CN101143370A - 磁能垃圾分解设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种垃圾处理设备。本发明所述的磁能垃圾分解设备包括分解箱和若干个均匀安装在分解箱侧壁下部的磁能量转换器,其中所述分解箱上部设有投料口和排气管,投料口上配合有密封盖,分解箱下部设有出碴口,并配合密封的出碴口盖,分解箱底端部设有出水阀;所述能量转换器包括耐高温材料棒和镶嵌在耐高温材料棒外至少一圈的磁铁环,其中耐高温材料棒具有连通分解箱内、外的中心进气孔。本发明的设备能够对有机化合物类废弃物医疗垃圾和生活垃圾进行彻底的分解作用,它体现在节能、无黑烟、无明火、相对低温,因此环保、分解转化率高,废弃物排放率降到0.3%左右。
Description
技术领域
本发明涉及一种垃圾处理设备,尤其是一种磁能垃圾分解设备。
背景技术
传统的焚化燃烧处理垃圾设备结构多种多样,但大都占据大量的土地建盖设施,垃圾在运输、堆放过程中造成多次污染,使用时需要投入大量的电能、热能、燃油等,浪费大量的能源和人力资源,且处理后的转化气体对大气环境仍带来很大污染。针对上述问题,公开号为CN2293722Y,名称为“连续自动垃圾焚烧炉”的实用新型专利公开了一种垃圾处理设备,其结构包括炉体,设置在炉体内的三层炉排将炉膛分隔成位于下面的燃烧室和位于上面的烘干室,炉体上设有送料口、烟囱等。该垃圾焚烧炉在垃圾点燃后可以自行连续燃烧,在一定程度上降低了能耗,节约了能源。但该垃圾焚烧炉中的垃圾为明火有氧燃烧,温度高,产生浓重黑烟,污染环境;更主要的是废物排放率高,还需进一步处理,仍会浪费人力、物力。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种废物排放率低、能耗低的磁能垃圾分解设备。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明所述的磁能垃圾分解设备,包括分解箱和若干个均匀安装在分解箱侧壁下部的磁能量转换器,其中所述分解箱上部设有投料口和排气管,投料口上配合有密封盖,分解箱下部设有出碴口,并配合密封的出碴口盖,分解箱底端部设有出水阀;所述磁能量转换器包括耐高温材料棒和镶嵌在耐高温材料棒外至少一圈的磁铁环,其中耐高温材料棒具有连通分解箱内、外的中心进气孔。
其中所述耐高温材料棒两端部分别镶嵌有一个磁力线隔离环,在具有多个耐高温材料棒情况下,相邻两个耐高温材料棒之间设有一个磁力线隔离环。
其中所述分解箱的横截面为圆形或正多边形,且正多边形的边数为偶数。
其中所述耐高温材料棒为圆柱形、正四棱柱形或正六棱柱形,其中心进气孔呈锥形或筒形。
其中所述耐高温材料棒外面包裹有保护壳。
其中所述若干磁能量转换器分布在分解箱侧壁由下至上1/3位置处。
其中所述若干个磁能量转换器分上下两层排布。
其中所述磁能量转换器耐高温材料棒上安装有用于调节进气量大小的调节阀。
其中所述调节阀包括安装在耐高温材料棒上的进气棒I和与进气棒I连接的进气棒II, 其中进气棒II上设有若干个孔径不同的进气通道II,且这些进气通道II位于以进气棒II的中轴线为中轴线的同心圆筒上,进气棒I上设有与中心进气孔连通的进气通道I,该进气通道I与若干个气通道II之一对接。
其中还包括连接在分解箱后面的雾气过滤装置,所述排气管设置在雾气过滤装置上。
(三)有益效果
本发明所述的磁能垃圾分解设备的优点和积极效果是:由于其包括几乎封闭的分解箱和若干个磁能量转换器,将进入分解箱内的空气转化成磁流气,在复杂的物理化学过程中分解有机化合物;所述磁能量转换器包括耐高温材料棒和镶嵌在耐高温塑料棒四周的磁铁块,所以本发明是依靠磁场改变进气性质,将进入分解箱的气体磁化,然后在分解箱内部完成一系列理化磁解,形成一个由封闭的分解磁流体转化箱使磁场加速进入分解箱,导致磁流体能量产生的势能、动能、电磁能在缺氧封闭的分解箱内相互转化,对有机化合物类的PVC、PBC塑料、医疗垃圾、化工、电子类等废弃物体内的带电粒分子结构,加速运动进行分解。
附图说明
图1是本发明的磁能垃圾分解设备的立体图;
图2是图1的主视图;
图3是图1的左视图;
图4是图1的俯视图;
图5是本发明中的能量转换器的结构示意图;
图6是本发明中的能量转换器中的耐高温材料棒的剖面图;
图7是与本发明相似的大气电流及雷暴产生原理;
图8是本发明的磁能垃圾分解设备的垃圾分解原理图。
图中:1.中心进气孔;2.耐高温材料棒;3.保护壳;4.连接轴;5.进气棒I;6.进气棒II;7.进气通道II;8.配重;9.磁铁;10.分解箱;11.能量转换器;12.密封盖;13.出碴口盖;14.出水阀;15.排气管;17.磁力线隔离环。
具体实施方式
下面结合附图,进一步详细说明本发明所述的磁能垃圾分解设备的具体实施方式,但不用来限制本发明的保护范围。
参见图1至图4。本发明所述的磁能垃圾分解设备,包括分解箱10和若干个均匀安装在分解箱10侧壁下部的能量转换器11以及连接在分解箱10后面的烟气过滤装置。其中分解箱10为一个几乎封闭的箱体,其横截面为正六边形,也可以是圆形,还可以是偶数个边的正多边形,如正方形、正八边形等。分解箱10的顶壁上设有投料口,投料口上配合有密封盖12,密封盖12的一侧固定有连接轴4,连接轴4转动连接在投料口边缘,即密封盖12通过连接轴4连接在分解箱10上,连接轴4的一端偏心固定有配重8,配重8的作用主要在于开启密封盖12时方便、省力。在密封盖12的另一侧设有固定夹(图中未示出)。通常密封盖12是与投料口紧密配合的,只有在投料时,才快速地打开密封盖12,投料完毕要迅速地将密封盖12盖好,防止分解箱10内进入过多氧气,影响垃圾分解效率。在分解箱10侧壁的底端部设有出碴口,并配合密封的出碴口盖13,用于清除垃圾分解后产生的残碴,同时也可以用作引燃口。在分解箱10底端部还设有出水阀14,垃圾分解后产生的水由该出水阀14流出。所述烟气过滤装置的结构可以采用现有任何结构形式,如具有过滤网的、具有一氧化碳过滤层的,等等,排气管15安装在烟气过滤装置顶上,用于排出垃圾分解时产生的二氧化碳、水气等,在烟气过滤装置的底端部设有冷凝水管。
参见图5和图6。本发明中的能量转换器11包括耐高温材料棒2和镶嵌在耐高温材料棒2外的三圈磁铁环9、五圈磁力线隔离环17、包裹在耐高温材料棒2外面的保护壳3以及调节阀。其中三圈磁铁环和五圈磁力线隔离环17间隔布置;耐高温材料棒2呈正四棱柱形,其内具有连通分解箱10内、外的圆筒形中心通气孔1,中心通气孔1也可以呈锥度为5°~10°的锥筒形,这样更利于外部的气体进入。磁铁环9可以选择1000~6000特斯拉的常规的普通永磁磁铁块或电磁铁块,其形状为长方形或圆柱形,大小根据磁性密度来定。1000特斯拉至6000特斯拉的磁块是可以在市场和工厂普遍采购到的磁性材料也可以由稀土金属和其他磁性材料等高压而成。磁力线隔离环17可以由碳或铜等既耐高温又不导磁的材料制成。保护壳3可以由金属材料,如铁、铜、不锈钢等材料制成,优选为由铜材料制成。耐高温材料棒的形状也可以是圆柱形或正六棱柱形等,可以由耐高温塑料、陶瓷等耐高温的材料制成。磁力线隔离环17可以由碳、陶瓷等耐高温又具有隔离磁力线功能的材料制成。本发明中的磁能量转换器11中也可以不包括磁力线隔离环17,该种情况下,垃圾的分解效果稍微差些。在条件允许的情况下,本发明耐高温材料棒2也可以由超导材料制成,此时垃圾分解效果更佳。
本发明中的调节阀用于调节进入耐高温材料棒2内气体量,其结构包括安装在耐高温材料棒2上的进气棒I5和与进气棒I5连接的进气棒II6,其中进气棒II6上设有若干个孔径不同的进气通道II7,比如5mm、7mm、12mm的进气通道II7(手动气阀调动开关也可达到同样的效果),这些进气通道II7位于以进气棒II6的中轴线为中轴线的同心圆筒上,进气棒I5上设有与中心进气孔1连通的进气通道I,该进气通道I与若干个进气通道II7之一对接。调节阀最好用铜材料制成,也可以由其他金属材料制成。
使用时,根据需要进气量大小选择合适的进气通道II7与进气通道I对接即可。调节阀结构也可以是现有结构中的任何一种,最好由铜材料制成,也可以由铁、不锈钢等金属材料制成。本发明中磁能量转换器的数量主要根据分解箱10的容积、磁铁环9的磁通密度确定。若干磁能量转换器11在分解箱10的侧壁上可以分一层排布,也可以分上下两层,或者分成三层、四层等,无论分几层布置,优选的位置是若干层磁能量转换器的总高度的一半的位置位于分解箱10侧壁由下至上1/3位置处。
使用时,首先将垃圾由投料口投入到分解箱10内,使总体垃圾的体积小于分解箱10容积的一半;再由出碴口向分解箱10内添加剧末、秸杆等易燃物,用烧红的铁棍将易燃物烫红,提高温度,除掉过多氧气,形成相对低压缺氧的环境,控制不能有明火燃烧,达到磁气产生自行磁解的效果,然后盖好出碴口盖13,垃圾即可在磁能量转换器11的作用下自行分解,之后只需定期向分解箱10内投料即可。
本发明中,分检后的垃圾在分解箱内所发生的复杂理化反应类似于大气电流及雷暴产生原理,当大气形成闭合回路条件时才可以构成雷暴现象(从电子物理学原理可知,物质的内部分子结构受到破坏时分解速度最快)。当空气中正、负粒子浓度达到一定数值时,如图7所示。从物理电学原理中可知:物质静止和运动电荷气体和固体之间的相互作用中,由此会产生电场和磁场,同时知道正电荷和负电荷(也表述了物质中的一种带有负电的基本粒子),正电荷则是电子的反粒子和质子(H+离子)是带正电荷基本粒子,也称阳离子,电子数不足的原子。由于我们投入到分解箱的物料恰恰大部分是塑料类的PVC、PBC等有机化合物,这些物料在分解箱内的特殊环境中综合的温度、压力,由磁能棒进入一定量的氧气被磁化导致物料空隙间的带电磁场的气体运动,对被分解物料分子结构内产生电解和磁解的作用,磨擦生电导热和微波炉工作原理有相似现象,本发明把传统的供氧燃烧方式转换成磁能分解方式,把表面燃烧改为从物质内部结构的磁化促进分子间运动从而加快垃圾分解。传统的分解锅的结构形状上具有突出的特点和结构特征,它是对等偶数的圆形多边形形状,从原理上传统焚烧炉普遍要求高温燃烧和能源补充方式进行垃圾焚烧。本发明突出采用磁能和氧气浓度自然调控方式,将传统的氧气助燃转化成带磁场的磁流体的气体运动,代替电能、燃油、等耗能方式,迫使被分解物物体内分子结构变化达到分解垃圾的目的。本发明可控制磁场强度和进入分解箱的磁流体的磁气量,可对不同标准的塑料类有机化合物和不同地区磁场强度变化进行更有效的分解处理和调整,达到更佳的分解垃圾的实用效果。
在通常情况下,所有固体的PBC、PVC塑料类有机化合物物质内部分子是不会变化的,磁场不能直接作用于分解箱以外的物体(就像氢气球只有把氢气吹入气球内部,氢气球才升空的道理一样),必须利用本发明设计的磁能转化的磁流体在设定的六角、八角、方形和圆形的封闭低氧状态的分解箱条件下,当电磁场和进入的气体混合浓度达到一定的数值,构成云雾层的正、负电荷磁场密度值达到两倍以上电场时发生云暴现象,明显使分解箱体内产生磁气电离层量子效应,因为磁通量的基元量,体现在磁力线的量子数值上。
即:2*11*103=22*103(v/m)
磁化是一种量子力学性质,调整和控制磁化气体和磁场量,目的是在分解箱内外温差的作用下使空气经磁能棒持续不断地产生磁化效应,从而持续作用于分解箱,这样就比传统的垃圾燃烧方式更清洁环保。
如图8所示,物体能产生电磁现象主要归因于物体带上了电荷,而带电荷的物体处于相对封闭的分解箱内被带电磁波的粒子运动,产生正负电荷时碰撞导致不断的雷暴效应而分解物料是依靠分解箱内部温差不断经磁棒吸入空气进入的气体,经耐高温材料磁棒转化为磁流体由不同位置以及磁能的有序性的特点被连续不断的磁化气体进入分解箱,使磁气体运动摩擦导致分解物体积膨胀,热能(60C°-400C°)、势能、动能、电磁能在封闭的分解箱内相互作用转化,对有机化合物废弃物体内部分子运动使带电粒子磁化分解。它体现在节能、无黑烟、无明火、将燃料供氧燃烧转化为磁能分解,相对低温,因此环保、分解转化率高,废弃物排放率降到0.3%左右。
从能量守恒定理中反映出,对于封闭系统一切物理过程中,各种能量的总和保持为恒定量,能量只能转化为不同的物质形式,或者在系统内各部相互交换,为此进入分解箱H中磁气体产生的动能、势能、热能、电磁能与被分解物质内的分子运动和带电粒子相互作用磁化分解为气体蒸发、二氧化碳和水、少量灰粉。
本发明的设备是依靠磁铁产生磁场将进入分解箱空气转化成磁气产生的磁流体,在分解特殊整体涛环境原条件下产生的能转化作用,在分解箱内,导致磁能量产生的势能、热能、动能、电磁能在缺氧封闭的分解箱内相互转化,对有机化合物类的PVC、PBC塑料、医疗垃圾、化工、电子类等的废弃物质内的分子内部带电粒子运动改变进行彻底的磁化分解作用,它体现在节能、无黑烟、无明火、相对低温,因此环保、分解转化率极高,可使废弃物的排放率降到0.3%左右。可以看出即使是传统高温1000度-5000度的高能耗焚化设备也无法与磁化分解的效果相媲美。目前国际上如日本、德国、英国等高温炉,都是利用电能和燃油为能量的焚烧处理炉,废物排放率最高也只有5%-10%,远远高于本发明的废物排放率。本发明的设备为小型化无运输就地分解处理设备,不用投入其它电、油、热能的投入,大幅度节能,对社会持续发展、科技进步具有现实的意义和经济价值。
试用实例:可以在3至4小时内将汽车轮胎彻底分解,每小时可以分解0.8至1.5立方米医疗垃圾等。普通塑料类废弃物每小时可分解一个立方左右,同时根据不同垃圾可以调节进气阀或调整磁能量转化器数量,以适应不同的处理要求。初步实际试验中,已证明了该发明的结构的科学性、实用性、经济性和环保性,达到了发明所预期的效果。
以上为本发明的最佳实施方式,依据本发明公开的内容,本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案,均应落入本发明保护的范围。
Claims (10)
1.一种磁能垃圾分解设备,其特征在于包括分解箱(10)和若干个均匀安装在分解箱(10)侧壁下部的能量转换器(11),其中所述分解箱(10)上部设有投料口和排气管(15),投料口上配合有密封盖(12),分解箱(10)下部设有出碴口,并配合密封的出碴口盖(13),分解箱(10)底端部设有出水阀(14);所述能量转换器(11)包括耐高温材料棒(2)和镶嵌在耐高温材料棒(2)外至少一圈的磁铁环(9),其中耐高温材料棒(2)具有连通分解箱(10)内、外的中心进气孔(1)。
2.根据权利要求1所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述耐高温材料棒(2)两端部分别镶嵌有一个磁力线隔离环(17),在具有多个耐高温材料棒(2)情况下,相邻两个耐高温材料棒(2)之间设有一个磁力线隔离环(17)。
3.根据权利要求2所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述分解箱(10)的横截面为圆形或正多边形,且正多边形的边数为偶数个。
4.根据权利要求3所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述耐高温材料棒(2)为圆柱形、正四棱柱形或正六棱柱形,其中心进气孔(1)呈锥形或筒形。
5.根据权利要求4所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述耐高温材料棒(2)外面包裹有保护壳(3)。
6.根据权利要求5所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述若干能量转换器(11)分布在分解箱(10)侧壁由下至上1/3位置处。
7.根据权利要求5所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述若干个磁能量转换器(11)分上下两层排布。
8.根据权利要求1~7之任一所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述能量转换器(11)耐高温材料棒上安装有用于调节进气量大小的调节阀。
9.根据权利要求8所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于所述调节阀包括安装在耐高温材料棒(2)上的进气棒I(5)和与进气棒I(5)连接的进气棒II(6),其中进气棒II(6)上设有若干个孔径不同的进气通道II(7),且这些进气通道II(7)位于以进气棒II(6)的中轴线为中轴线的同心圆筒上,进气棒I(5)上设有与中心进气孔(1)连通的进气通道I,该进气通道I与若干个气通道II(7)之一对接。
10.根据权利要求8所述的磁能垃圾分解设备,其特征在于还包括连接在分解箱(10)后面的烟气过滤装置,所述排气管(15)设置在烟气过滤装置上。
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