一種大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器及應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器及應(yīng)用，屬于干式沼氣發(fā)酵物料推進(jìn)【技術(shù)領(lǐng)域】。包括長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪、推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸、推進(jìn)器外殼；長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪即在葉輪翼片驅(qū)動(dòng)軸方向?yàn)殚L(zhǎng)形，垂直軸向的截面為啞鈴型結(jié)構(gòu)，啞鈴型結(jié)構(gòu)的兩端和中間均為弧形；每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪均按有一個(gè)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸，兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪的軸互相平行，且各自能夠沿各自的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，兩翼片葉輪表面之間始終保持咬合并密封；在每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪外面均設(shè)有推進(jìn)器外殼，使得每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中始終與所對(duì)應(yīng)的半圓柱形空腔相切。兩個(gè)葉輪相互都具有卸料清除作用。對(duì)粘稠半固體物料具有較好的推進(jìn)作用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器及應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于干式沼氣發(fā)酵物料推進(jìn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種臥式大型連續(xù)沼氣干式發(fā)酵大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器。

【背景技術(shù)】
[0002]大型沼氣發(fā)酵工藝裝置中，由于發(fā)酵物料體積龐大，粘稠均質(zhì)物料難以實(shí)現(xiàn)均勻推進(jìn)，致使發(fā)酵裝置運(yùn)行中易出現(xiàn)“新” “老”物料返混，從而導(dǎo)致物料發(fā)酵不徹底、發(fā)酵艙有效容積利用率低、發(fā)酵艙出現(xiàn)死區(qū)、發(fā)酵艙局部易出現(xiàn)酸化的現(xiàn)象。另外，由于缺乏有效的大量物料緩慢均勻推進(jìn)設(shè)備裝置，致使大型干式發(fā)酵艙建設(shè)容積受到限制，在世界范圍內(nèi)針對(duì)粘稠物料(如城市脫水污泥含水率80%)連續(xù)干式發(fā)酵至今仍是該領(lǐng)域的難題。
[0003]針對(duì)上述現(xiàn)狀，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種針對(duì)粘稠半固體物料能夠?qū)崿F(xiàn)均勻緩慢推進(jìn)的大型物料推進(jìn)裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本次發(fā)明借鑒了羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)氣體加壓的工作原理。羅茨風(fēng)機(jī)有雙或三葉片形式，兩組葉輪在風(fēng)機(jī)殼內(nèi)分別在兩個(gè)驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)下進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)。工作中通過(guò)葉輪與葉輪、葉輪與風(fēng)機(jī)殼的密封設(shè)計(jì)，以及葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)將氣體從一側(cè)(低壓區(qū))轉(zhuǎn)送至另一側(cè)(高壓區(qū))。葉輪在這一旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，兩翼片葉輪之間、翼片葉輪和風(fēng)機(jī)殼體之間通過(guò)翼片葉輪表面的(外漸開(kāi)線和內(nèi)漸開(kāi)線)弧形設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的相互密封，加壓氣體的作用，由此羅茨風(fēng)機(jī)才實(shí)現(xiàn)了氣體加壓作用，從而形成了高壓區(qū)。
[0005]對(duì)于粘稠半固體均質(zhì)物料，利用這一原理和方法，本發(fā)明的大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器，包括兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(11兩個(gè)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸(2)、推進(jìn)器外殼(4)。
[0006]長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1),整體為長(zhǎng)柱形結(jié)構(gòu)，即為具有軸向長(zhǎng)度的推進(jìn)葉輪，即在葉輪翼片設(shè)計(jì)上采用沿驅(qū)動(dòng)軸方向的長(zhǎng)形設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖2),垂直軸向的截面為啞鈴型結(jié)構(gòu)，啞鈴型結(jié)構(gòu)的兩端和中間外表面均為弧形；每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)均按有一個(gè)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸(2),兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的軸互相平行，且兩葉輪以各自軸為中心進(jìn)行相向同步旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)方向相反，一個(gè)順時(shí)針，一個(gè)逆時(shí)針，旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中兩翼片葉輪表面之間始終保持相對(duì)咬合密封；在每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)外面均設(shè)有推進(jìn)器外殼(4),推進(jìn)器外殼(4)的內(nèi)表面為半圓形空腔，使得每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中始終與所對(duì)應(yīng)的半圓形空腔內(nèi)壁相切。
[0007]本發(fā)明的一種大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)速度采用低轉(zhuǎn)數(shù)，再結(jié)合物料池(發(fā)酵池)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖3)就能夠?qū)崿F(xiàn)大量物料的緩慢推進(jìn)或稱(chēng)之為導(dǎo)料。
[0008]本發(fā)明的一種大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器用于粘稠半固體物料推進(jìn)時(shí)，推進(jìn)器外殼(4)的外面均設(shè)有阻擋物，使得阻擋物(如發(fā)酵艙混凝土底板6 ；發(fā)酵艙混凝土隔墻7)和推進(jìn)器共同將推進(jìn)器兩邊的空間阻擋分割成兩部分空間，隨著兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，使得粘稠半固體物料跟著長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)從一邊空間輸送到另一邊空間。
[0009]下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:首先工作原理見(jiàn)附圖1。
[0010]為了敘述方便，圖中將兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪分別標(biāo)注為八8葉輪和03葉輪，并且利用八、8、0、0符號(hào)對(duì)葉輪的端部進(jìn)行標(biāo)注，用以顯示葉輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。用符號(hào)⑴、⑵、⑶、⑷、⑶、
(6).(7)表示物料區(qū)域，從圖①至圖⑨，兩個(gè)葉輪完成相對(duì)的360。同步旋轉(zhuǎn)，整個(gè)過(guò)程中完成了⑴、⑵…)、⑷區(qū)域物料從圖中右側(cè)到左側(cè)的推進(jìn)過(guò)程。從圖中可以看出，在翼片葉輪將物料從右側(cè)導(dǎo)至左側(cè)過(guò)程中，例如翼片葉輪仙從圖③開(kāi)始的⑴區(qū)物料，由于物料⑴對(duì)于葉輪八8有粘附作用，如果單獨(dú)的葉輪八8旋轉(zhuǎn)，會(huì)出現(xiàn)⑴區(qū)物料隨葉輪旋轉(zhuǎn)返回右側(cè)的狀態(tài)，但是，在雙葉輪相對(duì)同步咬合旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，圖③中的03葉輪的0端，對(duì)葉輪八8所附帶的⑴區(qū)物料具有清除作用，所以隨著兩個(gè)葉輪的不斷相對(duì)咬合旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)葉輪相互都具有卸料清除作用?；谏鲜鲈恚栽摴に囋頌榛A(chǔ)所建立的粘稠半固體物料推進(jìn)器，對(duì)于上述性質(zhì)的物料具有較好的推進(jìn)作用。
[0011]在設(shè)置方式上，該推進(jìn)器設(shè)置在發(fā)酵艙隔墻底部，并且，安裝時(shí)推進(jìn)器進(jìn)口下沉嵌入發(fā)酵艙底部，進(jìn)口下沿同發(fā)酵艙池底平齊，這樣避免了出現(xiàn)底部死區(qū)。發(fā)酵艙的物料在自身重力作用下，不斷下沉，不斷被推進(jìn)器導(dǎo)入下一個(gè)隔艙，從而完成整個(gè)物料的推進(jìn)過(guò)程；同一邊兩推進(jìn)器外殼之間的邊口為進(jìn)口，另一邊兩推進(jìn)器外殼之間的邊口為出口，物料是從進(jìn)口導(dǎo)向出口。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1推進(jìn)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2推進(jìn)器結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖；
[0014]圖3長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪整體形狀示意圖；
[0015]圖4推進(jìn)器在發(fā)酵艙中安裝平面示意圖；
[0016]圖5推進(jìn)器在發(fā)酵艙隔墻底部安裝圖；
[0017]長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪1 ；推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸2 ；推進(jìn)器3 ；推進(jìn)器外殼4 ；物料5 ；發(fā)酵艙混凝土底板6 ；發(fā)酵艙混凝土隔墻7 ；左側(cè)發(fā)酵艙8 ；右側(cè)發(fā)酵艙9，⑴、⑵…)、⑷、(5)^^(7)表示物料區(qū)域。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體方式說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。圖1為推進(jìn)器結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖，其長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪整體形狀示意圖見(jiàn)圖2 ；
[0019]推進(jìn)器在發(fā)酵艙隔墻底部安裝示意圖3。
[0020]采用上述裝置進(jìn)行連續(xù)推進(jìn)的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0021]推進(jìn)過(guò)程:如圖葉輪八8按逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，葉輪03按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)葉輪按如圖咬合方式相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0022]首先被葉輪八8旋轉(zhuǎn)帶入推進(jìn)器的⑴區(qū)物料，隨著八8葉輪按逆時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)從右側(cè)物料艙進(jìn)入左側(cè)物料艙，葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)⑴區(qū)物料在葉輪03的擠壓清除作用下，完成卸料過(guò)程(見(jiàn)圖③至⑤此過(guò)程中⑶區(qū)物料被葉輪⑶推入左側(cè)隔艙，同時(shí)⑷區(qū)物料被八8葉輪帶入推進(jìn)器，待推進(jìn)器旋轉(zhuǎn)至圖⑤狀態(tài)時(shí)⑴、⑵區(qū)物料被完全推至左側(cè)隔艙中。以此類(lèi)推，兩組葉輪旋轉(zhuǎn)一周，完成⑴、⑵、⑶、⑷區(qū)物料從右側(cè)發(fā)酵艙推入左側(cè)發(fā)酵艙的過(guò)程。
[0023]實(shí)施例1
[0024]以70%城市污水處理脫水污泥(含水率80% )和30%餐廚垃圾混合原料進(jìn)行水解酸化加沼氣干式發(fā)酵，推進(jìn)器高度(八8葉輪外殼的最高點(diǎn)和03葉輪外殼最低點(diǎn)之間的距離，下同)設(shè)計(jì)為500！11111，單片葉輪橫截面長(zhǎng)軸長(zhǎng)度300！11111 (仙或⑶方向的長(zhǎng)度，下同)，葉輪沿驅(qū)動(dòng)軸(長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪的軸長(zhǎng)，下同)方向長(zhǎng)度為100，葉輪旋轉(zhuǎn)一周導(dǎo)物料量為0.71113，葉輪轉(zhuǎn)速按照0.251-/111111設(shè)計(jì)，該驅(qū)動(dòng)器每天可以導(dǎo)料2501113。
[0025]實(shí)施例2
[0026]以70%城市污水處理脫水污泥(含水率80% )和30%餐廚垃圾混合原料進(jìn)行水解酸化加沼氣干式發(fā)酵。推進(jìn)器高度設(shè)計(jì)為250111111，單片葉輪橫截面長(zhǎng)軸長(zhǎng)度150111111，葉輪沿驅(qū)動(dòng)軸方向長(zhǎng)度為100，葉輪旋轉(zhuǎn)一周導(dǎo)物料量為0.18^,葉輪轉(zhuǎn)速按照設(shè)計(jì)，該驅(qū)動(dòng)器每天可以導(dǎo)料250！113。
【權(quán)利要求】
1.大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器，其特征在于，包括兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)、兩個(gè)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸(2)、推進(jìn)器外殼(4)； 長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)，整體為長(zhǎng)柱形結(jié)構(gòu)，即為具有軸向長(zhǎng)度的推進(jìn)葉輪，即在葉輪翼片設(shè)計(jì)上采用沿驅(qū)動(dòng)軸方向的長(zhǎng)形設(shè)計(jì)，垂直軸向的截面為啞鈴型結(jié)構(gòu)，啞鈴型結(jié)構(gòu)的兩端和中間外表面均為弧形；每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)均按有一個(gè)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)軸(2)，兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的軸互相平行，且兩葉輪以各自軸為中心進(jìn)行相向同步旋轉(zhuǎn)，且相對(duì)同步旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)方向相反，一個(gè)順時(shí)針，一個(gè)逆時(shí)針，旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中兩翼片葉輪表面之間始終保持相對(duì)同步咬合并密封；在每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)外面均設(shè)有推進(jìn)器外殼(4)，推進(jìn)器外殼(4)的內(nèi)表面為半圓柱形空腔，使得每個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)在旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中始終與所對(duì)應(yīng)的半圓柱形空腔相切。
2.權(quán)利要求1的物料推進(jìn)器用于推進(jìn)粘稠半固體物料。
3.權(quán)利要求1的物料推進(jìn)器用于推進(jìn)粘稠半固體物料，其特征在于，推進(jìn)器外殼(4)的外面均設(shè)有阻擋物，使得阻擋物和推進(jìn)器共同將推進(jìn)器兩邊的空間阻擋分割成兩部分空間，隨著兩個(gè)長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的相對(duì)同步旋轉(zhuǎn)，使得粘稠半固體物料跟著長(zhǎng)軸型推進(jìn)葉輪(1)的旋轉(zhuǎn)從一邊空間輸送到另一邊空間。
4.權(quán)利要求1的物料推進(jìn)器用于連續(xù)沼氣干式發(fā)酵大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)，其特征在于，大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器設(shè)置在發(fā)酵艙隔墻底部，并且，安裝時(shí)大型粘稠半固體均質(zhì)物料推進(jìn)器進(jìn)口下沉嵌入發(fā)酵艙底部，進(jìn)口下沿同發(fā)酵艙池底平齊，發(fā)酵艙的物料在自身重力作用下，不斷下沉，不斷被推進(jìn)器導(dǎo)入下一個(gè)隔艙，從而完成整個(gè)物料的推進(jìn)過(guò)程。
【文檔編號(hào)】B65G29/00GK104355066SQ201410476083
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】楊宏 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)