CN109737427B - 一种水箱内置式的垃圾热解系统 - Google Patents

Abstract

本发明水箱内置式的垃圾热解系统，包括支撑架和固定在支撑架上的炉体和控制器，炉体内被划分为干燥层和热解气化层，炉体内位于干燥层底部设有第一基底；干燥层内设有第一倾斜导料机构、第一挡板、第一挡板开启机构、第一滚筒和第一水箱，第一倾斜导料机构、第一挡板和炉体内顶壁构成围设第一滚筒的干燥腔体，第一倾斜导料机构、第一基底和炉体内侧壁围设的腔体构成第一水箱，第一水箱内设有第一热交换管和第一温度传感器，第一热交换管的进气口置于干燥腔体内、出气口通过第一电磁阀与第一气泵连接，第一气泵与废气处理装置连接，第一水箱外接带有第一进水控制电磁阀的第一进水口和带有第一出水控制电磁阀的第一出水口，干燥腔体内排布有加热管。

Description

一种水箱内置式的垃圾热解系统

技术领域

本发明涉及垃圾热解技术领域，特别是涉及一种水箱内置式的垃圾热解系统。

背景技术

近年来，随着中国社会的发展，城镇化进程和新农村建设步伐日益加快，城镇和农村人口越来越朝着密集居住的方向发展，日常生活中产生的大量生活垃圾对生活环境的污染较为严重，且存在垃圾量大、垃圾种类复杂、可回收利用资源少等特点，导致处理难度较大、处理成本较高。

国内外现有的生活垃圾处理方式主要有以下四种：

一是填埋法，将垃圾填埋在地表以下，填埋法的技术特点是操作简单，可以对大多数类型的垃圾进行处理，但存在占地面积大、二次污染严重等缺点。

二是堆肥法，将垃圾通过堆沤的办法进行生物降解，堆肥法的技术特点是成本低，但其只能对可腐烂有机生物质的生活垃圾进行处理，适用面较窄，且处理周期长，垃圾发酵产生的甲烷气体也是火灾及爆炸隐患，排放到大气中又会产生温室效应，并会产生难闻的异味。

三是焚烧法，对垃圾进行焚烧处理，达到减容、减量及无害化处理目的，同时可以对焚烧过程产生的热量进行资源化利用，但在燃烧时需要外加电力、燃油等辅助能源；如果焚烧条件控制不当，则会产生高致癌物质二噁英等，存在烟气污染问题，且设备投资巨大。

四是高温裂解法，主要采用的“外热式”间接加热方法，加热过程能耗较高，裂解产物回收利用性差，资源化水平低，回收效益不明显，也容易对环境产生二次污染。

上述方法均存在局限性和二次污染的风险，并且在处理过程中资源回收率较低，收益不明显，并且处理过程均需要较多的外加能源。而且，现有垃圾处理后的废热气体直接排入空气中，没有对废热气体进行有效的回收利用。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题和不足，提供一种水箱内置式的垃圾热解系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种水箱内置式的垃圾热解系统，其特点在于，其包括支撑架和固定在支撑架上的炉体和控制器，所述炉体内部由上至下被划分为干燥层和热解气化层，所述炉体内且位于干燥层的底部和热解气化层的底部分别设置有第一基底和第二基底；

所述干燥层内设置有第一倾斜导料机构、第一挡板、第一挡板开启机构、第一滚筒和第一水箱，所述第一倾斜导料机构、第一挡板和炉体内顶壁构成一围设第一滚筒的干燥腔体，所述第一倾斜导料机构、第一基底和炉体内侧壁围设成的腔体构成第一水箱，所述第一水箱内设置有第一热交换管和第一温度传感器，所述第一热交换管的进气口置于干燥腔体内、出气口通过第一电磁阀与第一气泵管路连接，所述第一热交换管的进气口处固定有第一过滤网，所述第一气泵与废气处理装置管路连接，所述第一水箱外接带有第一进水控制电磁阀的第一进水口和带有第一出水控制电磁阀的第一出水口，所述干燥腔体内排布有加热管；

所述控制器用于控制第一滚筒转动以使得第一倾斜导料机构处的垃圾被第一滚筒滚动，并同时控制加热管干燥垃圾，完成干燥后控制第一挡板开启机构将第一挡板开启以使得干燥后的垃圾进入热解气化层内，其后控制第一电磁阀开启，控制第一气泵抽取干燥腔体内的废热气体进入第一热交换管内与第一水箱内的水进行热交换，控制器在第一温度传感器检测到温度达到第一设定值时控制第一出水控制电磁阀开启以使得热水从第一出水口流出。

较佳地，所述第一倾斜导料机构包括由右上至左下方向依次连接的第一折段、第一弧状段和第二折段，所述第一折段穿设炉体的顶部侧面并延伸至外部，所述第一折段的延伸部与炉体的顶部侧面构成进料口，所述第一滚筒位于第一弧状段的上方，且所述第一弧状段的弧状与第一滚筒的外周缘相匹配，所述第二折段的底端部与第一基底固定连接，所述第一挡板开启机构采用第一电动伸缩杆，所述炉体内顶壁铰接有第一挡板和第一电动伸缩杆的一端，所述第一挡板和第一电动伸缩杆的另一端相铰接，所述第一挡板的另一端在自然状态时与第一弧状段的底端部相接触。

较佳地，所述进料口的顶部盖设有盖板。

较佳地，所述第一滚筒包括第一转轴，所述第一转轴的外圆周上均匀地排布有与第一弧状段相抵的第一推料板。

较佳地，所述第一气泵与废气处理装置均固定在支撑架的底部支架上。

较佳地，所述热解气化层内设置有第二倾斜导料机构、第二挡板、第二挡板开启机构、第二滚筒和第二水箱，所述第二倾斜导料机构、第二挡板和第一基底构成一围设第二滚筒的气化腔体，所述第二倾斜导料机构、第二基底和炉体内侧壁围设成的腔体构成第二水箱，所述第二水箱内设置有第二热交换管和第二温度传感器，所述第二热交换管的进气口置于气化腔体内、出气口通过第二电磁阀与第二气泵管路连接，所述第二热交换管的进气口处固定有第二过滤网，所述第二气泵与废气处理装置管路连接，所述第二水箱外接带有第二进水控制电磁阀的第二进水口和带有第二出水控制电磁阀的第二出水口，所述气化腔体内排布有高温加热管；

所述控制器用于控制第二滚筒转动以使得第二倾斜导料机构处的垃圾被第二滚筒滚动，并同时控制高温加热管热解气化垃圾，完成热解气化后控制第二挡板开启机构将第二挡板开启以使得热解气化后的垃圾流出，其后控制第二电磁阀开启，控制第二气泵抽取气化腔体内的废热气体进入第二热交换管内与第二水箱内的水进行热交换，控制器在第二温度传感器检测到温度达到第二设定值时控制第二出水控制电磁阀开启以使得热水从第二出水口流出。

较佳地，所述第二倾斜导料机构包括由左上至右下方向依次连接的第三折段、第二弧状段和第四折段，所述第三折段固定于炉体的内侧壁上，所述第二滚筒位于第二弧状段的上方，且所述第二弧状段的弧状与第二滚筒的外周缘相匹配，所述第四折段的底端部与第二基底固定连接，所述第二挡板开启机构采用第二电动伸缩杆，所述第一基底的底部铰接有第二挡板和第二电动伸缩杆的一端，所述第二挡板和第二电动伸缩杆的另一端相铰接，所述第二挡板的另一端在自然状态时与第二弧状段的底端部相接触，所述第二基底与炉体内壁之间的空隙构成出灰口。

较佳地，所述第二滚筒包括第二转轴，所述第二转轴的外圆周上均匀地排布有与第二弧状段相抵的第二推料板。

较佳地，所述第二气泵固定在支撑架的底部支架上。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

本发明通过滚筒结构加快生活垃圾的干燥、热解气化过程，大幅度提高垃圾处理的效率，降低了垃圾处理的成本，最大程度地对生活垃圾进行减容、减量，避免对环境产生二次污染。而且，本发明可以有效地利用炉体内的空间以及干燥、热解气化后的废热气体，实现生活垃圾处理少投入、零污染、零排放。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的水箱内置式的垃圾热解系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的水箱内置式的第一滚筒的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种水箱内置式的垃圾热解系统，其包括炉体1和支撑架2，所述炉体1和控制器均固定在支撑架2上，所述炉体1内部由上至下被划分为干燥层3和热解气化层4，所述炉体1内且位于干燥层3的底部和热解气化层4的底部分别设置有第一基底5和第二基底6。

所述干燥层3内设置有第一倾斜导料机构7、第一挡板8、第一挡板开启机构9、第一滚筒10和第一水箱11，所述第一倾斜导料机构7、第一挡板8和炉体1内顶壁构成一围设第一滚筒10的干燥腔体12，所述第一倾斜导料机构7、第一基底5和炉体1内侧壁围设成的腔体构成第一水箱11，所述第一水箱11内设置有第一热交换管13和第一温度传感器，所述第一热交换管13的进气口置于干燥腔体12内、出气口通过第一电磁阀14与第一气泵15管路连接，所述第一热交换管13的进气口处固定有用于过滤干燥过程中产生的颗粒物的第一过滤网，所述第一气泵15与废气处理装置16管路连接，所述第一水箱11外接带有第一进水控制电磁阀17的第一进水口18和带有第一出水控制电磁阀19的第一出水口20，所述干燥腔体12内排布有加热管。，所述第一气泵15与废气处理装置16均固定在支撑架2的底部支架上。

其中，所述第一倾斜导料机构7包括由右上至左下方向依次连接的第一折段、第一弧状段和第二折段，所述第一折段穿设炉体1的顶部侧面并延伸至外部，所述第一折段的延伸部与炉体1的顶部侧面构成进料口，所述进料口的顶部盖设有盖板21，所述第一滚筒10位于第一弧状段的上方，且所述第一弧状段的弧状与第一滚筒10的外周缘相匹配，所述第二折段的底端部与第一基底5固定连接，所述第一挡板开启机构9采用第一电动伸缩杆，所述炉体1内顶壁铰接有第一挡板8和第一电动伸缩杆9的一端，所述第一挡板8和第一电动伸缩杆9的另一端相铰接，所述第一挡板8的另一端在自然状态时与第一弧状段的底端部相接触。

如图2所示，所述第一滚筒10包括第一转轴101，所述第一转轴101的外圆周上均匀地排布有与第一弧状段相抵的第一推料板102。

所述热解气化层4内设置有第二倾斜导料机构22、第二挡板23、第二挡板开启机构24、第二滚筒25和第二水箱26，所述第二倾斜导料机构22、第二挡板23和第一基底5构成一围设第二滚筒25的气化腔体27，所述第二倾斜导料机构22、第二基底6和炉体1内侧壁围设成的腔体构成第二水箱26，所述第二水箱26内设置有第二热交换管28和第二温度传感器，所述第二热交换管28的进气口置于气化腔体27内、出气口通过第二电磁阀29与第二气泵30管路连接，所述第二热交换管28的进气口处固定有用于过滤热解气化过程中产生的颗粒物的第二过滤网，所述第二气泵30与废气处理装置16管路连接，所述第二水箱26外接带有第二进水控制电磁阀的第二进水口和带有第二出水控制电磁阀的第二出水口，所述气化腔体27内排布有高温加热管，所述第二气泵30固定在支撑架2的底部支架上。

其中，所述第二倾斜导料机构22包括由左上至右下方向依次连接的第三折段、第二弧状段和第四折段，所述第三折段固定于炉体1的内侧壁上，所述第二滚筒25位于第二弧状段的上方，且所述第二弧状段的弧状与第二滚筒25的外周缘相匹配，所述第四折段的底端部与第二基底6固定连接，所述第二挡板开启机构24采用第二电动伸缩杆，所述第一基底5的底部铰接有第二挡板23和第二电动伸缩杆24的一端，所述第二挡板23和第二电动伸缩杆24的另一端相铰接，所述第二挡板23的另一端在自然状态时与第二弧状段的底端部相接触，所述第二基底6与炉体1内壁之间的空隙构成出灰口。

所述第二滚筒25包括第二转轴，所述第二转轴的外圆周上均匀地排布有与第二弧状段相抵的第二推料板。

下面具体介绍本发明的工作原理：

打开盖板21，生活垃圾从进料口滑入第一倾斜导料机构7的第一折段，并准备进入第一弧状段内，此时，控制器控制第一滚筒10开始工作，第一滚筒10逆时针转动，带动生活垃圾也进行逆时针转动，加热管加热干燥层3内的生活垃圾；在生活垃圾干燥完成后，控制器控制第一滚筒10顺时针转动，带动生活垃圾也进行顺时针转动，此时，第一电动伸缩杆9自动缩回，从而带动与其铰接的第一挡板8移动，从而使得第一挡板8和第二折段之间存在缝隙，生活垃圾从该缝隙中流出并沿着第二折段和第二倾斜导料机构22的第三折段移动，并准备进入第二弧状段内。转动以使得第一倾斜导料机构处的垃圾被第一滚筒滚动，并同时控制加热管干燥垃圾，完成干燥后控制第一挡板开启机构将第一挡板开启以使得干燥后的垃圾进入热解气化层内。

其后控制第一电磁阀14开启，控制第一气泵15抽取干燥腔体12内的废热气体进入第一热交换管13内与第一水箱11内的水进行热交换，控制器在第一温度传感器检测到温度达到第一设定值时控制第一出水控制电磁阀19开启以使得热水从第一出水口20流出。

此时，控制器控制第二滚筒25开始工作，第二滚筒25顺时针转动，带动生活垃圾也进行顺时针转动。高温加热管高温加热热解气化层3内的垃圾物质，并实现完全气化燃烧。

在生活垃圾热解气化完成后，第二滚筒25逆时针转动，带动热解气化后的残余灰渣也进行逆时针转动，此时，第二电动伸缩杆24自动缩回，从而带动与其铰接的第二挡板23移动，从而使得第二挡板23和第四折段之间存在缝隙，热解气化后的残余灰渣从该缝隙中流出并沿着第四折段和出灰口排出。

其后控制第二电磁阀29开启，控制第二气泵30抽取气化腔体27内的废热气体进入第二热交换管28内与第二水箱26内的水进行热交换，控制器在第二温度传感器检测到温度达到第二设定值时控制第二出水控制电磁阀开启以使得热水从第二出水口流出。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种水箱内置式的垃圾热解系统，其包括支撑架和固定在支撑架上的炉体，所述炉体内部由上至下被划分为干燥层和热解气化层，其特征在于，所述垃圾热解系统还包括控制器，所述炉体内且位于干燥层的底部和热解气化层的底部分别设置有第一基底和第二基底；

所述干燥层内设置有第一倾斜导料机构、第一挡板、第一挡板开启机构、第一滚筒和第一水箱，所述第一倾斜导料机构、第一挡板和炉体内顶壁构成一围设第一滚筒的干燥腔体，所述第一倾斜导料机构、第一基底和炉体内侧壁围设成的腔体构成第一水箱，所述第一水箱内设置有第一热交换管和第一温度传感器，所述第一热交换管的进气口置于干燥腔体内、出气口通过第一电磁阀与第一气泵管路连接，所述第一热交换管的进气口处固定有第一过滤网，所述第一气泵与废气处理装置管路连接，所述第一水箱外接带有第一进水控制电磁阀的第一进水口和带有第一出水控制电磁阀的第一出水口，所述干燥腔体内排布有加热管；

所述控制器用于控制第一滚筒转动以使得第一倾斜导料机构处的垃圾被第一滚筒滚动，并同时控制加热管干燥垃圾，完成干燥后控制第一挡板开启机构将第一挡板开启以使得干燥后的垃圾进入热解气化层内，其后控制第一电磁阀开启，控制第一气泵抽取干燥腔体内的废热气体进入第一热交换管内与第一水箱内的水进行热交换，控制器在第一温度传感器检测到温度达到第一设定值时控制第一出水控制电磁阀开启以使得热水从第一出水口流出。

2.如权利要求1所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述第一倾斜导料机构包括由右上至左下方向依次连接的第一折段、第一弧状段和第二折段，所述第一折段穿设炉体的顶部侧面并延伸至外部，所述第一折段的延伸部与炉体的顶部侧面构成进料口，所述第一滚筒位于第一弧状段的上方，且所述第一弧状段的弧状与第一滚筒的外周缘相匹配，所述第二折段的底端部与第一基底固定连接，所述第一挡板开启机构采用第一电动伸缩杆，所述炉体内顶壁铰接有第一挡板和第一电动伸缩杆的一端，所述第一挡板和第一电动伸缩杆的另一端相铰接，所述第一挡板的另一端在自然状态时与第一弧状段的底端部相接触。

3.如权利要求2所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述进料口的顶部盖设有盖板。

4.如权利要求2所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述第一滚筒包括第一转轴，所述第一转轴的外圆周上均匀地排布有与第一弧状段相抵的第一推料板。

5.如权利要求1所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述第一气泵与废气处理装置均固定在支撑架的底部支架上。

6.如权利要求1所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述热解气化层内设置有第二倾斜导料机构、第二挡板、第二挡板开启机构、第二滚筒和第二水箱，所述第二倾斜导料机构、第二挡板和第一基底构成一围设第二滚筒的气化腔体，所述第二倾斜导料机构、第二基底和炉体内侧壁围设成的腔体构成第二水箱，所述第二水箱内设置有第二热交换管和第二温度传感器，所述第二热交换管的进气口置于气化腔体内、出气口通过第二电磁阀与第二气泵管路连接，所述第二热交换管的进气口处固定有第二过滤网，所述第二气泵与废气处理装置管路连接，所述第二水箱外接带有第二进水控制电磁阀的第二进水口和带有第二出水控制电磁阀的第二出水口，所述气化腔体内排布有高温加热管；

所述控制器用于控制第二滚筒转动以使得第二倾斜导料机构处的垃圾被第二滚筒滚动，并同时控制高温加热管热解气化垃圾，完成热解气化后控制第二挡板开启机构将第二挡板开启以使得热解气化后的垃圾流出，其后控制第二电磁阀开启，控制第二气泵抽取气化腔体内的废热气体进入第二热交换管内与第二水箱内的水进行热交换，控制器在第二温度传感器检测到温度达到第二设定值时控制第二出水控制电磁阀开启以使得热水从第二出水口流出。

7.如权利要求6所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述第二倾斜导料机构包括由左上至右下方向依次连接的第三折段、第二弧状段和第四折段，所述第三折段固定于炉体的内侧壁上，所述第二滚筒位于第二弧状段的上方，且所述第二弧状段的弧状与第二滚筒的外周缘相匹配，所述第四折段的底端部与第二基底固定连接，所述第二挡板开启机构采用第二电动伸缩杆，所述第一基底的底部铰接有第二挡板和第二电动伸缩杆的一端，所述第二挡板和第二电动伸缩杆的另一端相铰接，所述第二挡板的另一端在自然状态时与第二弧状段的底端部相接触，所述第二基底与炉体内壁之间的空隙构成出灰口。

8.如权利要求6所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述第二滚筒包括第二转轴，所述第二转轴的外圆周上均匀地排布有与第二弧状段相抵的第二推料板。

9.如权利要求6所述的水箱内置式的垃圾热解系统，其特征在于，所述第二气泵固定在支撑架的底部支架上。

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