CN111299297A - 一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置及方法，包括发酵槽，发酵槽顶部设置上盖；所述上盖设置吸气管，吸气管通过蒸气排出管与风机连通，风机通过蒸气排入管连接冷凝装置；所述冷凝装置包括冷凝筒体，冷凝筒体内设置冷凝管，冷凝管内流通循环冷却水，冷凝筒体与冷凝水箱连通。实现了病死畜禽无害化处理机蒸气的快速收集和冷凝处理，从而迅速降低处理物的含水率，快速完成高温好氧发酵无害化处理过程，降低处理能耗和提高处理效率。
Description
技术领域
本公开属于病死畜禽无害化处理技术领域，具体涉及一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置及方法。
背景技术
近年来，随着畜禽养殖业的快速发展，病死畜禽无害化处理问题得到了越来越多的关注，已经成为了全社会共同关注的焦点。由于我国畜禽养殖业集约化、标准化和产业化程度较低，“低、小、散”的畜禽养殖场户仍占多数，且分布地域广，基础设施薄弱，标准化生产程度低，无害化处理意识淡漠、缺少经费和设施装备，导致病死畜禽无害化处理能力与养殖发展水平不相适应，随地随处乱扔乱埋病死畜禽事件时有发生，给环境带来了严重污染，直接威胁到人民群众的身体健康。
现有的病死畜禽无害化处理方法多种多样，相关设备也是种类繁多，其中高温发酵法利用生物菌剂发酵降解有机物，达到减量化、无害化和资源化的目的，处理效果好、处理过程无污染、处理成本低、处理产物能够再利用。
现有采用高温发酵法的病死畜禽无害化处理机处理过程中产生的蒸气一般有酸洗、吸附等处理方式，存在工艺复杂、投资大、效率低等问题。
发明内容
本公开目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置及方法；该装置解决了现有处理机蒸气收集处理装置工艺复杂、投资大、效率低的问题，实现了病死畜禽无害化处理机蒸气的快速收集和冷凝处理，从而迅速降低处理物的含水率，快速完成高温好氧发酵无害化处理过程，降低处理能耗和提高处理效率，蒸气收集和冷凝过程中无臭气产生，清洁环保，有利于处理机的推广应用。
本公开的第一发明目的是提出一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，为实现上述目的，本公开采用下述技术方案：
一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，包括发酵槽，发酵槽顶部设置上盖；所述上盖设置吸气管，吸气管通过蒸气排出管与风机连通，风机通过蒸气排入管连接冷凝装置；所述冷凝装置包括冷凝筒体，冷凝筒体内设置冷凝管，冷凝管内流通循环冷却水，冷凝筒体与冷凝水箱连通。
作为进一步的技术方案，所述冷凝管为盘管形式，冷凝管顶部设置冷却水入口与冷却水入水管连通，冷却水入水管连接潜水泵，潜水泵置于冷却水箱的冷却水中；所述冷凝管底部设置冷却水出口与冷却水出水管连通，冷却水出水管与冷却水箱连通。
作为进一步的技术方案，所述冷却水箱还通过降温水出水管、降温水入水管与冷水机连接，由冷水机对冷却水箱的冷却水进行降温。
作为进一步的技术方案，所述冷凝筒体顶部设置蒸气入口与蒸气排入管连通，冷凝筒体底部设置冷凝水出口与冷凝水排水管连通，冷凝水排水管连接冷凝水箱。
作为进一步的技术方案，所述吸气管水平设置，吸气管间隔开设多个吸气孔。
作为进一步的技术方案，所述上盖包括上盖外层和上盖内层，上盖外层和上盖内层之间设置保温层，且上盖外层、上盖内层两侧均与上盖侧板连接，上盖侧板设于发酵槽顶部；所述上盖扣合于发酵槽顶部，上盖与发酵槽之间设置密封条。
作为进一步的技术方案，所述上盖内层顶部安设呼吸阀，吸气管固定设置于上盖侧板，且吸气管与上盖侧板连接处密封设置。
作为进一步的技术方案，所述发酵槽包括槽体板，槽体板两侧设置侧板，发酵槽整体呈顶部开口的槽体结构，所述槽体板底部固定连接夹层板，夹层板和槽体板之间具有间隙形成导热油腔体，导热油腔体侧部与注油装置连通，导热油腔体底部与排油装置连通；所述导热油腔体内布设多个电热管对其内导热油加热。
作为进一步的技术方案，所述电热管沿发酵槽长度方向布设，且多个电热管沿发酵槽长度方向中心面对称分布；所述电热管与电源连接，电源与控制器连接；所述槽体板侧部设置物料温度传感器，夹层板下部设置导热油温度传感器，物料温度传感器、导热油温度传感器均与控制器连接；所述发酵槽内沿长度方向还设置粉碎搅拌装置，粉碎搅拌装置与电动机连接，由电动机带动粉碎搅拌装置转动。
本公开的第二发明目的提出一种如上所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置的工作方法，包括以下步骤：
监测发酵槽内物料温度，待物料温度达到设定值时，控制风机和潜水泵启动；
发酵槽内蒸气由吸气管经由风机吸入冷凝装置的冷凝筒体，蒸气与冷凝管接触；
蒸气与冷凝管内循环冷却水进行热交换，冷凝后形成冷凝水由冷凝水箱收集。
本公开的有益效果为：
本公开的蒸气收集处理装置，采用风机连接吸气管(上有小孔)抽取蒸气，收集效率高，能够及时地抽走蒸气，补充新鲜空气，有利于物料的快速发酵和降低物料水份含量，从而降低能耗。
本公开的蒸气收集处理装置，冷凝装置采用冷凝管内循环冷却水(夏季冷却水温度高时需要启用冷水机)冷凝蒸气，处理工艺和处理装置结构简单，投资小，处理效率高，有利于推广应用。
本公开的蒸气收集处理装置，冷凝管采用盘管结构，盘管螺距稍大于管径，这种结构既能最大化冷凝面积又有利于蒸气循环流动，冷凝效率高，能够保证病死畜禽高温无害化处理过程中产生的大量蒸气被及时处理，是病死畜禽无害化处理机蒸气处理装置的最佳选择。
本公开的蒸气收集处理装置，采用PLC系统自动控制，能够联动控制发酵槽加热装置、粉碎搅拌装置、潜水泵和风机协同工作，自动化程度高。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为蒸气收集处理装置整体结构示意图；
图2为发酵槽结构示意图；
图3为发酵槽侧视图；
图4为上盖仰视图；
图5为上盖剖视图；
图6为上盖内层结构示意图；
图7为上盖外层结构示意图；
图8为上盖侧板结构示意图；
图9为吸气管结构示意图；
图10为冷凝装置结构示意图；
图11为冷凝管结构示意图。
图中，1.发酵槽，1-1.发酵槽前侧板，1-2夹层板，1-3槽体板，1-4定刀片，1-5发酵槽后侧板，2.上盖，2-1.上盖外层，2-2.上盖侧板，2-3.上盖内层，2-4.吸气管，2-5.呼吸阀，2-6.密封条，2-7吸气管安装孔，2-8呼吸阀安装孔，3.蒸气排出管，4.风机，5.冷却水入水管，6.冷却水出水管，7.潜水泵，8.冷却水箱，9.冷凝装置，9-1.冷凝筒体，9-2.蒸气入口，9-3.冷凝管，9-4.冷凝水出口，9-5.冷却水出口，9-6.冷却水入口，9-7.风机安装槽钢，10.蒸气排入管，11.冷凝水排水管，12.冷凝水箱，13.冷水机，14.出水管，15.入水管，16注油装置，17排油装置，18电热管，19电热管安装座，20导热油温度传感器，21物料温度传感器。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
正如背景技术所介绍的，现有技术存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置及方法。
本申请提供了一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，包括发酵槽，发酵槽顶部设置上盖；所述上盖设置吸气管，吸气管通过蒸气排出管与风机连通，风机通过蒸气排入管连接冷凝装置；所述冷凝装置包括冷凝筒体，冷凝筒体内设置冷凝管，冷凝管内流通循环冷却水，冷凝筒体与冷凝水箱连通。
实施例1
下面结合附图1-附图11对本实施例公开的蒸气收集处理装置做进一步的说明；
参照附图1所示，一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，包括：发酵槽1、上盖2、蒸气排出管3、风机4、冷却水入水管5、冷却水出水管6、潜水泵7、冷却水箱8、冷凝装置9、蒸气排入管10、冷凝水排水管11、冷凝水箱12、冷水机13、出水管14、入水管15、PLC控制系统。
上盖2扣合在发酵槽1上，形成一个密封腔体，物料高温发酵过程中产生的蒸气通过收集处理装置处理。蒸气排出管3的一端连接上盖2的吸气管2-4，另一端连接风机4入风口，风机4出风口通过蒸气排入管10连接冷凝装置9的蒸气入口9-2，当风机工作时，蒸气通过吸气管2-4、蒸气排出管3、风机4和蒸气排入管10进入冷凝装置；冷凝装置9的冷凝水出口9-4通过冷凝水排水管11连接冷凝水箱12，蒸气在冷凝装置9的冷凝筒体9-1里冷却后形成的冷却水通过冷凝装置的冷凝水出口9-4和冷凝水排水管11进入冷凝水箱12；冷凝装置9的冷却水入口9-6通过冷却水入水管5连接潜水泵7，潜水泵7置于冷却水箱8的冷却水中，冷凝装置9的冷却水出口9-5通过冷却水出水管6连接冷却水箱8。当潜水泵7工作时，冷却水在冷却水入水管5、冷凝管9-3、冷却水出水管6和冷却水箱8间循环流动；冷却水箱8通过出水管14和入水管15连接冷水机13，当冷水机工作时，降温后的冷水通过出水管和入水管在冷却水箱和冷水机之间循环流动。
发酵槽1，具有加热装置和粉碎搅拌装置，粉碎搅拌装置沿发酵槽长度方向布设，粉碎搅拌装置通过轴承座安装在发酵槽上，电动机、减速机、联轴器、粉碎搅拌装置依次连接，电动机通过减速机和联轴器带动粉碎搅拌装置在发酵槽1内转动，通过和发酵槽1内定刀片1-4相互配合，实现物料的粉碎、搅拌和均匀受热。
6个电热管安装座19焊接在发酵槽前侧板1-1下部，电热管18通过螺纹安装在电热管安装座19上，安装后电热管18位于发酵槽的夹层板1-2和槽体板1-3之间；
注油装置16焊接在发酵槽前侧板1-1上部，排油装置17焊接在发酵槽夹层板1-2底部，注油装置16、夹层板1-2和槽体板1-3、排油装置17组成一个密闭的储油空间，即为导热油腔体，导热油存储在里面；
导热油温度传感器20安装在发酵槽的夹层板1-2下部，物料温度传感器21安装在发酵槽的槽体板1-3中部；
如图2-图3所示，发酵槽1，包括发酵槽前侧板1-1、夹层板1-2、槽体板1-3、定刀片1-4、发酵槽后侧板1-5。发酵槽整体呈顶部开口的槽体结构。
槽体板1-3和夹层板1-2弯曲半径相同，夹层板1-2弯曲成半圆，下移75mm焊接在槽体板1-3下方，发酵槽前侧板1-1和发酵槽后侧板1-5焊接在两侧，形成发酵槽腔体和导热油腔体两个腔体，其中导热油腔体和注油装置16、排油装置17分别连接，构成一个密闭的储油空间。
槽体板由两竖板和底部弧形板连接而成，夹层板呈半圆形，夹层板两端固定于两竖板底部。
两行定刀片1-4沿粉碎搅拌装置主轴方向与槽体长度方向中心面成45度角对称焊接在槽体板1-3内侧，每行定刀片均设置多个沿槽体板长度方向依次布设的定刀片，定刀片设置于粉碎搅拌装置侧下方，与转动的粉碎搅拌装置共同作用破碎病死畜禽。
发酵槽前侧板1-1下方、夹层板1-2和槽体板1-3之间开有6个电加热管穿过孔，每相邻两个穿过孔中心与碎搅拌装置7主轴中心连线成9°夹角，6个穿过孔按发酵槽长度方向中心面对称分布。发酵槽长度方向即为槽体板底部弧形板的轴向方向。
发酵槽前侧板1-1下方开有1个导热油加注孔，加注孔位于夹层板1-2和槽体板1-3之间，与注油装置连接，构成注油管路。
发酵槽夹层板1-2下方开有1个导热油排油孔，与排油装置连接，构成排油管路。
电热管安装座19，带有密封内螺纹，与发酵槽前侧板1-1上的加热管穿过孔同心焊接在发酵槽前侧板1-1上。
电热管18，单只功率3kW，带有密封外螺纹，旋入电热管安装座19安装，能够单个控制开启与关闭。电热管与电源连接，电源与控制器连接，由控制器控制电热管加热与否。多个电热管平行布设。电热管构成本公开的加热装置。
物料温度传感器21，为铂热电阻温度传感器，实时监测并反馈物料温度给PLC控制器。
导热油温度传感器20，为铂热电阻温度传感器，实时监测并反馈导热油温度给PLC控制器。
如图4-图9所示，上盖2，包括上盖外层2-1、上盖侧板2-2、上盖内层2-3、吸气管2-4、呼吸阀2-5、密封条2-6。
上盖内层2-3和上盖外层2-1之间填充岩棉保温材料，填充后上盖侧板2-2焊接在上盖内外层两侧，形成上盖主体，上盖2焊缝处涂抹C-2胶粘剂密封，防止蒸气逸出。
吸气管2-4通过上盖内层2-3和上盖侧板2-2上的吸气管安装孔2-7安装在上盖2上，连接处用C-2胶粘剂密封，吸气管2-4上每间隔60mm开1个直径3mm的吸气孔，蒸气通过小孔吸出发酵槽1。
上盖内层2-3和上盖外层2-1上都开有呼吸阀安装孔2-8，呼吸阀2-5通过螺母安装在上盖内层2-3上，保持发酵槽1内外压力平衡。
上盖2下面与发酵槽1接触平面处四周贴有2cm厚密封条2-6，防止蒸气逸出。
如图10-图11所示，冷凝装置9，包括冷凝筒体9-1、蒸气入口9-2、冷凝管9-3、冷却水出口9-5、冷凝水出口9-4、冷却水入口9-6、风机安装槽钢9-7。
蒸气入口9-2、冷却水出口9-5、冷凝水出口9-4、冷却水入口9-6、风机安装槽钢9-7分别焊接在冷凝筒9-1上，冷凝管9-3安装在冷凝筒9-1内。
冷凝管9-3为不锈钢盘管，盘管外径40mm，壁厚2mm，螺距42mm，冷凝管9-3内有冷却水循环，用于蒸气的冷凝。
风机4为高压风机，最大排吸气量140m3/h，额定吸入压力-100mpa，额定排气压力100mpa，风机运行6min，停止1min，防止过载。风机4固定安装于风机安装槽钢9-7。
PLC控制系统，能够联动控制发酵槽加热装置、粉碎搅拌装置、潜水泵7和风机4协同工作。
本公开的蒸气收集处理装置的使用方法，包括以下步骤：
(1)设置PLC控制系统参数，将风机4启动条件设置为发酵槽物料温度达到80℃或发酵槽加热装置加热2h后，此时病死畜禽正在被发酵菌剂降解，没有臭气，将潜水泵7启动条件设置为与风机同步启动；
(2)启动发酵槽加热装置和粉碎搅拌装置，达到上述条件，风机4和潜水泵7启动，蒸气由吸气管2-4上小孔吸入，经蒸气排出管3进入风机4入口，从风机4出口经蒸气排入管10进入冷凝装置9的蒸气入口9-2，蒸气进入到冷凝筒体9-1，与冷凝管9-3接触，同时冷却水经潜水泵7提升，由冷却水箱8经冷却水入水管5进入冷凝装置9的冷却水入口9-6，从而进入冷凝管9-3，再从冷凝装置9冷却水出口9-5经冷却水出水管6进入冷却水箱8，如此不断循环，蒸气接触冷凝管9-3后冷凝成冷凝水，冷凝水在冷凝筒体9-1底部由冷凝水出口9-4经冷凝水排水管11进入冷凝水箱12，完成蒸气的收集处理。
当夏天时，冷却水的温度升高，冷凝效率降低，需要启用冷水机13，冷水机13能将冷却水降温，冷却水通过出水管14和入水管15在冷却水箱8和冷水机13间循环，从而降低水温。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，包括发酵槽，发酵槽顶部设置上盖；所述上盖设置吸气管，吸气管通过蒸气排出管与风机连通，风机通过蒸气排入管连接冷凝装置；所述冷凝装置包括冷凝筒体，冷凝筒体内设置冷凝管，冷凝管内流通循环冷却水，冷凝筒体与冷凝水箱连通。
2.如权利要求1所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述冷凝管为盘管形式，冷凝管顶部设置冷却水入口与冷却水入水管连通，冷却水入水管连接潜水泵，潜水泵置于冷却水箱的冷却水中；所述冷凝管底部设置冷却水出口与冷却水出水管连通，冷却水出水管与冷却水箱连通。
3.如权利要求2所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述冷却水箱还通过降温水出水管、降温水入水管与冷水机连接，由冷水机对冷却水箱的冷却水进行降温。
4.如权利要求1所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述冷凝筒体顶部设置蒸气入口与蒸气排入管连通，冷凝筒体底部设置冷凝水出口与冷凝水排水管连通，冷凝水排水管连接冷凝水箱。
5.如权利要求1所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述吸气管水平设置，吸气管间隔开设多个吸气孔。
6.如权利要求1所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述上盖包括上盖外层和上盖内层，上盖外层和上盖内层之间设置保温层，且上盖外层、上盖内层两侧均与上盖侧板连接，上盖侧板设于发酵槽顶部；所述上盖扣合于发酵槽顶部，上盖与发酵槽之间设置密封条。
7.如权利要求6所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述上盖内层顶部安设呼吸阀，吸气管固定设置于上盖侧板，且吸气管与上盖侧板连接处密封设置。
8.如权利要求1所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述发酵槽包括槽体板，槽体板两侧设置侧板，发酵槽整体呈顶部开口的槽体结构，所述槽体板底部固定连接夹层板，夹层板和槽体板之间具有间隙形成导热油腔体，导热油腔体侧部与注油装置连通，导热油腔体底部与排油装置连通；所述导热油腔体内布设多个电热管对其内导热油加热。
9.如权利要求8所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置，其特征是，所述电热管沿发酵槽长度方向布设，且多个电热管沿发酵槽长度方向中心面对称分布；所述电热管与电源连接，电源与控制器连接；所述槽体板侧部设置物料温度传感器，夹层板下部设置导热油温度传感器，物料温度传感器、导热油温度传感器均与控制器连接；所述发酵槽内沿长度方向还设置粉碎搅拌装置，粉碎搅拌装置与电动机连接，由电动机带动粉碎搅拌装置转动。
10.如权利要求1-9任一项所述的病死畜禽无害化处理机的蒸气收集处理装置的工作方法，其特征是，包括以下步骤：
监测发酵槽内物料温度，待物料温度达到设定值时，控制风机和潜水泵启动；
发酵槽内蒸气由吸气管经由风机吸入冷凝装置的冷凝筒体，蒸气与冷凝管接触；
蒸气与冷凝管内循环冷却水进行热交换，冷凝后形成冷凝水由冷凝水箱收集。
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