CN111018586A - 用于制备液体有机肥的发酵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发酵设备技术领域，具体涉及一种用于制备液体有机肥的发酵装置，包括动力机构、发酵筒和加热机构；加热机构包括滑动变阻器、开关、电加热丝、电源和导线；发酵筒的侧壁内开有流动腔，电加热丝位于流动腔内；发酵筒内设有搅拌轴，搅拌轴内开有空腔；空腔内滑动连接有活塞，活塞上设有连通管，连通管的自由端伸入流动腔内；搅拌轴的内壁上开有封闭的曲线凸轮槽，连通管上设有驱动杆；连通管靠近活塞一侧的侧壁上开有通口；发酵筒的内壁上设有单向排液阀，搅拌轴的侧壁上设有单向进液阀；搅拌轴的侧壁上设有单向进料阀和单向排料阀。使用本方案的发酵设备，使用者能够根据实际需要自动控制发酵温度，能够更好的满足人们的需求。
Description
技术领域
本发明属于发酵设备技术领域，具体涉及一种用于制备液体有机肥的发酵装置。
背景技术
液体有机肥料是有机废弃物(粪便、饼粕、农副产品、食品加工产生的动物下脚料等)经微生物发酵、除臭和腐熟后制作而成的有机肥料，一般用于有机农产品生产的中后期追肥。液体有机肥料含有多种功能性微生物和富含丰富的微量元素，可以改良土壤结构、改善土壤性质、提高土壤肥力水平，并且为作物生长提供充足的营养，使作物茁壮成长。
发酵是制备液体有机肥的一个重要步骤，在发酵过程中需要用到发酵设备，物料在发酵设备中需要严格控制其发酵温度、PH值和氧含量等。其中温度的控制非常关键，使用的发酵原料不同，加工目的不同，发酵的温度控制需要随之改变。但对大多数液体有机肥进行发酵，发酵的适宜温度通常在40度左右，因此现有的发酵设备一般都将发酵温度控制在40度左右，难以根据实际需要调节物料发酵的温度。
发明内容
本发明意在提供一种用于制备液体有机肥的发酵装置，以解决现有发酵设备发酵温度不便调节的问题。
为了达到上述目的，本发明的方案为：用于制备液体有机肥的发酵装置，包括动力机构、发酵筒和设在发酵筒上的加热机构；加热机构包括滑动变阻器、开关、电加热丝、电源和用于串联滑动变阻器、开关、电加热丝、电源的导线；发酵筒的侧壁内开有流动腔，电加热丝位于流动腔内；发酵筒内设有由动力机构驱动转动的搅拌轴，搅拌轴内开有空腔；空腔内滑动连接有活塞，活塞上设有一端依次穿过搅拌轴、发酵筒的连通管，连通管穿过搅拌轴的转动中心处，连通管的自由端伸入且滑动连接在流动腔内；搅拌轴的内壁上开有封闭的曲线凸轮槽，连通管上设有一端卡合在曲线凸轮槽内的驱动杆；连通管靠近活塞一侧的侧壁上开有通口；发酵筒的内壁上设有单向排液阀，搅拌轴与连通管同侧的侧壁上设有单向进液阀；搅拌轴远离连通管一侧的侧壁上设有单向进料阀和单向排料阀。
本方案的工作原理在于：
对物料进行发酵时，将待发酵的物料、液体放置在发酵筒内。根据发酵物料的性质、发酵的目的，确定发酵的温度，然后通过加热机构调节发酵温度。当需要提高发酵的温度时，调节滑动变阻器的电阻值，使其电阻值减小，则通过电加热丝的电流增加，其发热量增多，使得最后发酵的温度提高；而当需要降低发酵的温度时，增大滑动变阻器的电阻值即可。发酵温度调节完成后，启动动力机构，搅拌轴发生转动，由于连通管上的驱动杆卡合在曲线凸轮槽内，搅拌轴转动时驱动连通管和连通管上的活塞沿着搅拌轴的轴向往复运动，活塞反复挤压与连通管同侧的空腔内的空间(下称A空间)或与连通管不同侧的空腔内的空间(下称B空间)。当活塞挤压A空间时，A空间和流动腔内的压强增大，单向排液阀打开，A空间内的物料先通过通口进入连通管中，然后通过连通管进入流动腔内，被流动腔内的电热丝进行加热，最后通过单向排液阀排出；与此同时，B空间内的压强减小，单向进料阀自动打开，发酵筒内的物料通过单向进料阀进入B空间。当活塞挤压B空间时，单向排料阀自动打开，B空间内的物料通过单向排料阀喷出搅拌轴；与此同时，A空间内的压强减小，单向进液阀自动打开，发酵筒内的物料通过单向进料阀进入A空间。
本方案的有益效果在于：
1、设置专门的加热机构，通过改变接入电路的电阻值改变电路电流的大小，从而改变电加热丝的发热量，使得使用者能够根据实际需要自动控制发酵温度，能够更好的满足人们的需求。
2、发酵的过程中，搅拌轴除了能对物料进行搅拌，使物料充分混合外，搅拌轴还能使物料在发酵筒内实现两种循环流动，第一种：物料从发酵筒流入搅拌轴的A空间，然后沿着连通管进入流动腔，在流动腔内得到加热，最后从流动腔排入发酵筒，在这个过程中，发酵筒内的物料实现了一个大的循环流动，电加热丝能够充分的对物料进行加热，而且由于物料是流动的，保证了加热的均匀性。第二种：搅拌轴在转动时，发酵筒内的物料反复的进入B空间,喷出B空间，在加快物料流动的同时，喷出的物料具有一定的惯性和力量，能对发酵筒内的物料进行搅拌。
可选地，动力机构为电机；搅拌轴的下端连接有连接轴，连接轴穿过发酵筒的底部并与发酵筒转动连接；电机的输出轴与连接轴连接。启动电机，电机通过连接轴驱动搅拌轴转动。
可选地，连通管的上端依次穿过搅拌轴和发酵筒；单向进液阀设在搅拌轴上部的侧壁上，单向进料阀、单向排料阀设在搅拌轴下部的侧壁上。固体物料一般沉积在发酵筒的底部，流动性非常差，难以充分的对这些固体物料进行搅拌、混合，搅拌的效果有待提高。将单向进料阀设置在下方，使得固体物料能够更多的通过单向进料阀进入搅拌轴内，然后通过单向排料阀排出，使得沉积在底部的固体物料能够发生循环流动，加大固体物料的流动性，同时使得固体物料能够混合得更加均匀。
可选地，发酵筒内设有位于搅拌轴与发酵筒之间的锥形漏台，锥形漏台内开有上端大下端小的凹腔。设置锥形漏台，固体物料在自身重力作用下滑落到凹腔内，在凹腔内聚积，便于这些固体物料通过单向进料阀进入搅拌轴内。
可选地，发酵筒的内壁上铰接有多块位于锥形漏台上方的翻转板，翻转板位于发酵筒的下部；发酵筒的底部滑动且密封连接有多根上侧位于发酵筒内的顶杆，每根顶杆均位于每块翻转板的下方；电机的输出轴上设有上表面与顶杆的下端接触的圆柱凸轮。
翻转板位于发酵筒的下部，翻转板主要与固体物料接触。电机带动圆柱凸轮转动，在圆柱凸轮转动的过程中，圆柱凸轮驱动顶杆沿着发酵筒的底部上下滑动，当顶杆上行时，顶杆将翻转板顶起，使得翻转板绕铰接点转动，翻转板将其上物料的向上扬起，物料自下而上的向上运动，扬起的物料随后在自身重力的作用下下落，一部分物料再次落在翻转板上，另一部分物料落在锥形漏台上。顶杆下行时，翻转板没有了支撑力，翻转板向下翻转。在本方案中，设置了翻转板，使沉积在底部的固体物料能够自下而上的向上运动，进一步的快加了物料的混合，有利于发酵的进行。
可选地，翻转板的下表面开有燕尾槽，顶杆的上端铰接有滑动连接在燕尾槽内的滑块；圆柱凸轮的上表面开有闭合的卡槽，顶杆的下端转动连接有卡合在卡槽内的滚球。通过上述设置，将顶杆与圆柱凸轮连接为一体，将翻转板与顶杆连接为一体，能够确保顶杆的上下移动更加顺利，避免由于顶杆重力不足而难以向下滑落；能使翻转板的运动更加灵敏，而且翻转板还能在顶杆的带动下向下挤压固体物料，使固体物料粒径更小，更利于发酵。
可选地，搅拌轴上设有用于过滤进入单向进液阀内物料的过滤网。固体物料的流动性较液体差，利用过滤网能将固体物料隔绝在搅拌轴外，避免固体物料通过搅拌轴进入流动腔，并堆积在流动腔内。
可选地，搅拌轴上设有多根搅拌杆。设置搅拌杆有利于搅拌轴对物料进行搅拌，使物料混合更加均匀。
可选地，搅拌杆设有搅拌叶片。搅拌叶片能使流体发生定向流动，有利于物料充分的混合。
可选地，驱动杆卡合在曲线凸轮槽的一端内转动连接有滚珠。设置滚珠能够将驱动杆与搅拌轴之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，降低摩擦系数，减少磨损。
附图说明
图1为本发明实施例一中用于制备液体有机肥的发酵装置主视方向的剖视图；
图2为本发明实施例二中用于制备液体有机肥的发酵装置主视方向的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：发酵筒10、流动腔11、搅拌轴20、单向进液阀21、单向排料阀22、单向进料阀23、曲线凸轮槽24、连接轴25、过滤网26、活塞30、连通管31、驱动杆32、搅拌杆33、搅拌叶片34、加热机构40、电加热丝41、电机50、锥形漏台60、单向排液阀70、圆柱凸轮80、顶杆81、滑块82、翻转板90、燕尾槽91。
实施例一
本实施例基本如图1所示：用于制备液体有机肥的发酵装置，包括动力机构、加热机构40和发酵筒10，发酵筒10上开有多个排气口。加热机构40包括滑动变阻器、开关、电加热丝41、电源和导线，导线将滑动变阻器、开关、电加热丝41和电源串联起来，闭合开关即可接通该电路。在本实施例中，电源为电池，滑动变阻器、开关和电池通过安装盒固定安装在发酵筒10的外壁上。发酵筒10的侧壁内开有流动腔11，电加热丝41安装在流动腔11内。
发酵筒10内转动连接有搅拌轴20，搅拌轴20的下端焊接有连接轴25，连接轴25穿过发酵筒10的底部并与发酵筒10转动连接，连接轴25与发酵筒10之间通过机械密封的方式进行密封，有效避免泄漏。动力机构为电机50，电机50的输出轴与连接轴25连接，为了控制电机50的转速，可增设减速机，在此就不再赘述具体的连接结构。搅拌轴20上焊接有多根搅拌杆33，搅拌杆33安装有搅拌叶片34。搅拌轴20内开有空腔；空腔内滑动连接有活塞30，活塞30上固定有上端依次穿过搅拌轴20、发酵筒10的连通管31，连通管31穿过搅拌轴20的转动中心处，连通管31的自由端伸入且滑动连接在流动腔11内。搅拌轴20的内壁上开有封闭的曲线凸轮槽24，曲线凸轮槽24始终位于活塞30的上方。连通管31上焊接有一端卡合在曲线凸轮槽24内的驱动杆32，驱动杆32卡合在曲线凸轮槽24的一端内转动连接有滚珠，搅拌轴20转动时，在曲线凸轮槽24的作用下，能驱使连通管31沿搅拌轴20的轴向上下滑动。连通管31靠近活塞30一侧的侧壁上开有通口，空腔内的物料能够通过通口进入连通管31，然后通过连通管31进入流动腔11。发酵筒10的内壁上设有单向排液阀70，当流动腔11内的压强增大时，单向排液阀70自动打开。搅拌轴20上部的侧壁上安装有单向进液阀21，下部的侧壁上安装有单向进料阀23和单向排料阀22，单向进液阀21位于活塞30的上方，单向进料阀23、单向排料阀22位于活塞30的下方。搅拌轴20的侧壁上设有过滤网26，过滤网26用于过滤进入单向进液阀21内物料。当活塞30上方的空腔内压强减少时，单向进液阀21自动打开，单向排料阀22自动打开，而当活塞30下方的空腔内压强减少时，单向进料阀23自动打开。
发酵筒10内安装有位于搅拌轴20与发酵筒10之间的锥形漏台60，锥形漏台60内开有上端大下端小的凹腔。
对物料进行发酵时，将待发酵的物料、液体放置在发酵筒10内。根据发酵物料的性质、发酵的目的，确定发酵的温度，然后通过加热机构40调节发酵温度。当需要提高发酵的温度时，调节滑动变阻器的电阻值，使其电阻值减小，则通过电加热丝41的电流增加，其发热量增多，使得最后发酵的温度提高；而当需要降低发酵的温度时，增大滑动变阻器的电阻值即可。发酵温度调节完成后，启动电机50，电机50带动搅拌轴20发生转动，由于连通管31上的驱动杆32卡合在曲线凸轮槽24内，搅拌轴20转动时驱动连通管31和连通管31上的活塞30沿着搅拌轴20的轴向往复运动，活塞30反复挤压与活塞30上方空腔内的空间(下称A空间)或活塞30下方空腔内的空间(下称B空间)。当活塞30挤压A空间时，A空间和流动腔11内的压强增大，单向排液阀70打开，A空间内的物料先通过通口进入连通管31中，然后通过连通管31进入流动腔11内，被流动腔11内的电热丝进行加热，最后通过单向排液阀70排出；与此同时，B空间内的压强减小，单向进料阀23自动打开，发酵筒10内的物料通过单向进料阀23进入B空间。当活塞30挤压B空间时，单向排料阀22自动打开，B空间内的物料通过单向排料阀22喷出搅拌轴20；与此同时，A空间内的压强减小，单向进液阀21自动打开，发酵筒10内的物料通过单向进料阀23进入A空间。
实施例二
本实施例与实施例一的区别之处在于：如图2所示，发酵筒10的内壁上铰接有多块位于锥形漏台60上方的翻转板90，翻转板90位于发酵筒10的下部。发酵筒10的底部滑动且密封连接有多根数量与翻转板90相同的顶杆81，顶杆81的上侧位于发酵筒10内，每根顶杆81均位于每块翻转板90的下方。电机50的输出轴上固定有圆柱凸轮80，圆柱凸轮80的上表面开有闭合的卡槽，顶杆81的下端转动连接有卡合在卡槽内的滚球。翻转板90的下表面开有燕尾槽91，顶杆81的上端铰接有滑动连接在燕尾槽91内的滑块82。
在圆柱凸轮80转动的过程中，圆柱凸轮80驱动顶杆81沿着发酵筒10的底部上下滑动，当顶杆81上行时，顶杆81将翻转板90顶起，使得翻转板90绕铰接点转动，翻转板90将其上物料的向上扬起，物料自下而上的向上运动，扬起的物料随后在自身重力的作用下下落，一部分物料再次落在翻转板90上，另一部分物料落在锥形漏台60上。顶杆81下行时，带动翻转板90一同向下翻转。在本方案中，设置了翻转板90，使沉积在底部的固体物料能够自下而上的向上运动，进一步的快加了物料的混合，有利于发酵的进行。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。
Claims (10)
1.用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：包括动力机构、发酵筒和设在发酵筒上的加热机构；加热机构包括滑动变阻器、开关、电加热丝、电源和用于串联滑动变阻器、开关、电加热丝、电源的导线；发酵筒的侧壁内开有流动腔，电加热丝位于流动腔内；发酵筒内设有由动力机构驱动转动的搅拌轴，搅拌轴内开有空腔；空腔内滑动连接有活塞，活塞上设有一端依次穿过搅拌轴、发酵筒的连通管，连通管穿过搅拌轴的转动中心处，连通管的自由端伸入且滑动连接在流动腔内；搅拌轴的内壁上开有封闭的曲线凸轮槽，连通管上设有一端卡合在曲线凸轮槽内的驱动杆；连通管靠近活塞一侧的侧壁上开有通口；发酵筒的内壁上设有单向排液阀，搅拌轴与连通管同侧的侧壁上设有单向进液阀；搅拌轴远离连通管一侧的侧壁上设有单向进料阀和单向排料阀。
2.根据权利要求1所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：动力机构为电机；搅拌轴的下端连接有连接轴，连接轴穿过发酵筒的底部并与发酵筒转动连接；电机的输出轴与连接轴连接。
3.根据权利要求2所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：连通管的上端依次穿过搅拌轴和发酵筒；单向进液阀设在搅拌轴上部的侧壁上，单向进料阀、单向排料阀设在搅拌轴下部的侧壁上。
4.根据权利要求3所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：发酵筒内设有位于搅拌轴与发酵筒之间的锥形漏台，锥形漏台内开有上端大下端小的凹腔。
5.根据权利要求4所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：发酵筒的内壁上铰接有多块位于锥形漏台上方的翻转板，翻转板位于发酵筒的下部；发酵筒的底部滑动且密封连接有多根上侧位于发酵筒内的顶杆，每根顶杆均位于每块翻转板的下方；电机的输出轴上设有上表面与顶杆的下端接触的圆柱凸轮。
6.根据权利要求5所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：翻转板的下表面开有燕尾槽，顶杆的上端铰接有滑动连接在燕尾槽内的滑块；圆柱凸轮的上表面开有闭合的卡槽，顶杆的下端转动连接有卡合在卡槽内的滚球。
7.根据权利要求1所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：搅拌轴上设有用于过滤进入单向进液阀内物料的过滤网。
8.根据权利要求1-7任一项所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：搅拌轴上设有多根搅拌杆。
9.根据权利要求1-7任一项所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：搅拌杆设有搅拌叶片。
10.根据权利要求1-7任一项所述的用于制备液体有机肥的发酵装置，其特征在于：驱动杆卡合在曲线凸轮槽的一端内转动连接有滚珠。
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| CN116375516A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-07-04 | 山东中创亿丰肥料集团有限公司 | 一种液体有机肥料制备装置 |
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