CN109851408A - 用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴及控制方法，属于堆肥曝气领域。该防堵塞喷嘴包括重锤式喷头和金属外壳，其中重锤式喷头包括重锤帽、带有喷气口的喉管和渐缩管，金属外壳包括外壳表面螺纹、外壳顶部圆柱空腔、外壳中部圆台空腔、外壳底部圆柱空腔和进气口，装配时渐缩管与外壳中部圆台空腔贴合，金属外壳采用两段拼接方式组装；进气时通过渐缩管增压顶起重锤帽，喷气口露出实现曝气，气体停止后重锤式喷头靠重力回归原位，保证杂物不会堵塞喷气口；外壳表面螺纹用于防堵塞喷嘴的位置固定。本发明具有结构简单、成本低廉、便于安装更换和应用范围广等技术优势，能够解决现有堆肥设施底部曝气装置的堵塞问题。

Description

用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴及控制方法

技术领域

本发明属于堆肥曝气领域，具体涉及一种用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴及控制方法。

背景技术

好氧堆肥法是一种符合可持续发展的有机废物处理方法，通过发酵可以将有机废物稳定化，并能在高温发酵时杀死病原菌，其最终产物也可作为有机肥料或土壤调节剂，使有机物与养分循环利用。目前该方法的难点在于如何实现堆体通风供氧，若供氧不足，会造成堆体局部厌氧，产生大量恶臭气体，最终产物也无法腐熟。对于大型堆肥设施多采用大型抛翻机将物料抛翻与空气充分接触达到供氧目的，对于小型堆肥设施多采用底部铺设多孔曝气管网或安装曝气喷嘴外接空压机或风机实现堆体供氧，然而物料发酵过程中产生的渗滤液使得堆体底部呈泥浆状，现有的多孔曝气管与曝气喷嘴很容易堵塞，通风供氧受限。因此，现亟需研究开发一种用于小型堆肥设施底部曝气的防堵塞喷嘴，以保证堆肥物料供氧充分、产品腐熟。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种结构简单、成本低廉、便于安装更换、适用范围广、用于小型堆肥设施底部曝气的防堵塞喷嘴。

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，该防堵塞喷嘴包括金属外壳和重锤式喷头；所述重锤式喷头包括重锤帽、喉管和渐缩管；所述喉管出口一端固定有重锤帽且喉管出口被重锤帽封堵，喉管入口与渐缩管的缩小端连通；所述喉管沿周向开设有若干个喷气口；

所述金属外壳呈圆柱状，其侧面攻有外壳表面螺纹，金属外壳的内部设有容纳空腔，且容纳空腔从上到下依次分为外壳顶部圆柱空腔、外壳中部圆台空腔、外壳底部圆柱空腔；所述外壳顶部圆柱空腔的内径小于外壳底部圆柱空腔的内径，所述外壳中部圆台空腔的横截面直径从上到下渐扩；所述容纳空腔的底部设有进气口；

所述喉管和渐缩管装配于所述容纳空腔内，且喉管与外壳顶部圆柱空腔构成密合的圆柱套筒副；所述重锤帽尺寸大于所述外壳顶部圆柱空腔的顶端面，当所述喉管下移时重锤帽底面与外壳上表面密合以封住喉管的顶部；当所述喉管上移时，所述渐缩管的侧面与外壳中部圆台空腔能完全贴合，且贴合状态下所述的喷气口连通重锤帽底面与外壳上表面之间的空隙。

作为优选，所述渐缩管底面外径与所述外壳底部圆柱空腔内径相等，在渐缩管上下移动过程中，渐缩管底面与所述外壳底部圆柱空腔内壁贴合。

作为优选，在所述渐缩管的侧面与外壳中部圆台空腔完全贴合状态下，所述的喷气口完全露出外壳上表面。

作为优选，所述重锤帽的顶面呈圆弧面，底面为平面圆形，圆形的外径等于外壳上表面直径。

作为优选，所述喉管沿周向均匀开设4个喷气口。

作为优选，所述喉管上的喷气口位于同一高度处。

作为优选，所述防堵塞喷嘴整体沿中心轴对称。

作为优选，所述重锤式喷头采用一体成型结构。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述任一方案所述防堵塞喷嘴的曝气控制方法，其步骤如下：

1)将防堵塞喷嘴的进气口外接进气管路；

2)在未曝气时，所述重锤式喷头靠自身的重力作用下落，所述重锤帽底面与所述外壳上表面密合，所述喉管缩入所述外壳顶部圆柱空腔中，防止物料进入而堵塞所述喷气口；当需要曝气使，将高压气体通过进气口输入所述外壳底部圆柱空腔后，继续经过内径渐缩的所述渐缩管，使得气压增大，气体经所述渐缩管进入所述喉管后会冲击位于所述喉管顶部的所述重锤帽，所述重锤帽抬升并带动所述喉管伸出，位于所述喉管上的所述喷气口越过所述外壳顶部圆柱空腔，高压气体通过重锤帽底面与外壳上表面之间的空隙释放，停止曝气后所述重锤式喷头在重力作用下回归原位。

作为优选，所述防堵塞喷嘴通过外壳表面螺纹配合固定于曝气管或堆肥设施底部的预设螺纹孔上。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

1、本发明通过将喉管内缩于金属外壳中，通过曝气推动力进行升降，解决了现有技术的堵塞问题，且结构简单、成本低廉、便于安装更换。

2、本发明的防堵塞喷嘴，既可通过底部的进气口直接外联空压机曝气软管，又可通过外壳表面螺纹与曝气管上预设的螺纹孔连接使用，适用范围广。

附图说明

图1为本发明用于小型堆肥设施底部曝气防堵塞喷嘴的爆炸图；

图2为本发明用于小型堆肥设施底部曝气防堵塞喷嘴的正视图(左为有气进入时，右为无气进入时)；

图3为本发明用于小型堆肥设施底部曝气防堵塞喷嘴的剖视图(左为有气进入时，右为无气进入时)；

图4为本发明中重锤式喷头的轴测图；

图5为本发明中金属外壳的剖视图；

图中：重锤式喷头1、金属外壳2、重锤帽101、喉管102、渐缩管103、外壳表面螺纹201、外壳顶部圆柱空腔202、外壳中部圆台空腔203、外壳底部圆柱空腔204、进气口205、外壳上表面206、重锤帽底面1011、喷气口1021、渐缩管底面1031。

具体实施方式

下面结合附图对本发明用于小型堆肥设施底部曝气的防堵塞喷嘴做进一步阐述和说明。

如图1～5所示，为本发明一个较佳实施例中的一种用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，该防堵塞喷嘴包括金属外壳2和重锤式喷头1，由两者组装而成。防堵塞喷嘴整体沿中心轴对称。

其中，重锤式喷头1包括重锤帽101、喉管102和渐缩管103。重锤帽101采用蘑菇头状结构，其顶面呈圆弧面，底面为平面圆形，圆形的外径等于外壳上表面206直径。喉管102是一条圆柱形的中空管，其出口一端固定于重锤帽101的下底面上，且喉管102的顶部出口被重锤帽101封堵，但喉管102沿周向均匀开设有多个喷气口1021，优选为4个。由于喉管102的顶部出口被封堵，因此进入喉管102的气体将从喷气口1021喷出。渐缩管103是一个外表面呈锥台状的部件，其内腔也呈锥台状，锥台的横截面由上到下渐扩。喉管102入口与渐缩管103的管径缩小端连通。重锤式喷头1可以采用一体成型结构，当然也可以分别组装。

另外，金属外壳2呈圆柱状，其侧面攻有外壳表面螺纹201，外壳表面螺纹201的作用是固定防堵塞喷嘴。具体的固定方式可以根据需要进行设定，例如可以将防堵塞喷嘴通过外壳表面螺纹201配合固定于曝气管出口，也可以在堆肥设施底部预设螺纹孔，然后将防堵塞喷嘴旋于该螺纹孔中。金属外壳2的内部设有容纳空腔，且容纳空腔从上到下依次分为外壳顶部圆柱空腔202、外壳中部圆台空腔203、外壳底部圆柱空腔204。外壳顶部圆柱空腔202的内径小于外壳底部圆柱空腔204的内径，而外壳中部圆台空腔203的横截面直径从上到下渐扩。容纳空腔的底部设有进气口205，外部输入的曝气通过该进气口205进入防堵塞喷嘴中。

金属外壳2和重锤式喷头1是整体组装实现相应功能的，下面具体描述其组装方式。装配完成状态下，喉管102和渐缩管103装配于容纳空腔内。喉管102的外径与外壳顶部圆柱空腔202的内径相同，两者可以间隙配合或者略微过盈配合的方式，构成密合的圆柱套筒副，使得喉管102能够沿外壳顶部圆柱空腔202上下移动。重锤帽101的底面直径尺寸大于外壳顶部圆柱空腔202的顶端面直径，使得喉管102沿外壳顶部圆柱空腔202下移至一定位置时，重锤帽底面1011与外壳上表面206密合，限制其继续下滑，同时也封住了喉管102的顶部，防止杂物进入该区域。另外，渐缩管103的侧面斜度与外壳中部圆台空腔203内侧面斜度相同，使得当喉管102上移时，渐缩管103的侧面与外壳中部圆台空腔203能完全贴合，限制喉管102继续沿外壳顶部圆柱空腔202上移，而且也保持了气密性。由于气体需要喷气口1021喷出进行曝气，因此喷气口1021在喉管102上的位置需要保证在渐缩管103的侧面与外壳中部圆台空腔203贴合状态下，喷气口1021能够连通重锤帽底面1011与外壳上表面206之间的空隙。当然，为了保证气流通畅，应当尽量保证在贴合状态下，喷气口1021能完全露出外壳上表面206，减少气阻。但也不能高出太多，最佳状态为：在进气时，喷气口1021的位置略高于金属外壳上表面206，方便喉管102缩回。喉管102上的喷气口1021尽量位于同一高度处，以便于控制。

另外，为了减少重锤式喷头1的晃动，可以使得渐缩管底面1031外径与外壳底部圆柱空腔204内径相等，在渐缩管103上下移动过程中，渐缩管底面1031与外壳底部圆柱空腔204内壁贴合，使得重锤式喷头1整体具有多点支撑。

基于上述防堵塞喷嘴的曝气控制方法，其步骤如下：

1)将防堵塞喷嘴通过外壳表面螺纹201配合固定于曝气管或堆肥设施底部的预设螺纹孔上，然后将进气口205外接进气管路，进气管路通过外联空压机进行鼓气。

2)在未曝气时，重锤式喷头1靠自身的重力作用下落，重锤帽底面1011与外壳上表面206密合，喉管102缩入外壳顶部圆柱空腔202中，防止物料进入而堵塞喷气口1021；当需要曝气使，将高压气体通过进气口205输入外壳底部圆柱空腔204后，继续经过内径渐缩的渐缩管103，使得气压增大，气体经渐缩管103进入喉管102后会冲击位于喉管102顶部的重锤帽101，重锤帽101抬升并带动喉管102伸出，位于喉管102上的喷气口1021越过外壳顶部圆柱空腔202，高压气体通过重锤帽底面1011与外壳上表面206之间的空隙释放，参见图2和3的左图。喉管102与渐缩管103分别与外壳顶部圆柱空腔202和外壳中部圆台空腔203紧密贴合，保证所述重锤式喷头1不会摇晃。停止曝气后重锤式喷头1在重力作用下回归原位，参见图2和3的右图。此状态下，外部的杂物不会接触喉管102中，由此在曝气的同时实现了防堵塞的功能。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出各种变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，该防堵塞喷嘴包括金属外壳和重锤式喷头；所述重锤式喷头包括重锤帽、喉管和渐缩管；所述喉管出口一端固定有重锤帽且喉管出口被重锤帽封堵，喉管入口与渐缩管的缩小端连通；所述喉管沿周向开设有若干个喷气口；

所述金属外壳呈圆柱状，其侧面攻有外壳表面螺纹，金属外壳的内部设有容纳空腔，且容纳空腔从上到下依次分为外壳顶部圆柱空腔、外壳中部圆台空腔、外壳底部圆柱空腔；所述外壳顶部圆柱空腔的内径小于外壳底部圆柱空腔的内径，所述外壳中部圆台空腔的横截面直径从上到下渐扩；所述容纳空腔的底部设有进气口；

所述喉管和渐缩管装配于所述容纳空腔内，且喉管与外壳顶部圆柱空腔构成密合的圆柱套筒副；所述重锤帽尺寸大于所述外壳顶部圆柱空腔的顶端面，当所述喉管下移时重锤帽底面与外壳上表面密合以封住喉管的顶部；当所述喉管上移时，所述渐缩管的侧面与外壳中部圆台空腔能完全贴合，且贴合状态下所述的喷气口连通重锤帽底面与外壳上表面之间的空隙。

2.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，所述渐缩管底面外径与所述外壳底部圆柱空腔内径相等，在渐缩管上下移动过程中，渐缩管底面与所述外壳底部圆柱空腔内壁贴合。

3.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，在所述渐缩管的侧面与外壳中部圆台空腔完全贴合状态下，所述的喷气口完全露出外壳上表面。

4.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，所述重锤帽的顶面呈圆弧面，底面为平面圆形，圆形的外径等于外壳上表面直径。

5.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，所述喉管沿周向均匀开设4个喷气口。

6.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，所述喉管上的喷气口位于同一高度处。

7.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，所述防堵塞喷嘴整体沿中心轴对称。

8.如权利要求1所述的用于堆肥底部曝气的防堵塞喷嘴，其特征在于，所述重锤式喷头采用一体成型结构。

9.一种利用如权利要求1～8任一所述防堵塞喷嘴的曝气控制方法，其特征在于，步骤如下：

1)将防堵塞喷嘴的进气口外接进气管路；

2)在未曝气时，所述重锤式喷头靠自身的重力作用下落，所述重锤帽底面与所述外壳上表面密合，所述喉管缩入所述外壳顶部圆柱空腔中，防止物料进入而堵塞所述喷气口；当需要曝气使，将高压气体通过进气口输入所述外壳底部圆柱空腔后，继续经过内径渐缩的所述渐缩管，使得气压增大，气体经所述渐缩管进入所述喉管后会冲击位于所述喉管顶部的所述重锤帽，所述重锤帽抬升并带动所述喉管伸出，位于所述喉管上的所述喷气口越过所述外壳顶部圆柱空腔，高压气体通过重锤帽底面与外壳上表面之间的空隙释放，停止曝气后所述重锤式喷头在重力作用下回归原位。

10.如权利要求1所述的曝气控制方法，其特征在于，所述防堵塞喷嘴通过外壳表面螺纹配合固定于曝气管或堆肥设施底部的预设螺纹孔上。