロ，用于提取反應(yīng)器06內(nèi)部物料的樣品；出樣ロ 19是ー個(gè)位于活塞缸17側(cè)壁將活塞缸17內(nèi)部與反應(yīng)器06外部連通的開ロ，用于排出取得的樣品。第一活塞23、第二活塞24固定在活塞桿29上，主要由塑料板27和橡膠密封墊28間隔排列組成，橡膠密封墊28與活塞缸17內(nèi)壁過(guò)盈配合，從而起到密封的作用，而間隔配置的塑料板27的作用是提高活塞的剛度，以及降低橡膠密封墊28整體厚度，以減小摩擦力，降低能耗。第一活塞23和第二活塞24之間由活塞定位套25進(jìn)行定位，第ー活塞23和第二活塞24與活塞缸17內(nèi)壁之間的空間形成取樣腔26。本全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置的“驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”主要包括傳動(dòng)齒輪20、搖臂21、傳動(dòng)齒條22等，也可采用電機(jī)、液壓等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，本實(shí)施例僅介紹最簡(jiǎn)單易行的人工驅(qū)動(dòng)的ー種形式。
[0033]通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)搖臂21驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪20轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)齒條22與傳動(dòng)齒輪20嚙合，傳動(dòng)齒輪20設(shè)于傳動(dòng)齒條22位于活塞缸17外的端部上，將齒輪的圓周運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)；傳動(dòng)齒條22穿過(guò)活塞缸17與活塞桿29與連接，隨傳動(dòng)齒條22做直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)第一活塞23和第二活塞24在活塞缸17內(nèi)運(yùn)動(dòng)，從而使得取樣腔26前后運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)取樣和出樣過(guò)程。
[0034]當(dāng)需要取樣時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)取樣腔26向反應(yīng)器06內(nèi)部移動(dòng)，使取樣腔26經(jīng)取樣ロ 18與反應(yīng)器06內(nèi)部連通，在活塞缸17處于厭氧反應(yīng)器06內(nèi)的部分的端部?jī)?nèi)壁面上設(shè)有用于抵擋第二活塞24的取樣定位器31，由取樣定位器31對(duì)取樣腔26進(jìn)行取樣定位，當(dāng)?shù)诙钊?4受阻于取樣定位器31時(shí)，表示取樣腔26已到達(dá)取樣的最佳位置，取樣層的料液受壓，由取樣ロ 18灌入取樣腔26，在取樣過(guò)程中，由于連通后的取樣腔26已成為反應(yīng)器06內(nèi)部空間的一部分，從而保證了取樣腔26中的料液樣品與該取樣層整體的一致性；
[0035]取樣結(jié)束即進(jìn)入出樣過(guò)程，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)取樣腔26向反應(yīng)器06外部移動(dòng)，取樣腔26中的料液樣品由第二活塞24向前推動(dòng)，整體隨取樣腔26移至出樣ロ 19，在活塞缸17處于厭氧反應(yīng)器06外的部分的端部?jī)?nèi)壁面上設(shè)有出樣定位器32，由出樣定位器32對(duì)取樣腔26進(jìn)行出樣定位，當(dāng)?shù)谝换钊?3受阻于出樣定位器32時(shí)，表示取樣腔26已到達(dá)出樣的最佳位置，此時(shí)打開出樣ロ 19的封板,將樣品取出。在第一活塞23和處于厭氧反應(yīng)器06外的活塞缸17封閉端之間的活塞缸17側(cè)壁上設(shè)置氣孔33，其主要作用是避免第一活塞23和活塞缸17封閉端之間形成密閉空間(密閉空間會(huì)形成高壓和負(fù)壓阻力)，保證本全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置的連續(xù)順暢運(yùn)行。
[0036]本全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式取樣裝置與反應(yīng)器06之間靠雙活塞進(jìn)行密封，取樣階段由第一活塞23密封，出樣階段由第二活塞24密封，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)，保證了反應(yīng)器06內(nèi)部的環(huán)境不受外界影響。
[0037]最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。顯然，本實(shí)用新型不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實(shí)用新型公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置，其特征在于:包括用于水平輸送物料的橫向螺旋送料器(01)、用于向上提升物料的縱向螺旋送料器(02)、用于向厭氧反應(yīng)器(06)內(nèi)進(jìn)料的縱向螺旋進(jìn)料器(04)、以及銜接縱向螺旋送料器(02)上端和縱向螺旋進(jìn)料器(04 )上端的轉(zhuǎn)筒螺旋送料器(03 )。
2.如權(quán)利要求1所述的高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)筒螺旋送料器(03)包括固定于縱向螺旋送料器(02)上端開ロ位置的上連接法蘭(I)、與上連接法蘭(I)連接的上連接彎頭法蘭盤(2)、固定在縱向螺旋進(jìn)料器(04)上端開ロ位置的下連接法蘭(4)、與下連接法蘭(4)連接的下連接彎頭法蘭盤(3)、用于為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器(03)提供機(jī)械驅(qū)動(dòng)式物料輸送通道的轉(zhuǎn)筒(14)，轉(zhuǎn)筒(14)連接于上連接法蘭(I)和下連接法蘭(4)之間，轉(zhuǎn)筒(14)由位于兩端的上軸承(9)和下軸承(12)進(jìn)行支承或?qū)?，上軸承(9)由上軸承定位法蘭(5)和大齒圈(8)共同進(jìn)行定位，下軸承(12)由下軸承定位法蘭(10)和下軸承定位套(11)共同進(jìn)行定位，大齒圈(8)與轉(zhuǎn)筒(14)通過(guò)頂螺絲(15)連接，轉(zhuǎn)筒(14)的內(nèi)壁設(shè)有與轉(zhuǎn)筒(14)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋帶(16)，在上軸承定位法蘭(5)和下軸承定位法蘭(10)之間設(shè)有螺桿(13);還包括用于為轉(zhuǎn)筒螺旋送料器(03)提供機(jī)械驅(qū)動(dòng)動(dòng)カ的電機(jī)或減速機(jī)(6)，在電機(jī)或減速機(jī)(6)的輸出軸端部帶有小齒輪(7)，其與大齒圈(8)嚙合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的高固體濃度反應(yīng)器全機(jī)械驅(qū)動(dòng)式進(jìn)料的裝置，其特征在于:所述縱向螺旋進(jìn)料器(04)下端的進(jìn)料ロ(05)設(shè)置在厭氧反應(yīng)器(06)的發(fā)酵液面下方。
【文檔編號(hào)】C12M1/107GK203451524SQ201320491179
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】甄峰, 袁振宏, 孫永明, 孔曉英, 李連華, 李志兵 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所