干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種干發(fā)酵強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，屬于生物質(zhì)利用【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括支撐在干式發(fā)酵池上的支架，所述支架上裝有可升降的注射裝置。所述注射裝置含有水平注射總管，所述注射總管下裝有一組垂向的注射針管，所述注射針管的下端鉸支一對鴨嘴狀注射嘴組成的可開合注射頭，兩注射嘴的上部外側(cè)分別延伸出水平柄桿，所述兩注射嘴之間裝有使其處于常閉狀態(tài)的拉簧。本發(fā)明合理利用注射裝置，通過破殼注射，將沼液注射到物料內(nèi)部，巧妙解決了發(fā)酵物料結(jié)殼阻礙加液的難題，確保了沼液傳質(zhì)傳熱的效果。
【專利說明】干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種干發(fā)酵傳熱裝置，尤其是一種干發(fā)酵強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，屬于生物質(zhì)利用【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]干法發(fā)酵過程中，由于被發(fā)酵物料不流動，因此在發(fā)酵物料上表層很容易出現(xiàn)結(jié)殼現(xiàn)象，導(dǎo)致噴淋時沼液難以進(jìn)入物料中，只能在結(jié)殼的物料表面流向周邊，順著發(fā)酵池壁流下，達(dá)不到傳質(zhì)傳熱應(yīng)有的效果，影響物料的進(jìn)一步發(fā)酵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于:針對干法發(fā)酵的結(jié)殼問題，提出一種可以保證沼液進(jìn)入發(fā)酵物料中，從而切實實現(xiàn)傳質(zhì)傳熱的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置。
[0004]為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置基本技術(shù)方案為:包括支撐在干式發(fā)酵池上的支架，所述支架上裝有可升降的注射裝置。所述注射裝置含有水平注射總管，所述注射總管下裝有一組垂向的注射針管，所述注射針管的下端鉸支一對鴨嘴狀注射嘴組成的可開合注射頭，兩注射嘴的上部外側(cè)分別延伸出水平柄桿，所述兩注射嘴之間裝有使其處于常閉狀態(tài)的拉簧。
[0005]工作時，源自沼液池的沼液輸入注射總管后，注射總管被升降裝置帶動朝下運動，注射頭將戳破發(fā)酵物料上表層的結(jié)殼，當(dāng)刺入其中時，由于注射嘴上的柄桿接觸到物料并受到朝上的阻力，因此將起杠桿作用，克服拉簧作用力，此時鴨嘴式注射嘴繞鉸支的杠桿中心轉(zhuǎn)動而被打開，含有熱量的沼液經(jīng)注射總管、注射針管以及注射頭進(jìn)入結(jié)殼層下的物料中，流過物料間隙實現(xiàn)有效的傳質(zhì)傳熱，以利于進(jìn)一步的發(fā)酵。當(dāng)沼液注射作業(yè)完成后，液壓裝置泄壓，在支架上拉伸彈簧的作用下，注射總管升起，注射針管離開物料，注射嘴在拉簧的作用下自動閉合。
[0006]由此可見，本發(fā)明合理利用注射裝置，通過破殼注射，將沼液注射到物料內(nèi)部，巧妙解決了發(fā)酵物料結(jié)殼阻礙加液的難題，確保了沼液傳質(zhì)傳熱的效果。
[0007]本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述支架通過下部的滾輪支撐在干式發(fā)酵池內(nèi)上部兩側(cè)的水平軌道上。
[0008]本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述注射裝置的上部與安置在支架上的液壓頂頭接觸，所述注射裝置與支架之間裝有拉伸彈簧。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述干式發(fā)酵池的底部具有通過出液泵和出液閥與沼液池連通的集液池，所述水平注射總管通過進(jìn)液管路經(jīng)進(jìn)液閥和進(jìn)液泵與干式發(fā)酵池連通，構(gòu)成沼液循環(huán)管路系統(tǒng)。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述干式發(fā)酵池上周邊具有水封裝置，頂部加蓋扣入水封槽內(nèi)的頂蓋。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0012]圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為圖1實施例的注射裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為圖1實施例的注射頭部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、沼液池；2、進(jìn)液泵；3、出液閥；4、出液泵；5、集液池；6、干式發(fā)酵池；7、電機(jī)；8、注射裝置；9、發(fā)酵物料(畜禽糞便、秸桿、生活垃圾等農(nóng)業(yè)有機(jī)物)；10、進(jìn)液管道；
11、水封裝置；12、進(jìn)液閥；13、支架；14、垂向軌道；15、液壓頂頭；16拉伸彈簧；17、液壓系統(tǒng)；18、液壓管道；19、傳輸鏈輪；20、限位器；21、水平軌道；22、滾輪；23、輸送鏈；24、軸銷；25、拉簧；26、注射嘴；27柄桿；28、注射針管；29、注射總管；30、進(jìn)液接頭。
【具體實施方式】
[0016]實施例一
本實施例的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置如圖1、圖2、圖3所示干式發(fā)酵池6的底部具有通過出液泵4和出液閥3與一側(cè)的沼液池I連通的集液池5。干式發(fā)酵池6上周邊具有水封裝置11，頂部加蓋扣入水封槽內(nèi)的頂蓋。干式發(fā)酵池6內(nèi)的上部兩側(cè)的水平軌道21上支撐下部安裝滾輪22的支架13，支架13前后兩端被動力驅(qū)動鏈傳動結(jié)構(gòu)的輸送鏈23牽引，因此可以在干式發(fā)酵池6上前后移位。干式發(fā)酵池6上裝有可沿垂向軌道14升降的注射裝置8。注射裝置8的上部與安置在支架13上的液壓頂頭15接觸，且與支架13之間裝有拉伸彈簧16，因此可以在液壓頂頭15的加壓作用下克服拉伸彈簧16沿垂向軌道下降，而當(dāng)液壓頂頭泄壓后在拉伸彈簧16作用下復(fù)位升起。注射裝置8含有三排水平注射總管29，注射總管29下裝有一組垂向的注射針管28，注射針管28的下端通過其中部的銷軸24鉸支一對鴨嘴狀注射嘴26組成的可開合注射頭，兩注射嘴26的上部外側(cè)分別延伸出水平柄桿27，兩注射嘴26之間裝有使其處于常閉狀態(tài)的拉簧25。干式發(fā)酵池6的底部具有通過出液泵4和出液閥3與一側(cè)的沼液池I連通的集液池5。水平注射總管29通過進(jìn)液管路10經(jīng)進(jìn)液閥12和進(jìn)液泵2與干式發(fā)酵池6連通，構(gòu)成沼液循環(huán)。
[0017]當(dāng)利用沼液池內(nèi)的沼液進(jìn)行傳質(zhì)傳熱作業(yè)時，打開進(jìn)液閥，加熱后的沼液在進(jìn)液泵的作用下，通過進(jìn)液管道進(jìn)入注射總管，再由注射總管分配給各注射針管下的注射頭。當(dāng)注射裝置在液壓系統(tǒng)的作用下，由液壓頂頭下壓時，整個注射裝置沿升降軌道向下運動，將注射嘴插入下面的發(fā)酵物料中。當(dāng)注射嘴上的柄桿接觸到物料后，在物料的阻力下，推動柄桿向上運動，帶動鴨嘴式注射嘴繞銷軸轉(zhuǎn)動打開，加熱的沼液即可進(jìn)入物料內(nèi)部，通過物料間隙，進(jìn)行流動傳質(zhì)傳熱，完成沼液破殼、注射、傳質(zhì)傳熱作業(yè)。當(dāng)沼液注射作業(yè)完成后,液壓系統(tǒng)泄壓后注射裝置在拉伸彈簧的作用下自動向上復(fù)位，使得注射頭離開物料，鴨嘴式注射嘴在拉簧的作用下自動閉合。
[0018] 在鏈傳動(鏈輪、鏈條、電機(jī))系統(tǒng)的帶動下，支架13可沿水平軌道21前后往復(fù)移動，水平軌道21兩端分別設(shè)有用以改變電機(jī)轉(zhuǎn)動方向的限位器20。進(jìn)入干發(fā)酵池6的傳動軸及管線被水密封裝置進(jìn)行密封，以防沼氣外漏。經(jīng)過傳質(zhì)傳熱后的沼液最終流進(jìn)干式發(fā)酵池6底下的集液池5，打開出液閥3，再由出液泵4泵入沼液池，貯存、加溫，為下次作業(yè)做準(zhǔn)備。[0019]本實施例針對干法發(fā)酵過程中物料不流動導(dǎo)致上表層結(jié)殼、沼液噴淋時無法進(jìn)入物料中的問題而設(shè)計，采用類似針頭的注射器，通過破殼、注射，先將物料表層戳破，將沼液注射到物料內(nèi)部，由于物料內(nèi)部有類似靜脈管道的間隙，使沼液在物料內(nèi)類似血液在人體內(nèi)流動，充分發(fā)揮了沼液的傳質(zhì)傳熱功能，其具體設(shè)計參數(shù)如下:
I)沼液注射時間、間隔和量大小，根據(jù)發(fā)酵物料種類、發(fā)酵工藝和發(fā)酵溫度而定，一般2-3次/天，間隔時間:5-6小時，注射沼液量視物料內(nèi)物質(zhì)和溫度基本一致即可。
[0020]2)注射頭的排數(shù)、行距和株距，根據(jù)發(fā)酵物料種類、發(fā)酵工藝和液壓系統(tǒng)壓力要求而定，一般2-3排，行距20-50 cm，株距5-20 cm。
[0021] 3)鏈傳輸?shù)乃俣?視發(fā)酵工藝而定,一般5_15m/min。
【權(quán)利要求】
1.一種干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，包括支撐在干式發(fā)酵池上的支架，其特征在于:所述支架上裝有可升降的注射裝置，所述注射裝置含有水平注射總管，所述注射總管下裝有一組垂向的注射針管，所述注射針管的下端鉸支一對鴨嘴狀注射嘴組成的可開合注射頭，兩注射嘴的上部外側(cè)分別延伸出水平柄桿，所述兩注射嘴之間裝有使其處于常閉狀態(tài)的拉簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，其特征在于:所述支架通過下部的滾輪支撐在干式發(fā)酵池內(nèi)上部兩側(cè)的水平軌道上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，其特征在于:所述注射裝置的上部與安置在支架上的液壓頂頭接觸，所述注射裝置與支架之間裝有拉伸彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，其特征在于:所述干式發(fā)酵池的底部具有通過出液泵和出液閥與沼液池連通的集液池，所述水平注射總管通過進(jìn)液管路經(jīng)進(jìn)液閥和進(jìn)液泵與干式發(fā)酵池連通，構(gòu)成沼液循環(huán)管路系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干發(fā)酵注射式強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱裝置，其特征在于:所述干式發(fā)酵池上周邊具有水封裝置 ，頂部加蓋扣入水封槽內(nèi)的頂蓋。
【文檔編號】C02F11/04GK103911281SQ201410108377
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】朱德文, 王鵬軍, 李瑞容, 馬現(xiàn)鵬, 陶三奇 申請人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所, 南京物環(huán)新能源科技有限公司