CN112126488B - 一种生活垃圾燃料转化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生活垃圾无害化处理装置，具体的说是一种生活垃圾燃料转化装置，用于将城市居民日常生活产生的有机质垃圾转化为型煤等可利用的燃料资源。包括送料器、粉碎器以及混合成型一体机，送料器用于将垃圾物料输送到粉碎器，粉碎器用于打碎垃圾物料，混合成型一体机用于将打碎的垃圾物料与煤粉混合后挤压成型。该装置集粉碎处理、可燃物料添加、压缩成型为一体，结构合理紧凑、自动化程度高，处理时间短，可以在居民倒垃圾的同时将其转化为燃料作为奖励输出，提高居民主动参与垃圾分类的积极性。

Description

一种生活垃圾燃料转化装置
技术领域
本发明涉及一种生活垃圾无害化处理装置，具体的说是一种生活垃圾燃料转化装置，用于将城市居民日常生活产生的有机质垃圾转化为型煤等可利用的燃料资源。
背景技术
市民日常生活中产生的生活垃圾中既有食品残渣、废纸、棉制品等生物质材料，也含有一定数量的塑料、化纤材料等有机质材料。生物质材料和有机质都是很好的可燃性材料，可以作为新型环保燃料的原料。但由于缺乏必要的分类管理手段以及合适的加工处理设备，混装在各小区垃圾桶中的生活垃圾只能采用集中填埋或者焚烧的处理方法，运输车将小区垃圾运送到集中填埋场或者垃圾焚烧场处理不仅要花费运输成本还容易造成垃圾的撒漏，形成二次污染，垃圾处理成本高、经济效益和社会效益较差。随着越来越多的城市推广普及垃圾分类管理，各小区普遍设置了分类垃圾桶。这就为生活垃圾就地分散处置提供了可能，如果有一种小型高效并可以“吃进”有机质垃圾、“吐出”型煤的装置配备到各居民小区，那么大部分生活垃圾可以在本小区内实现无害化处理，将生产的型煤作为奖励回馈给参与垃圾分类的居民，同时又可以节省运输和集中处置的成本，避免运输过程中垃圾撒漏，具有较高的经济效益和很好的社会效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构合理紧凑、自动化程度高、适合用于处理居民小区生活垃圾将其转化为固体燃料的生活垃圾燃料转化装置。
为解决达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
本发明所述一种生活垃圾燃料转化装置包括送料器、粉碎器以及混合成型一体机，所述送料器用于将垃圾物料输送到粉碎器，所述粉碎器用于打碎垃圾物料，所述混合成型一体机用于将打碎的垃圾物料与煤粉混合后挤压成型；所述混合成型一体机包括壳体、设置在壳体中心的转轴，所述壳体具有圆柱状的内腔空间，所述壳体的内腔空间自上而下依次设置煤粉输入段、垃圾物料输入段、挤压成型段；所述煤粉输入段用于导入煤粉并将煤粉均匀分布、定量向下方输送；所述垃圾物料输入段用于导入垃圾物料并将导入的垃圾物料与煤粉输入段下落的煤粉搅拌混合；所述挤压成型段用于将挤压成型段后的垃圾物料和煤粉挤压成型；所述转轴与转轴驱动电机传动连接。
煤粉输入段包括设置在壳体的内腔空间中的筛板、固定连接在转轴上的刮板、通过横轴连接在转轴上的轧辊，所述筛板水平设置、固定连接在壳体的内壁上；所述刮板和轧辊均位于筛板的上方，在筛板上方的壳体上设置有连通煤粉输送设备的煤粉输入口；所述转轴可旋转地插装在筛板的中心；所述刮板至少一个侧边与筛板的上表面平行；所述横轴和轧辊的轴线均垂直于转轴，所述轧辊的外表面带有多个短轴，所述短轴的尺寸和位置匹配筛板上筛孔。
所述垃圾物料输入段包括固定连接在转轴上的连杆、固定连接在连杆远端的刀板，所述刀板的旋转轨迹匹配壳体的内壁；在壳体侧壁上、对应于刀板的位置设置有连通粉碎器输出端的垃圾物料输入口。
所述挤压成型段包括接料斗、连接在接料斗下端的输送管、设置在转轴上的绞龙，所述接料斗和输送管均套装在转轴的外侧并与转轴同轴设置，接料斗的上端口的边缘固定连接在壳体的内壁上。
所述输送管的下端设置有出料机构，所述出料机构包括对接输送管的出料管、贯穿出料管管壁的切刀，所述出料管管壁上设置有环状裂隙，所述切刀滑动安装在所述裂隙中。
所述粉碎器包括一对水平设置的对辊以及设置在对辊下方的绞龙输送器，所述对辊的外表面设置有相互配合并交错设置的齿凸。
所述齿凸是设置在对辊表面上的锥体。
所述齿凸也可以是设置在对辊表面上条形刀刃，所述刀刃的长度方向沿对辊的轴向延伸。
由于采用了上述结构，该生活垃圾燃料转化装置集粉碎处理、可燃物料添加、压缩成型为一体，结构合理紧凑、自动化程度高，处理时间短，可以在居民倒垃圾的同时将其转化为燃料作为奖励输出，提高居民主动参与垃圾分类的积极性。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2是粉碎器中对辊的放大结构示意图。
图3是对辊的立体结构示意图。
图4是对辊的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明所述一种生活垃圾燃料转化装置包括送料器1、粉碎器2以及混合成型一体机，所述送料器1用于将垃圾物料输送到粉碎器2，可以采用如图1所示的皮带输送机，将经过初步分拣、压实的废纸、旧衣服等居民垃圾输送到粉碎器2中，皮带输送机的结构和工作原理为现有技术，可根据实际需要做常规设计，在此不再详细叙述。
所述粉碎器2用于打碎垃圾物料，可以采用如图1所示的辊切机，也可以根据垃圾种类的要求采用其他形式的粉碎机。如大件垃圾较多则优先采用辊切机，如食物残渣等小件垃圾较多，则优先采用切刀式粉碎机或者旋切式粉碎机。本实施例以如图1所示的辊切机为例，该粉碎器2包括一对水平设置的对辊以及设置在对辊下方的绞龙输送器22。如图2所示，对辊的外表面设置有相互配合的齿凸21，两对辊上的齿凸21相互交错设置，并且工作时两对辊相向旋转。齿凸21可以有两种，如图3、图4所示，齿凸21是突出于对辊表面的锥体，沿对辊轴向间隔设置多组，每一组齿凸21环绕对辊呈环形分布，每组之间带有一定的间隔28，两个对辊并列设置的时候，这一对辊上的齿凸恰好位于另一对辊齿凸的间隔28中。工作过程中，两对辊采用差速旋转的工作状态，其中一个对辊旋转而另一对辊固定不动，或者一个转速快另一个转速慢，面积较大的废纸、旧衣服等垃圾物料落到对辊上的时候，被两对辊上的齿凸穿刺、挂住，随着两对辊的相对旋转可以将废纸或者旧衣服撕破、扯成条状，达到初步粉碎的目的。
另外，如图4所示，也可以采用条形结构的齿凸21，该齿凸21采用截面为梯形或者矩形的条状结构，齿凸21的长度方向沿对辊的轴线延伸，多个这样的齿凸21环绕对辊的轴线均匀分布，齿凸21的一个侧边设置有刀刃。两对辊上的齿凸交错设置呈相互啮合状态，工作时两对辊同步旋转，齿凸啮合的时候刀刃相互咬合，起到剪切的作用，可以将垃圾物料碾压、剪切成碎片。
上述两种带有不同齿凸的对辊可以单独使用，也可以共同使用。
当齿凸21旋转到两对辊之间的时候，对通过两对辊之间的垃圾物料形成碾压、剪切或者撕裂、咬碎的作用，废纸、旧衣服等物料通过送料器1输送到粉碎器2的上端，落到两对辊上，经过两对辊的撕裂、咬碎作用输送到对辊下方的绞龙输送器22上，该绞龙输送器22水平设置，其壳体的上端设置有开口，用于承接粉碎器2落下的碎料。碎料落到绞龙输送器22中以后，经绞龙输送器22输送到混合成型一体机中。当然，绞龙输送器22和对辊都由电机驱动，可以采用同一个电机同时驱动绞龙输送器22和对辊，也可以采用两个电机分别驱动。
如图1所示，所述混合成型一体机用于将打碎的垃圾物料与煤粉混合后挤压成型；所述混合成型一体机包括壳体3、设置在壳体3中心的转轴4，所述壳体3具有圆柱状的内腔空间，所述壳体3的内腔空间自上而下依次设置煤粉输入段、垃圾物料输入段、挤压成型段；所述煤粉输入段用于导入煤粉并将煤粉均匀分布、定量向下方输送；所述垃圾物料输入段用于导入垃圾物料并将导入的垃圾物料与煤粉输入段下落的煤粉搅拌混合；所述挤压成型段用于将挤压成型段后的垃圾物料和煤粉挤压成型；所述转轴4与转轴驱动电机5传动连接。
所述煤粉输入段包括设置在壳体3的内腔空间中的筛板6、固定连接在转轴4上的刮板7、通过横轴8连接在转轴4上的轧辊9，所述筛板6水平设置、固定连接在壳体3的内壁上；所述刮板7和轧辊9均位于筛板6的上方，在筛板6上方的壳体3上设置有连通煤粉输送设备11的煤粉输入口。工作时，煤粉通过该煤粉输入口源源不断地输入到壳体3中，输送煤粉可以采用绞龙或者传送带等各种现有装置，在此无需赘述。
所述转轴4可旋转地插装在筛板6的中心，转轴4由设置在壳体3外面的电机驱动旋转。所述刮板7至少一个侧边与筛板6的上表面平行，转轴4旋转的时候带动刮板7扫过筛板6的表面，可以将覆盖在筛板6上表面的煤粉扫匀，并且将堆积在煤粉输入口附近的煤粉平摊到整个筛板6的上表面，避免煤粉堆积堵塞煤粉输入口；所述横轴8和轧辊9的轴线均垂直于转轴4，所述轧辊9的外表面带有多个短轴，所述短轴的尺寸和位置匹配筛板6上筛孔。转轴4旋转的时候带动横轴8和轧辊9绕转轴4转圈，轧辊9在筛板6的上表面沿环形轨迹做圆周运动、碾压筛板6上表面的煤粉促使其穿过筛板6上筛孔掉落到筛板6的下方，轧辊9碾过筛板6的时候轧辊9外表面设置的短轴对应插入筛孔中，将堵塞筛孔的煤粉捅下去，可以避免筛孔被堵塞。经过刮板7的平摊和扫匀动作以短轴的防堵塞作用，煤粉可以均匀地从筛孔中洒落到筛板6的下方，参与垃圾物料的混合。
所述垃圾物料输入段包括固定连接在转轴4上的连杆12、固定连接在连杆12远端的刀板13，所述刀板13的旋转轨迹匹配壳体3的内壁；在壳体3侧壁上、对应于刀板13的位置设置有连通粉碎器2输出端的垃圾物料输入口14。在本实施例中，粉碎器2输出端就是绞龙输送器22的输出端，垃圾物料输入口14与绞龙输送器22对接。从绞龙输送器22输送过来的垃圾碎料从垃圾物料输入口14进入壳体3内的垃圾物料输入段中，随着转轴4的旋转，刀板13在壳体3内做圆周运动，将垃圾碎料和筛板6漏下的煤粉搅拌均匀。当然，为了提高搅拌效果，还可以在连杆12的近端、刀板13的内侧设置搅拌翅片。
所述挤压成型段包括接料斗15、连接在接料斗15下端的输送管16、设置在转轴4上的绞龙17，所述接料斗15和输送管16均套装在转轴4的外侧并与转轴4同轴设置，接料斗15的上端口的边缘固定连接在壳体3的内壁上。由于挤压成型段与垃圾物料输入段之间并无隔离物，在垃圾物料输入段搅拌均匀的掺有煤粉和垃圾碎料的型煤原料自然落入接料斗15中。接料斗15上端开口大、下端出口小，随着转轴4的旋转，绞龙17将型煤原料沿着输送管16向下输送，此时如果输送管16的下端口封闭，型煤原料就会滞留在输送管16中，并随着绞龙17的运转不断被压实，直到被挤压成型。如果型煤原料被挤压成型以后，打开输送管16下端的开口，绞龙17就会将型煤挤出来。
如图1所示，所述输送管16的下端设置有出料机构，所述出料机构包括对接输送管16的出料管18、贯穿出料管18管壁的切刀19，所述出料管18管壁上设置有环状裂隙191，所述切刀19滑动安装在所述裂隙中。切刀19是圆形或者方形的平板状，其表面足以覆盖出料管18的横截面，当切刀19插入出料管18管壁上的环状裂隙191的时候同时也就将输送管16的下端口封闭，随着转轴4的旋转，型煤原料在切刀19上方的出料管18中挤压成型。挤压成型完成以后，需要出料时，首先停止转轴4的旋转，抽出切刀19，随后再启动电机驱动转轴4旋转通过绞龙17将型煤挤出到切刀19下方的出料管18中，随之再将切刀19复位、插入到环状裂隙中重新封闭输送管16的下端口，将出料管18中的型煤切断，切断的型煤从出料管18的下端口掉落。转轴4的上端通过轴承支撑在壳体3的上端盖上、中段通过轴承支撑在筛板6上、下端悬空，转轴4的上端由驱动电机5经变速箱或者减速器驱动旋转，其启、停动作由编程控制器或者手动按钮控制。切刀19通过铰轴29铰接在出料管18的侧壁上，铰轴29的轴向与出料管18的轴线平行，切刀19绕铰轴29旋转的时候即可以实现插入或者移出出料管18上的环状裂隙191的动作。当然，切刀19的旋转动作也可以由控制器驱动电机完成或者直接由手动完成，现有多种公知的技术手段均可采用，在此不一一列举。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种生活垃圾燃料转化装置，包括送料器（1）、粉碎器（2）以及混合成型一体机，所述送料器（1）用于将垃圾物料输送到粉碎器（2），所述粉碎器（2）用于打碎垃圾物料，所述混合成型一体机用于将打碎的垃圾物料与煤粉混合后挤压成型；其特征在于：所述混合成型一体机包括壳体（3）、设置在壳体（3）中心的转轴（4），所述壳体（3）具有圆柱状的内腔空间，所述壳体（3）的内腔空间自上而下依次设置煤粉输入段、垃圾物料输入段、挤压成型段；所述煤粉输入段用于导入煤粉并将煤粉均匀分布、定量向下方输送；所述垃圾物料输入段用于导入垃圾物料并将导入的垃圾物料与煤粉输入段下落的煤粉搅拌混合；所述挤压成型段用于将挤压成型段后的垃圾物料和煤粉挤压成型；所述转轴（4）与转轴驱动电机（5）传动连接；煤粉输入段包括设置在壳体（3）的内腔空间中的筛板（6）、固定连接在转轴（4）上的刮板（7）、通过横轴（8）连接在转轴（4）上的轧辊（9），所述筛板（6）水平设置、固定连接在壳体（3）的内壁上；所述刮板（7）和轧辊（9）均位于筛板（6）的上方，在筛板（6）上方的壳体（3）上设置有连通煤粉输送设备（11）的煤粉输入口；所述转轴（4）可旋转地插装在筛板（6）的中心；所述刮板（7）至少一个侧边与筛板（6）的上表面平行；所述横轴（8）和轧辊（9）的轴线均垂直于转轴（4），所述轧辊（9）的外表面带有多个短轴，所述短轴的尺寸和位置匹配筛板（6）上筛孔；所述垃圾物料输入段包括固定连接在转轴（4）上的连杆（12）、固定连接在连杆（12）远端的刀板（13），所述刀板（13）的旋转轨迹匹配壳体（3）的内壁；在壳体（3）侧壁上、对应于刀板（13）的位置设置有连通粉碎器（2）输出端的垃圾物料输入口（14）；所述挤压成型段包括接料斗（15）、连接在接料斗（15）下端的输送管（16）、设置在转轴（4）上的绞龙（17），所述接料斗（15）和输送管（16）均套装在转轴（4）的外侧并与转轴（4）同轴设置，接料斗（15）的上端口的边缘固定连接在壳体（3）的内壁上；所述输送管（16）的下端设置有出料机构，所述出料机构包括对接输送管（16）的出料管（18）、贯穿出料管（18）管壁的切刀（19），所述出料管（18）管壁上设置有环状裂隙，所述切刀（19）滑动安装在所述裂隙中。
2.根据权利要求1所述一种生活垃圾燃料转化装置，其特征在于：所述粉碎器（2）包括一对水平设置的对辊以及设置在对辊下方的绞龙输送器（22），所述对辊的外表面设置有相互配合并交错设置的齿凸（21）。
3.根据权利要求2所述一种生活垃圾燃料转化装置，其特征在于：所述齿凸（21）是设置在对辊表面上的锥体。
4.根据权利要求2所述一种生活垃圾燃料转化装置，其特征在于：所述齿凸（21）是设置在对辊表面上条形刀刃，所述刀刃的长度方向沿对辊的轴向延伸。
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