CN102631855A - 一种垂直气动搅拌器 - Google Patents

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皇甫冠男
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    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
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Abstract

本发明涉及垂直气动搅拌器，它包括气动部分和搅拌部分，搅拌部分位于厌氧消化器的罐体(1)内，气动部分位于厌氧消化器罐体(1)外的顶部；它两部分之间铰接；还可以在气动部分与搅拌部分之间增设即能控制垂直运动，又能控制螺旋运动的牵连架部分。本发明的优越处在于垂直气动搅拌器运行平稳，安全系数大；搅拌器具有以柔克刚的特性，根据阻力大小自动改变速度；搅拌器对物料搅拌均匀，该搅拌器运行时，既作垂直运动，又作圆周运动；主要部件维修方便。

Description

一种垂直气动搅拌器
(一)技术领域
本发明及一种搅拌装置，特别是用于搅拌沼气发酵过程中的垂直气动搅拌器。
(二)背景技术
在沼气生产过程中，当发酵物体在适宜的温度、湿度及酸碱度等条件下，可以产生沼气。这些沼气先以气泡状态附着在发酵固体的表面，随着气泡逐渐变大而破裂沼气被释放出来。在气泡破裂之前，它会遮住发酵固体表面，阻挡厌氧菌对发酵固体的侵入，抑制了发酵的进行，致使发酵速度缓慢。如果对发酵固体进行搅动，不仅附着在发酵固体外的气泡会立即破裂释放出沼气，而且产甲烷菌会继续浸入发酵固体，使发酵速度变得更加剧烈。所以，在沼气生产中，搅拌对发酵速度及产气效率的提升都起到至关重要的作用。
在我国，尤其在长江以北，冬季气温较低，为减少厌氧消化过程中的热能供应量，多采用干发酵技术，即通过提高干物质(TS)含量，可以减少中温发酵过程中所需热能的消耗。但同时也产生一些弊端，就是当发酵固体浓度达到一定时，产生的气泡状沼气被一层层的发酵固体所包裹，这些气泡不易释放，所以在干发酵的厌氧消化工艺中，增设搅拌装置就显得尤为重要。但是由于干发酵工艺中的发酵固体含量在15％以上(如同牲畜鲜粪的浓度)，粘度很高，采用普通旋转式机械强制搅拌，产生的扭矩巨大，极容易损坏搅拌器；又因为厌氧消化是在密闭的容器中进行的，搅拌器一旦出现故障，将会无法修理，因此，在干法发酵的厌氧消化工艺中设置搅拌装置，一直是该专业领域研究者探讨的技术难题。
(三)发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种垂直气动搅拌器。
为实现上述的目的，本发明依据了如下的技术方案。垂直气动搅拌器包括气动部分和搅拌部分，搅拌部分位于厌氧消化器的罐体内，气动部分位于厌氧消化器罐体外的顶部。所述的搅拌部分包括搅拌笼、两端与搅拌笼的连接辐条、固定在搅拌笼中部的中轴、一端与中轴连接，另一端与搅拌笼连接的斜拉筋。所述的气动部分包括气缸、活塞两端连接的活塞杆，其中一根活塞杆的一端与搅拌笼中轴铰接，另一根活塞杆的一端上设置碰铁，与碰铁相对应的两个限位开关固定在气缸旁的立柱上，电磁阀与限位开关电连接。
还可以在垂直气动搅拌器的气动部分与搅拌部分之间增设既能控制搅拌笼做垂直运动，又能做旋转运动的牵连架部分。
所述的牵连架部分由牵接横梁、牵连横梁、导向柱、导向筒、啮合内锥与啮合外锥和置螺旋叶片组成；导向筒设置在厌氧消化器罐体外壁的上端，导向柱的一端穿入导向筒，另一端将牵接横梁、牵连横梁串接，在牵接横梁与牵连横梁之间留有间隙；啮合外锥设置在牵接横梁上，中轴穿过啮合外锥并在顶端固定啮合内锥；螺旋叶片设置在搅拌笼内；牵连架部分与气动部分铰接。
导向筒的一端设置活动封盖。
本发明的优越处在于：1、垂直气动搅拌器运行平稳，安全系数大；2、搅拌器具有以柔克刚的特性，根据阻力大小自动改变速度；3、搅拌器对物料搅拌均匀，该搅拌器运行时，既作垂直运动，又作圆周运动；4、主要部件维修方便。
(四)附图说明
附图是本发明的结构示意图。
(五)具体实施方式
本发明的具体结构请参见附图。垂直气动搅拌器包括气动部分、搅拌部分，搅拌部分位于厌氧消化器罐体1的内部，气动部分位于厌氧消化器罐体1外部的顶端。所述的搅拌部分包括搅拌笼2、两端连接搅拌笼2的若干根辐条3、固定在搅拌笼2中部的中轴5、一端与中轴连接，另一端与搅拌笼体连接的斜拉筋6；所述的气动部分包括气缸10、设置在活塞两端的塞杆，其中一根活塞杆与搅拌笼2的中轴5铰接，另一根活塞杆上设置碰铁13，与碰铁13相对应的两个限位开关12固定在气缸旁的立柱上，电磁阀14与限位开关12电连接。
垂直气动搅拌器工作是由气缸的动力传递所带动的。当活塞向下运动时，其两端的活塞杆，一根牵引着搅拌笼2的中轴向下，起着向下搅拌的作用。另一根活塞杆上的碰铁13运动到下部限位开关12B的位置时，碰铁13与其重合通电，控制电磁阀14换向，则活塞向上的运动。同理，当活塞向上运动时，其两端的活塞杆，一根牵引着搅拌笼2的中轴向上，起着向上搅拌的作用。另一根活塞杆上的碰铁13运动到上部限位开关12A的位置时，碰铁13与其重合通电，控制电磁阀14换向，则活塞向下运动完成一次垂直上下运动。整个搅拌器垂直上下的搅拌，完全实现与气缸同步自动进行。其中的辐条3起协助搅拌的作用。斜拉筋6起加强搅拌笼2的作用。
本发明的更好的方式是在气动部分与搅拌部分之间增加牵连架部分，该部分既能控制搅拌笼2做垂直运动，又能做旋转运动。其中的一种方式是牵连架部分由牵接横梁15、牵连横梁16、导向柱17、导向筒9、啮合内锥8与啮合外锥7和置螺旋叶片3组成；导向筒9设置在厌氧消化器罐体1外壁的上端，导向柱17的一端穿入导向筒9，另一端将牵接横梁15、牵连横梁16串接，在牵接横梁15与牵连横梁16之间留有间隙；啮合外锥7设置在牵接横梁15上，中轴5穿过啮合外锥7并在顶端固定啮合内锥7；螺旋叶片3设置在搅拌笼2内；牵连架部分与气动部分铰接，即牵连横梁16与其中的一种活塞杆铰接。
如上所述，牵连架部分也是由汽缸中的活塞推动完成向上或者向下的工作。当活塞向下或者向下运动时，整个牵连架也随之上下。由于牵接横梁15、牵连横梁16之间距离所至，当搅拌笼2向下运动的最终位置时，啮合内锥8与啮合外锥7之间会产生分离，此时位于搅拌笼2内的螺旋叶片3能将垂直运动的力转变为切向运动的力，从而使搅拌笼2产生旋转；当搅拌笼2向上运动的最终位置时，啮合内锥8与啮合外锥7之间啮合，作用在螺旋叶片3上的反向切向力经由牵连架上的导向柱16传递到导向筒9上，阻止搅拌笼2反向旋转，只作向上运动。这样，搅拌笼2每做一次上下运动，就朝一个方向旋转一个角度。多次运动后搅拌笼2就能旋转一周。
通常搅拌器的搅拌体是做圆周运动，由于厌氧消化器的罐体直径与高度都较大，因而旋转运动会形成巨大的扭矩，这不仅需要很大的旋转动力，而且巨大的扭矩还会致使旋转臂折断。而本发明是将搅拌体的运动方向变为垂直方向，即搅拌笼2的中轴只会受到拉力，这使得同样的受力截面，可使承载力增加百倍，大大的提高了搅拌笼体运行的安全系数。
本发明具有以柔克刚的特性，根据阻力大小自动改变速度。搅拌笼2在做上下垂直运动时，若物料浓度较稀，搅拌阻力较小，搅拌器的运动速度就会较快，若物料浓度较为稠密，搅拌阻力较大，搅拌器的运动速度就会变慢，通过上下运动的速度快慢来恒定搅拌的动力阻力。
其力学表达方式为：F＝W+V2λ∑S
F-气缸的动力
W-搅拌器的重力
V-运动速度
λ-物料粘度阻力模量
∑-运动接触面积
力学表达方式中，气缸动力、搅拌笼2重力和运动接触面积都是一个定值，当物料粘度阻力模量增大时，速度就变小，当物料粘度阻力模量变小时，速度就变大。这种搅拌方式是以阻力的大小来改变运动的速度，使得整个系统具有灵动感，通过自动调速，感知固体物料形成的阻力被克服的难易程度，无论搅拌器运动的速度快或慢，搅拌器释放的作用力不变。这样使得搅拌器运行平稳。
本发明的搅拌笼屉对物料搅拌均匀。该搅拌笼运行时，既作垂直运动，又作圆周运动。靠近螺旋叶片3的部位由叶片直接搅动，靠近中间部位的物料由各层的辐条4搅动，搅拌笼2每做一次上下运动，就会自动旋转一个角度，搅拌部位得到变换，待转动一周后，各个部位都得到搅拌，不留死角。
本发明主要部件维修方便。搅拌器需要经常维修的部件是气缸，设置在罐体上部的两个导向柱和导向筒，该结构既起到导向作用和阻止搅拌笼屉2反向旋转作用，又起到维修气缸的作用。当需要维修气缸时，只需打开两个导向柱上端的封盖，使用起重工具将牵连架向上拉，即可拆下气缸，进行维修。

Claims (4)

1.一种垂直气动搅拌器包括气动部分和搅拌部分，其特征在于搅拌部分位于厌氧消化器的罐体(1)内，气动部分位于厌氧消化器罐体(1)外的顶部；
所述的搅拌部分包括搅拌笼(2)、两端与搅拌笼(2)的连接辐条(4)、固定在搅拌笼(2)中部的中轴(5)、一端与中轴(5)连接，另一端与搅拌笼(2)连接的斜拉筋(6)；
所述的气动部分包括气缸(11)、活塞两端连接的活塞杆，其中一根活塞杆的一端与搅拌笼(2)的中轴(5)铰接，另一根活塞杆的一端上设置碰铁(13)，与碰铁相对应的两个限位开关(12)固定在气缸旁的立柱上，电磁阀(14)与限位开关(12)电连接。
2.如权利要求1所述的一种垂直气动搅拌器，其特征在于在气动部分与搅拌部分之间增设既能控制搅拌笼(2)做垂直运动，又能做旋转运动的牵连架部分。
3.如权利要求2所述的一种垂直气动搅拌器，其特征在于所述的牵连架部分由牵接横梁(15)、牵连横梁(16)、导向柱(17)、导向筒(9)、啮合内锥(8)与啮合外锥(7)和置螺旋叶片(3)组成；导向筒(9)设置在厌氧消化器罐体(1)外壁的上端，导向柱(17)的一端穿入导向筒(9)，另一端将牵接横梁(15)、牵连横梁(16)串接，在牵接横梁(15)与牵连横梁(16)之间留有间隙；啮合外锥(7)设置在牵接横梁(15)上，中轴(5)穿过啮合外锥(7)并在顶端固定啮合内锥(7)；螺旋叶片(3)设置在搅拌笼(2)内；牵连架部分与气动部分铰接。
4.如权利要求3所述的一种垂直气动搅拌器，其特征在于导向筒(9)的一端设置活动封盖(10)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157397A (zh) * 2013-04-01 2013-06-19 张家港市胜达钢绳有限公司 一种胎圈钢丝化学镀液搅拌装置
CN107362026A (zh) * 2017-09-12 2017-11-21 陈建江 一种医疗用盐水洗鼻器
CN109231447A (zh) * 2018-10-12 2019-01-18 知和环保科技有限公司 一种具有气动筛板装置的反应器及其应用方法
CN111576047A (zh) * 2020-06-16 2020-08-25 上海乐巢家居用品有限公司 一种med复合物改性pet面料的制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2237480Y (zh) * 1995-03-17 1996-10-16 宝山钢铁(集团)公司 往复式液体搅拌器
CN2510153Y (zh) * 2001-11-22 2002-09-11 尤晓栋 多功能过滤干燥机
JP2006320788A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Hitachi Plant Technologies Ltd 攪拌機
WO2009041486A1 (ja) * 2007-09-27 2009-04-02 Sintokogio, Ltd. 攪拌装置
CN201361247Y (zh) * 2008-11-28 2009-12-16 山东三铭国际机械有限公司 用气动搅拌和压榨的煎药机
CN201605335U (zh) * 2009-12-30 2010-10-13 贵阳铝镁设计研究院 精铝槽用气动料室搅拌器
CN201651784U (zh) * 2010-02-04 2010-11-24 皇甫利 浮筒计量式空气动力送料执行器
CN201940196U (zh) * 2011-02-14 2011-08-24 李君芳 一种垂直气动搅拌器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2237480Y (zh) * 1995-03-17 1996-10-16 宝山钢铁(集团)公司 往复式液体搅拌器
CN2510153Y (zh) * 2001-11-22 2002-09-11 尤晓栋 多功能过滤干燥机
JP2006320788A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Hitachi Plant Technologies Ltd 攪拌機
WO2009041486A1 (ja) * 2007-09-27 2009-04-02 Sintokogio, Ltd. 攪拌装置
CN201361247Y (zh) * 2008-11-28 2009-12-16 山东三铭国际机械有限公司 用气动搅拌和压榨的煎药机
CN201605335U (zh) * 2009-12-30 2010-10-13 贵阳铝镁设计研究院 精铝槽用气动料室搅拌器
CN201651784U (zh) * 2010-02-04 2010-11-24 皇甫利 浮筒计量式空气动力送料执行器
CN201940196U (zh) * 2011-02-14 2011-08-24 李君芳 一种垂直气动搅拌器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157397A (zh) * 2013-04-01 2013-06-19 张家港市胜达钢绳有限公司 一种胎圈钢丝化学镀液搅拌装置
CN107362026A (zh) * 2017-09-12 2017-11-21 陈建江 一种医疗用盐水洗鼻器
CN107362026B (zh) * 2017-09-12 2018-06-15 珠海市尼诺生物科技有限公司 一种医疗用盐水洗鼻器
CN109231447A (zh) * 2018-10-12 2019-01-18 知和环保科技有限公司 一种具有气动筛板装置的反应器及其应用方法
CN111576047A (zh) * 2020-06-16 2020-08-25 上海乐巢家居用品有限公司 一种med复合物改性pet面料的制备方法

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