CN110608443A - 一种小型固体有机废弃物气化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种小型固体有机废弃物气化系统，其包括焚烧炉(1)，焚烧炉(1)包括进料口(1‑1)、出气口(1‑9)和进气口；焚烧炉(1)的进料口(1‑1)连接有进料装置，焚烧炉(1)的出气口(1‑9)连接有气体净化装置(4)；所述焚烧炉(1)的进气口连接有引燃装置；引燃装置用于引燃物料和向焚烧炉中输送助燃气体；所述进料装置将物料挤压进所述焚烧炉(1)。本申请的方案，将生产生活中固体废弃进行燃烧裂解，生成气体进行能源的再利用，减少了固体有机废弃物的污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种小型固体有机废弃物气化系统。
背景技术
在生活生产领域，常见的固体有机废弃物垃圾包括蔬菜果皮、织物、桔杆、纸、木材、塑料和橡皮等，如何对其进行处理和运用，在环保需要越来越重视的今天，是我们急需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种小型固体有机废弃物气化系统，解决了固体有机废弃物垃圾的处理和废弃利用问题。为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种小型固体有机废弃物气化系统，包括焚烧炉，焚烧炉包括进料口、出气口和进气口；焚烧炉的进料口连接有进料装置，焚烧炉的出气口连接有气体净化装置；所述焚烧炉的进气口连接有引燃装置；引燃装置用于引燃物料和向焚烧炉中输送助燃气体；所述进料装置将物料挤压进所述焚烧炉。
进一步的，所述气体净化装置的出气口连接有储气进化装置和排空火炬。
进一步的，所述出气口与气体净化装置之间通过冷凝管连通，冷凝管的下端连接有油灰存储箱；冷凝管内设置有清灰装置，清灰装置用于清除冷凝管内管壁上沉积的灰泥。
进一步的，所述焚烧炉上还连接有物料搅拌装置，物料搅拌装置包括动力装置和螺旋搅拌器，螺旋搅拌器设于焚烧炉的内部；动力装置和螺旋搅拌器之间连接有封气传动装置连接；封气传动装置用于传动动力装置的动力给螺旋搅拌器，驱动螺旋搅拌器转动，所述封气传动装置与焚烧炉转动密封连接。
进一步的，封气传动装置包括中间轴，中间轴贯穿所述焚烧炉的顶部转动连接；位于焚烧炉的顶部上端的中间轴周围配合设置有密封圆环，密封圆环与中间轴之间的转动间隙填充有润滑封堵液。
进一步的，所述封气传动装置与螺旋搅拌器还通过用于焚烧炉物料高度检测的检测机构连接，检测机构包括转动管，转动管的下端连接有底板，底板上设置有定位槽和转动通孔，定位槽内设置有定位杆；所述螺旋搅拌器的端部穿过转动通孔与所述定位杆连接；所述转动管与所述封气传动装置可拆卸的连接。
进一步的，所述润滑封堵液包括润滑油和石墨粉，润滑油和石墨粉的质量比为3-5倍。
进一步的，气体净化装置包括净化罐，净化罐内设置有过滤袋，过滤袋的一端连接有第一进气管，第一进气管用于输入需净化的气体。
进一步的，进料装置包括螺旋输送器，螺旋输送器的进料口设置有第一传感器，第一传感器连接有控制器，控制器还连接螺旋输送器的电机，控制器通过检测第一传感器的触发信号，来控制螺旋输送器的电机的启停。
进一步的，引燃装置包括燃料箱和烧嘴，烧嘴的喷火端与焚烧炉连通，烧嘴的进液口通过管道与燃料箱连通，烧嘴与燃料箱之间的管道上设置有第一电磁阀，烧嘴的进气口连接有气泵。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
通过焚烧炉将固体有机废弃物进行燃烧裂解，得到的气体；气体包括但不限于一氧化碳、氢气、甲烷、氯化氢、硫化氢、二氧化硫和二氧化碳等；在焚烧炉中从上至下自然划分了储料区、产气区和积灰区，引燃装置连接于产气区，引燃物料，使产气区的温度保持在400℃以上，这样解决了生活领域有机固体废弃物的处理问题，所述进料装置将物料挤压进所述焚烧炉，运用物料有效封堵产出的气体，并提高了处理的效率。封气传动装置的设置，结构简单，有效的解决了转动配合和密封气体的问题。用于焚烧炉物料高度检测的检测机构，当物料过多的时候，物料将螺旋搅拌器向上推，螺旋搅拌器上端连接的定位杆向上脱离定位槽，发出异响，提示停止进料。
附图说明
图1为本申请的结构示意图；
图2为图1中A的放大图；
图3为图1中B的放大图；
图4为转动管的下端底板示意图；
图5为联轴器的中间块的示意图；
图6为旋转底盘托的位置示意图；
图7为图1中C的放大图；
焚烧炉1、进料口1-1、观察窗1-2、灰渣出口1-3、支撑物料网1-4、电机1-5、减速器1-6、螺旋搅拌器1-7、定位杆1-7-1、封气传动装置1-8、密封圆环1-8-1、中间轴1-8-2、销1-8-3、第一圆环板1-8-5、底板1-8-6、转动管1-8-7、定位槽1-8-9、旋转底盘托1-8-10、出气口1-9、输出轴1-10、联轴器1-11、上旋转块1-11-1、中间块1-11-2、下旋转块1-11-3、圆柱块1-11-2-3、上凸块1-11-2-1、下凸块1-11-2-2、送料管2-1、送料电机2-2、减速机2-3、螺旋推进杆2-4、进料斗2-5、第一传感器2-6、粉碎机3-1、传输带3-2、气体净化装置4、排空火炬5、顶盖5-1、保护罩壳5-2、燃烧主管5-3、第三电磁阀门5-4、第二阀门5-5、第二电子点火器5-6、第二热电偶5-7、储气进化装置6、支撑架6-1、行程开关6-2、漏斗6-3、阀门6-4、燃气灶台7、烧嘴8-1、燃料箱8-2、进气口8-3、第一电磁阀8-4、冷凝管9、油灰存储箱10、过滤袋11、第一出气管12、排污阀门13、第一过滤网14、进液阀15。
具体实施方式
现结合附图对方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-5所示，一种小型固体有机废弃物气化系统，包括焚烧炉1，焚烧炉1包括进料口1-1、出气口1-9和进气口；焚烧炉1的进料口1-1连接有进料装置，焚烧炉1的出气口1-9连接有气体净化装置4；所述焚烧炉1的进气口连接有引燃装置；引燃装置用于引燃物料和向焚烧炉中输送助燃气体；所述进料装置将物料挤压进所述焚烧炉1。进料装置包括螺旋输送器，螺旋输送器包括送料电机2-2，送料电机2-2通过减速机2-3连接螺旋推进杆2-4，螺旋推进杆2-4设置在送料管2-1内，送料管2-1的侧壁上方连接螺旋输送器的进料斗2-5，送料管2-1的出料口与焚烧炉1的进料口1-1连接；送料管2-1靠近进料口1-1的一端的管内为喇叭口，喇叭口有助于物料的挤压，密封气体。
螺旋输送器的进料斗2-5设置有第一传感器2-6，第一传感器2-6连接有控制器，控制器还连接螺旋输送器的电机，控制器通过检测第一传感器2-6的触发信号，来控制螺旋输送器的电机的启停。第一传感器2-6为分开式光电传感器，当进料斗2-5内的物料高度超过第一传感器2-6的位置时，第一传感器2-6向控制器发送触发信号，控制器控制送料电机2-2转动，向焚烧炉1输送物料，使螺旋输送器的物料一直保持到一定范围，通过物料的挤压对焚烧炉1中产生气体进行密封。
所述出气口1-9与气体净化装置4之间通过冷凝管9连通，冷凝管9的最低点连接有油灰存储箱10。将焚烧后中产生的焦油进行冷却收集，然后通过油灰存储箱10下端设置的阀门进行转移。
封气传动装置1-8包括中间轴1-8-2，中间轴1-8-2贯穿所述焚烧炉1的顶部转动连接；位于焚烧炉1的顶部上端的中间轴1-8-2的中间轴周围配合设置有密封圆环1-8-1，密封圆环1-8-2与中间轴之间的转动间隙填充有润滑封堵液。
所述封气传动装置1-8与螺旋搅拌器1-7还通过用于焚烧炉1物料高度检测的检测机构连接，检测机构包括转动管1-8-7，转动管1-8-7的下端连接有底板1-8-6，底板上设置有定位槽1-8-9和转动通孔，定位槽1-8-9内设置有定位杆1-7-1；所述螺旋搅拌器1-7的端部穿过转动通孔与所述定位杆连接；所述转动管1-8-7与所述封气传动装置可拆卸的连接，具体可以通过销1-8-3连接，销1-8-3穿过中间轴1-8-2和转动管1-8-7进行连接。本设计采用螺旋搅拌器可以在电机1-5的正反转的带动下，对焚烧炉1储料区中的物料进行输送和翻动的作用。
为了配合旋转密封效果更好，中间轴1-8-2连接有圆板，圆板在焚烧炉1的上面支撑中间轴1-8-2，圆盘与密封圆环1-8-1再配合，配合间隙0.01mm-0.03mm。配合间隙加入润滑封堵液使润滑效果更好。
为了使封气传动装置1-8更好加工和密封，密封圆环1-8-1与焚烧炉1顶面之间设置有旋转底盘托1-8-10，中间轴1-8-2依次穿过旋转底盘托1-8-10和焚烧炉1顶面进入焚烧炉1；中间轴1-8-2与旋转底盘托1-8-10以及焚烧炉1的配合转动间隙0.01mm-0.03mm；为了配合密封的更好，旋转底盘托1-8-10和密封圆环1-8-1一体成型，密封圆环1-8-1内为了配合所述圆板形成的槽通过铣床进行加工而成；旋转底盘托1-8-10与焚烧炉1顶面满焊进行固定。
动力装置包括搅拌电机1-5，搅拌电机1-5连接有减速器1-6，减速器1-6通过支架固定于焚烧炉1的顶部，减速器1-6连接输出轴1-10；为了更好的解决配合度的问题，输出轴1-10还可以通过联轴器1-11连接中间轴1-8-2；联轴器1-11包括上旋转块1-11-1、中间块1-11-2和下旋转块1-11-3；输出轴1-10插入上旋转块1-11-1通过键配合固定；同理下旋转块1-11-3通过键配合固定中间轴1-8-2的上端；中间块1-11-2包括圆柱块1-11-2-3，圆柱块1-11-2-3上设置有上凸块1-11-2-1和下凸块1-11-2-2，上凸块1-11-2-1和下凸块1-11-2-2分别嵌入上旋转块1-11-1和下旋转块1-11-3开设的槽中。这样可以降低转动的同轴度限制的问题；当焚烧炉1内物料过多，定位槽1-8-9内设置有定位杆1-7-1向上运动，脱离了定位槽1-8-9；与转动管1-8-7或者底板发出异响，提醒使用人员进行设备检查，减少送料。为了安装方便，转动管1-8-7的外周上连接有第一圆环板1-8-5，第一圆环板1-8-5与底板1-8-6进行螺栓连接。转动管1-8-7或者底板发出异响时，控制器检测到搅拌电机1-5电流波形剧烈变化，控制螺旋输送器的电机停止，送料机构停止向炉内输送物料。
密封圆环1-8-2与中间轴之间的转动间隙填充有润滑封堵液，润滑封堵液包括润滑油和石墨粉，润滑油和石墨粉的质量比为3-5倍。石墨粉的选用500目，可以提高封堵的效果。
气体净化装置4包括净化罐，净化罐内设置有过滤袋11，过滤袋11的一端连接有第一进气管，第一进气管用于输入需净化的气体。第一进气管与净化罐密封连接，与出气口1-9连通或者冷凝管9连通。净化罐内还是设置有第一过滤网14，过滤袋11通过第一出气管12固定于过滤网上；净化罐的底板为弧形板，弧形板的底部设置有排污阀门13。净化罐内存储有吸收液，除去焚烧炉中产出的酸性气体等，吸收液优选碱液。过滤袋11通过第一出气管12与第一过滤网14连通，可以将过滤袋11中积流的大颗粒固体物通过第一过滤网14进入净化罐的底部；小颗粒固体通过第一过滤网后再从第一过滤网外进行沉降；气体在压力推送通过过滤袋11和过滤网14后，在碱液中产生微小的气泡，使净化的效果更好。排污阀门13的设置方便清洗过滤袋内的固体颗粒。为了方便注入净化液，在净化罐的上端设置有进液阀15。选用200目过滤袋进行过滤可以使过滤和流速上达到平衡。
为了清除连通净化装置和焚烧炉1之间连接的冷凝管9和出气口1-9的积灰，清灰装置用于清除冷凝管内管壁上沉积的灰泥；在设备运行过程中，焚烧的灰泥容易沉积此处的管道内，冷凝管9内固定有涡轮蜗杆箱C-2，涡轮蜗杆箱C-2的横向输出轴C-6连接有硬质弹簧C-1，弹簧直径占空间的至少三分之二，硬弹簧推动灰泥向两边走，从而进行清除横向的管内的堆积的灰泥；涡轮蜗杆箱C-2的竖向输出轴C-5连接链条，链条转动来刮管壁上的灰泥，灰泥的自身重量作用下掉到下面的油灰存储箱10里。考虑设备的小型化和成本问题，涡轮蜗杆箱C-2用摇柄的方式手动操作。摇柄操作口在垃圾炉工作时，用悬盖C-4密封气体。
所述气体净化装置4的出气口连接有储气净化装置6和排空火炬5。储气进化装置6可以连接燃气灶台7进行家用。排空火炬5包括第二热电偶5-7和保护罩壳5-2，保护罩壳5-2内设置有燃烧主管5-3和附燃烧管，附燃烧管通过第二阀门5-5连通净化罐的上端，燃烧主管5-3通过第三电磁阀门5-4连接气体净化装置4的出气口，燃烧主管5-3的管径大于附燃烧管的管径，燃烧主管5-3的管口高于附燃烧管的管口，附燃烧管的管口上设置有第二电子点火器5-6，通过第二电子点火器5-6引燃附燃烧管的管口的气体。保护罩壳5-2的上端还通过支撑杆连接有顶盖5-1。附燃烧管的出气口为长期燃烧使用，设置为常明火；燃烧主管5-3为产气过多时使用。
储气进化装置6为气囊，放置在支撑架6-1上，气囊上方的支撑架上固定有行程开关6-2；所述气囊与净化罐的出气口之间的连接管设置有第四电磁阀；第四电磁阀、第二热电偶5-7、行程开关6-2和第三电磁阀门5-4连接于所述控制器，气囊内放置有除臭剂6-5，通过漏斗6-3以及与漏斗6-3连接的阀门6-4进行添加；阀门6-4固定于气囊上；储气进化装置从物理化学上对产出的气体进行二次净化；提高了利用气体时使用体验。气囊的底部设第二排污阀，用于定期清理气囊中污垢。
当第二热电偶5-7检测高温时，向控制器发送信号，控制器控制第四电磁阀打开，气囊进行收集气体，当气囊收集气体膨胀到充满气囊，触发上方的行程开关6-2，行程开关6-2向控制器发出信号，控制器控制第三电磁阀门5-4打开，进行释放性的排气燃烧；或者停止气泵向焚烧炉供气，减小助燃空气进入，降底焚烧炉反应温度。
引燃装置包括燃料箱8-2和烧嘴8-1，燃料箱8-2中优选工业酒精作为燃料，可以减少污染和降低成本；烧嘴8-1的喷火端与焚烧炉1连通，烧嘴8-1的进液口通过管道与燃料箱8-2连通，烧嘴8-1与燃料箱8-2之间的管道上设置有第一电磁阀8-4，烧嘴8-1的进气口8-3连接有气泵。焚烧炉1内还设置有第一热电偶8-1；第一热电偶8-1和第一电磁阀8-4连接于所述控制器，第一热电偶8-1当检测高温时，至少400℃，向控制器发送信号，控制器控制第一电磁阀8-3关闭，停止工业酒精的输送，进气管8-1只通过气泵输送空气进行助燃。
所述焚烧炉1内还是设置有支撑物料网1-4，方便物料进行燃烧，焚烧炉1的下端设置有灰渣出口1-3，灰渣出口1-3在工作时，用丝堵或者门进行封堵。
为了更好的进行焚烧和封堵，固体有机废弃物先用粉碎机3-1进行粉碎后，用传输带3-2传输给螺旋输送器的进料斗2-5。控制选用常用的PLC进行信号的判断和控制。为了观察焚烧炉1物料情况，在焚烧炉1的侧壁上设置有观察窗1-2。
本产品小型化设计，便于将本设备安装于乡镇、学校、医院、企业、高速公路服务区、高铁站、旅游景点等垃圾产生分散不易处理的地方，就地处理，拥有巨大的社会经济效益。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，包括焚烧炉(1)，焚烧炉(1)包括进料口(1-1)、出气口(1-9)和进气口；焚烧炉(1)的进料口(1-1)连接有进料装置，焚烧炉(1)的出气口(1-9)连接有气体净化装置(4)；所述焚烧炉(1)的进气口连接有引燃装置；引燃装置用于引燃物料和向焚烧炉中输送助燃气体；所述进料装置将物料挤压进所述焚烧炉(1)。
2.如权利要求1所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，所述气体净化装置(4)的出气口连接有储气进化装置(6)和排空火炬(5)。
3.如权利要求1所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，所述出气口(1-9)与气体净化装置(4)之间通过冷凝管(9)连通，冷凝管(9)的下端连接有油灰存储箱(10)；冷凝管(9)内设置有清灰装置，清灰装置用于清除冷凝管(9)内管壁上沉积的灰泥。
4.如权利要求1所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，所述焚烧炉(1)上还连接有物料搅拌装置，物料搅拌装置包括动力装置和螺旋搅拌器(1-7)，螺旋搅拌器(1-7)设于焚烧炉的内部；动力装置和螺旋搅拌器(1-7)之间连接有封气传动装置(1-8)连接；封气传动装置(1-8)用于传动动力装置的动力给螺旋搅拌器(1-7)，驱动螺旋搅拌器(1-7)转动，所述封气传动装置(1-8)与焚烧炉(1)转动密封连接。
5.如权利要求4所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，封气传动装置(1-8)包括中间轴(1-8-2)，中间轴(1-8-2)贯穿所述焚烧炉(1)的顶部转动连接；位于焚烧炉(1)的顶部上端的中间轴(1-8-2)的中间轴周围配合设置有密封圆环(1-8-1)，密封圆环(1-8-1)与中间轴之间的转动间隙填充有润滑封堵液。
6.如权利要求4或5所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，所述封气传动装置(1-8)与螺旋搅拌器(1-7)还通过用于焚烧炉(1)物料高度检测的检测机构连接，检测机构包括转动管(1-8-7)，转动管(1-8-7)的下端连接有底板(1-8-6)，底板上设置有定位槽(1-8-9)和转动通孔，定位槽(1-8-9)内设置有定位杆(1-7-1)；所述螺旋搅拌器(1-7)的端部穿过转动通孔与所述定位杆连接；所述转动管(1-8-7)与所述封气传动装置可拆卸的连接。
7.如权利要求6所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，所述润滑封堵液包括润滑油和石墨粉，润滑油和石墨粉的质量比为3-5倍。
8.如权利要求1-7任一所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，气体净化装置(4)包括净化罐，净化罐内设置有过滤袋(11)，过滤袋(11)的一端连接有第一进气管，第一进气管用于输入需净化的气体。
9.如权利要求1-8任一所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，进料装置包括螺旋输送器，螺旋输送器的进料口(2-5)设置有第一传感器(2-6)，第一传感器(2-6)连接有控制器，控制器还连接螺旋输送器的电机，控制器通过检测第一传感器(2-6)的触发信号，来控制螺旋输送器的电机的启停。
10.如权利要求1-8任一所述的一种小型固体有机废弃物气化系统，其特征在于，引燃装置包括燃料箱(8-2)和烧嘴(8-1)，烧嘴(8-1)的喷火端与焚烧炉(1)连通，烧嘴(8-1)的进液口通过管道与燃料箱(8-2)连通，烧嘴(8-1)与燃料箱(8-2)之间的管道上设置有第一电磁阀(8-4)，烧嘴(8-1)的进气口(8-3)连接有气泵。
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2019
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