CN107723005A - 一种船舶厨余垃圾热解馏化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船舶厨余垃圾热解馏化装置，包括进气机构、热解馏化炉和垃圾箱，热解馏化炉由下至上依次设有下腔、炉腔、烟箱和烟囱，下腔和炉腔之间、以及炉腔和烟箱之间设有隔板，下腔和烟箱之间连通设有若干烟管，进气机构与下腔相连；垃圾箱放置在炉腔内，垃圾箱上设有用于控制垃圾箱排气口大小的排气机构，垃圾箱内还设有第一温度传感器，第一温度传感器的输出端与排气机构连接。本发明相较于现有技术，结构简单，操作方便，利用船舶内燃机或锅炉尾气等余热进行生活垃圾处理，节约能源，提高能源利用率；反应产物主要为固态的再生碳，无异味，不易变质，环境污染小、减少垃圾储存空间。
Description
技术领域
本发明属于垃圾处理技术，具体涉及一种船舶厨余垃圾热解馏化装置。
背景技术
随着全球经济的发展和船舶数量的增加，船舶垃圾对海洋环境的污染也越来越严重，船舶垃圾的减容化、无害化处理成为当务之急。产生的生活垃圾必须及时有效处理，如果船舶生活垃圾处理不当，不仅会影响船舶的卫生状况和船员的身心健康，而且会对海洋及其沿岸环境造成极大的破坏，而通过焚烧处理还会耗费大量燃料，并造成二次污染。因此，迫切需要一种更环保节能的生活垃圾处理方法。
目前，对于船舶生活垃圾的处理方法主要有：船上暂时收存、粉碎处理、焚烧处理等，但是这些处理方法都存在不完善之处，比如：在船上压缩储存，这种方法虽然体积减少了，但是会产生压榨污水，而且储存的垃圾会变质发臭，影响船舶环境；船上粉碎处理，处理后的碎屑投入大海，同样会对海洋造成污染；垃圾焚烧优点在于通过高温分解与深度氧化来造成生活垃圾的迅速“减容”，但其缺点也很明显：第一，需要耗费大量的燃料。第二，焚烧生活垃圾时会产生大量的NO、CO、CO2、二噁英及其它有害气体。第三，焚烧时会产生大量的飞灰与底灰。显然对于船舶生活垃圾迫切需要一种更环保节能的处理方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种船舶厨余垃圾热解馏化装重。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种船舶厨余垃圾热解馏化装置，包括进气机构、热解馏化炉和垃圾箱，热解馏化炉由下至上依次设有下腔、炉腔、烟箱和烟囱，下腔和炉腔之间、以及炉腔和烟箱之间设有隔板，下腔和烟箱之间连通设有若干烟管，进气机构与下腔相连；垃圾箱放置在炉腔内，垃圾箱上设有用于控制垃圾箱排气口大小的排气机构，垃圾箱内还设有第一温度传感器，第一温度传感器的输出端与排气机构连接。
优选的，进气机构包括主进气管、分进气管、第一排气管和换向节流阀，主进气管的出口端分别与分进气管、第一排气管的进口端相连，换向节流阀连接于主进气管、分进气管和第一排气管的连接处，分进气管的出口端与下腔相连，热解馏化炉内设有第二温度传感器，第二温度传感器的输出端还与换向节流阀的控制系统的输入端连接。
优选的，换向节流阀的左端与第一排气管的进口端相连，换向节流阀的右端与分进气管的进口端相连，换向节流阀的底部与主进气管相连且二者之间还设有过滤机构。
优选的，还设有加固套，加固套分别设置于换向节流阀与主进气管的连接处、换向节流阀与分进气管的连接处、以及换向节流阀与第一排气管的连接处。
优选的，第一排气管包括横管和竖管，竖管连通设置于横管的一端，横管还与换向节流阀的左端相连，横管和竖管之间还设有弧形过渡部且三者一体设置。
优选的，排气机构包括垃圾箱盖、排气盖、气缸和曲柄连杆，垃圾箱盖设置于垃圾箱的顶部，垃圾箱盖上设有垃圾箱排气口，排气盖盖合于垃圾箱排气口上，气缸的输出端与曲柄连杆的任一转轴连接，曲柄连杆的另一转轴与排气盖的转轴连接，气缸推动曲柄连杆转动而带动排气盖转动，实现排气盖的打开、闭合。
优选的，排气机构包括垃圾箱盖、活页、活页转轴齿轮和驱动机构，活页转轴齿轮转动设置于垃圾箱的顶部，垃圾箱盖上设有垃圾箱排气口，活页转轴齿轮转动设置于垃圾箱盖上，活页设置于活页转轴齿轮的顶部，驱动机构与活页转轴齿轮连接用于带动活页转轴齿轮转动带动活页的运动实现排气口的大小调节和闭合，驱动机构为电机或气缸推动。
优选的，驱动机构包括电机、电机传动齿轮和齿条，电机与电机传动齿轮传动连接，电机传动齿轮与齿条传动连接，齿条与活页转轴齿轮传动连接。
优选的，烟囱和炉腔之间还设有第二排气管。
优选的，热解馏化炉上设有炉门，热解馏化炉的炉腔内设有垃圾箱固定滑轨，进气机构和热解馏化炉的外表面上设有隔热层，进气机构和热解馏化炉的连接处设有密封层。
本发明具有以下有益效果：
1.船舶生活垃圾经过处理后生物质碳化，无异味、不腐烂变质、细菌不易滋生，提高了船舶的卫生环境；
2.处理后生活垃圾变成固态再生炭，经过压缩后碎成小颗粒，储存空间大为缩小，且不需要专用的密封储存装置；
3.本装置可实现自动化，除停止工作收放垃圾箱外，工作时不需人员值守，炉外可以实时显示炉内温度，确保安全操作；
4.利用废气余热进行垃圾低温热解馏化处理，提高能源利用率，产生的烟气少，二次污染少；
5.结构简单、可靠、成本低，便于普及；
6.装置及所有管道外均有隔热层和密封层，确保外表面温度＜60℃，以免烫伤人员和散热损失过大。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的热解馏化炉的结构示意图。
图3为本发明的图2中A-A结构剖视图。
图4为本发明的排气机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
2.为了达到本发明的目的，如图1至图3所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种船舶厨余垃圾热解馏化装置，包括进气机构、热解馏化炉5和垃圾箱7，热解馏化炉5由下至上依次设有下腔20、炉腔21、烟箱22和烟囱10，下腔20和炉腔21之间、以及炉腔21和烟箱22之间设有隔板23，下腔20和烟箱22之间连通设有若干烟管6，进气机构与下腔20相连；垃圾箱7放置在炉腔内，垃圾箱7上设有用于控制垃圾箱排气口大小的排气机构，垃圾箱内还设有第一温度传感器，第一温度传感器的输出端与排气机构连接。
其中，进气机构包括主进气管3、分进气管4、第一排气管1和换向节流阀2，主进气管3的出口端分别与分进气管4、第一排气管1的进口端相连，换向节流阀2连接于主进气管3、分进气管4和第一排气管1的连接处，分进气管4的出口端与下腔相连，热解馏化炉5内设有第二温度传感器8，第二温度传感器8的输出端还与换向节流阀2的控制系统的输入端连接。
本实施方式中在热解馏化炉5设有第二温度传感器8，用于监控炉内温度，通过控制换向节流阀2的开口，调节进入炉内余热气体量，进而控制炉内各阶段反应温度；另外，在垃圾箱内设有第一温度传感器，用于在不同温度下控制垃圾箱排气口的大小。
本实施方式相较于现有技术，结构简单，操作方便，利用船舶内燃机或锅炉尾气余热进行生活垃圾处理，节约能源，提高能源利用率；反应产物主要为固态的再生碳，无异味，不易变质，减少垃圾储存空间。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，换向节流阀2的左端与第一排气管1的进口端相连，换向节流阀2的右端与分进气管4的进口端相连，换向节流阀2的底部与主进气管3相连且二者之间还设有过滤机构。
另外，本实施方式还设有加固套，加固套分别设置于换向节流阀2与主进气管3的连接处、换向节流阀2与分进气管4的连接处、以及换向节流阀2与第一排气管1的连接处。
第一排气管包括横管和竖管，竖管连通设置于横管的一端，横管还与换向节流阀2的左端相连，横管和竖管之间还设有弧形过渡部且三者一体设置。
采用上述优选的方案，增加加固套，避免长期高温产生形变。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，根据实际情况，可以选择，排气机构包括垃圾箱盖、排气盖、气缸和曲柄连杆，垃圾箱盖设置于垃圾箱的顶部，垃圾箱盖上设有垃圾箱排气口，排气盖盖合于垃圾箱排气口上，气缸的输出端与曲柄连杆的任一转轴连接，曲柄连杆的另一转轴与排气盖的转轴连接，气缸推动曲柄连杆转动而带动排气盖转动，实现排气盖的打开、闭合。
如图4所示，还可以选择，排气机构包括垃圾箱盖、活页、活页转轴齿轮72和驱动机构，活页转轴齿轮转动设置于垃圾箱的顶部，垃圾箱盖上设有垃圾箱排气口，活页转轴齿轮72转动设置于垃圾箱盖上，活页设置于活页转轴齿轮的顶部，驱动机构与活页转轴齿轮连接用于带动活页转轴齿轮转动带动活页的运动实现排气口的大小调节和闭合，驱动机构为电机或气缸推动。
其中，驱动机构包括电机、电机传动齿轮70和齿条71，电机与电机传动齿轮70传动连接，电机传动齿轮70与齿条71传动连接，齿条71与活页转轴齿轮72传动连接。
另外，烟囱10和炉腔21之间还设有第二排气管9。热解馏化炉5上设有炉门，热解馏化炉5的炉腔内设有垃圾箱固定滑轨，进气机构和热解馏化炉的外表面上设有隔热层，进气机构和热解馏化炉的连接处设有密封层。
采用上述优选的方案，通过温度传感器感应垃圾箱内的温度，当温度达到100℃时，垃圾中的非结合水大量析出；当非结合水基本排尽之后，温度迅速上升至180℃～220℃，这时结合水大量析出，并伴有少量烟气，垃圾中析出的水蒸气和烟气均通过连接气管9汇集到烟囱10排出；当温度超过120℃后，排气机构使得垃圾箱7的排气口逐渐减小，从而使垃圾处于缺氧状态，当烟气明显减小后，垃圾箱7的开口闭合，垃圾进入热解馏化阶段，炉腔内温度控制在220～300℃(具体温度与处理垃圾的组分、余热气体量、反应时间等有关)；温度传感器8测量炉腔内温度并通过温度信号控制换向节流阀2，换向节流阀2调节高温废气的进气量从而使炉腔内具有所需的反应温度。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，包括进气机构、热解馏化炉和垃圾箱，热解馏化炉由下至上依次设有下腔、炉腔、烟箱和烟囱，下腔和炉腔之间、以及炉腔和烟箱之间设有隔板，下腔和烟箱之间连通设有若干烟管，进气机构与下腔相连；垃圾箱放置在炉腔内，垃圾箱上设有用于控制垃圾箱排气口大小的排气机构，垃圾箱内还设有第一温度传感器，第一温度传感器的输出端与排气机构连接。
2.根据权利要求1所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，进气机构包括主进气管、分进气管、第一排气管和换向节流阀，主进气管的出口端分别与分进气管、第一排气管的进口端相连，换向节流阀连接于主进气管、分进气管和第一排气管的连接处，分进气管的出口端与下腔相连，热解馏化炉内设有第二温度传感器，第二温度传感器的输出端还与换向节流阀的控制系统的输入端连接。
3.根据权利要求2所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，换向节流阀的左端与第一排气管的进口端相连，换向节流阀的右端与分进气管的进口端相连，换向节流阀的底部与主进气管相连且二者之间还设有过滤机构。
4.根据权利要求3所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，还设有加固套，加固套分别设置于换向节流阀与主进气管的连接处、换向节流阀与分进气管的连接处、以及换向节流阀与第一排气管的连接处。
5.根据权利要求3所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，第一排气管包括横管和竖管，竖管连通设置于横管的一端，横管还与换向节流阀的左端相连，横管和竖管之间还设有弧形过渡部且三者一体设置。
6.根据权利要求1所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，排气机构包括垃圾箱盖、排气盖、气缸和曲柄连杆，垃圾箱盖设置于垃圾箱的顶部，垃圾箱盖上设有垃圾箱排气口，排气盖盖合于垃圾箱排气口上，气缸的输出端与曲柄连杆的任一转轴连接，曲柄连杆的另一转轴与排气盖的转轴连接，气缸推动曲柄连杆转动而带动排气盖转动，实现排气盖的打开、闭合。
7.根据权利要求1所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，排气机构包括垃圾箱盖、活页、活页转轴齿轮和驱动机构，活页转轴齿轮转动设置于垃圾箱的顶部，垃圾箱盖上设有垃圾箱排气口，活页转轴齿轮转动设置于垃圾箱盖上，活页设置于活页转轴齿轮的顶部，驱动机构与活页转轴齿轮连接用于带动活页转轴齿轮转动带动活页的运动实现排气口的大小调节和闭合，驱动机构为电机或气缸推动。
8.根据权利要求7所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，驱动机构包括电机、电机传动齿轮和齿条，电机与电机传动齿轮传动连接，电机传动齿轮与齿条传动连接，齿条与活页转轴齿轮传动连接。
9.根据权利要求1所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，烟囱和炉腔之间还设有第二排气管。
10.根据权利要求1所述的船舶厨余垃圾热解馏化装置，其特征在于，热解馏化炉上设有炉门，热解馏化炉的炉腔内设有垃圾箱固定滑轨，进气机构和热解馏化炉的外表面上设有隔热层，进气机构和热解馏化炉的连接处设有密封层。
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