CN112856436A - 一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了垃圾处理领域的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，以提升燃烧餐厨垃圾过程中废气热能利用率，为了实现这个目的本装置包括带有入口和出口的焚烧炉，所述焚烧炉沿入口至出口处依次设有烘干层和焚烧层，所述焚烧层底部至烘干层之间连通有导热管，所述导热管与烘干层的交汇处连通有热能利用装置，本技术方案中一体化的焚烧炉密闭烘干层和焚烧层，从而使焚烧层的热量传递至烘干层达到物料的烘干效果，避免垃圾含水量过高无法充分燃烧，以实现废气热能的利用。

Description

一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置
技术领域
本发明属于垃圾处理领域，具体是一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置。
背景技术
餐厨垃圾俗称泔脚，又称泔水、潲水，是居民在生活消费过程中形成的生活废物，极易腐烂变质，散发恶臭，传播细菌和病毒。餐厨垃圾主要成分包括米和面粉类食物残余、蔬菜、动植物油、肉骨、废餐具、塑料、纸巾、果皮、果核等多种混杂固体物等。从化学组成上，有淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐。餐厨垃圾的主要特点是有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂，其储存时间稍长即滋生病菌、蚊虫、蟑螂，增加厨房异味，其性状和气味都会对环境卫生造成恶劣影响，影响居民健康和家居环境。餐厨垃圾是城市生活垃圾处理的难点和管理难点。中国城市每年产生餐厨垃圾不低于6000万吨，但多数餐厨垃圾由于处置方法不当，已成为影响食品安全和生态安全的潜在危险源。
对于餐厨垃圾的处理，常用的卫生填埋技术的处理量最大，运行费用相对较低，工艺相对简单，投资少，是其它处理方法产生残渣的最终消化方式，但是该方法的处理地址受限，占地多，使用期有限，管理要求高，水、气污染不能彻底解决；焚烧法的减量化程度高，垃圾热值可以利用，地面无害化程度高，占地小，减容量较大，但该法的投资大，运转费用高，餐厨垃圾含水量大，热值过低，容易导致焚烧困难，经济性极差，尾气处理难，极易形成二次污染；堆肥法的减量、减容效果明显，对含水量较高的餐厨垃圾有很好的适应性，但其运营管理水平要求高，餐厨垃圾的高含油量和高含盐量限制了堆肥过程微生物的生长，影响堆肥工艺的处理效果，设备和工艺先进性对技术效果的影响巨大，资源利用率低，处理速度慢。
为了解决上述问题，现有技术CN105772492A公开了一种将餐厨垃圾分类后用于将从餐厨垃圾中分拣出的肉骨、废餐具、塑料及其它混杂固体物焚烧的焚烧炉的技术，但是上述技术方案侧重于处理和焚烧垃圾，并未实现对垃圾焚烧过程中热能的利用，导致了资源浪费。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种实现燃烧餐厨垃圾过程中废气热能利用率的装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，包括带有入口和出口的焚烧炉，所述焚烧炉沿入口至出口处依次设有烘干层和焚烧层，所述焚烧层底部至烘干层之间连通有导热管，所述导热管与烘干层的交汇处连通有热能利用装置，所述热能利用装置包括位于烘干层的轴流风扇、轴向连接轴流风扇的支杆、位于支杆后方的转子和转子与轴流风扇之间的弹性件，所述转子与导热管之间形成密闭的腔室，所述腔室内装有膨化剂，所述转子的运动行程中接触有螺旋曲线状的凹槽。
采用上述方案后实现了以下有益效果：1、相对于采用CN101889629A的技术方案，本技术方案中一体化的焚烧炉密闭烘干层和焚烧层，从而使焚烧层的热量传递至烘干层达到物料的烘干效果，避免垃圾含水量过高无法充分燃烧，以实现废气热能的第一次利用。
2、相对于利用热能烘干的现有技术，本技术方案中利用导热管进行废气的导流，从而将废气内的热量传递至膨化剂内，因此膨化剂产生膨胀效果，当膨化剂膨胀后推动转子前行，由于带有螺旋曲线状的凹槽，所以转子沿螺旋曲线轨迹旋转前行，从而使轴流风扇自转，在自转过程中对置的轴流风扇产生相对的气流，此时形成了风干的效果，同时由于气流相对，将小颗粒或者垃圾残渣吹起，此时相对气流的中心处产生回旋的风压，此时位于中心处的残渣漂浮而起产生不规则的翻转变化，在重力和风力的作用下小颗粒的水份被风压快速挤出，滴落，解决了小颗粒垃圾烘干问题，同时吹起的小颗粒将堆积覆盖于下方的垃圾暴露，以便于提升堆积的垃圾与风力的接触面，实现了废气热能的第二次利用。
3、相对于提升风力接触面的现有技术，本技术方案中利用弹性件进行转子的回位，便于冷却后弹性件带动转子重新挤压膨化剂，便于下次使用和回位。
进一步，所述支杆包括左支杆和右支杆，所述左支杆的端口处带有凹口，所述右支杆的端口处带有凸口，所述凸口与凹口之间形状相互匹配。
有益效果：相对于回位的现有技术，本技术方案便于左支杆与右支杆相互对接，以实现对转子的限位避免转子脱离腔室。当左支杆与右支杆逐渐延伸出轴流风扇后，左支杆与右支杆也进行旋转，扩大了风力覆盖的范围，同时便于餐厨垃圾受到支杆影响而逐渐翻转。
进一步，所述腔室分为左腔室和右腔室，左腔室的直径大于右腔室，且左腔室和右腔室含有的膨化剂容积相同。
有益效果：相对于限制转子脱离的现有技术，本技术方案中利用不同腔室的容积以实现对置轴流风扇的差速，当右腔室的直径较小因此右腔室控制的轴流风扇转速较快风力较大，左腔室直径较大轴流风扇的转速较慢风力较小，因此餐厨垃圾朝向左腔室偏转堆积，此时当餐厨垃圾远离右腔室后受到左腔室的影响变大，因此餐厨垃圾浮空方向偏左，便于右腔室的轴流风扇带动更多的垃圾翻转起伏。
进一步，所述轴流风扇包括扇叶，扇叶相互重叠，支杆螺纹连接于轴流风扇的中轴线处，且轴流风扇都为排气扇。
有益效果：避免垃圾颗粒穿过扇叶进入腔室内，同时当拉簧带动回位时，轴流风扇变为进气扇，促使餐厨垃圾吸引至轴流风扇附近，因此实现了第二次餐厨垃圾的翻转起伏，将水珠或水蒸气吸附贴靠于轴流风扇处，达到吸水效果，提升烘干效果。
进一步，所述膨化剂的沸点为70-90℃。
有益效果：便于膨化剂受热膨化，其中优选为四氯化碳。
进一步，述焚烧层内置有火焰枪，火焰枪位于导热管下方。
有益效果：在火焰枪加热时避免导热管直接受到高温。
进一步，所述烘干层与焚烧层的连通处带有定时开启的隔板，所述出口处带有扣合板。
有益效果：便于烘干层的垃圾进入焚烧层，同时扣合板便于释放燃烧后的残渣。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图；
图2为图1的全剖图；
图3为图2中A处的放大图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
说明书附图中的附图标记包括：入口1、焚烧炉2、烘干层3、焚烧层4、导热管5、火焰枪6、轴流风扇7、转子8、拉簧9、凹口10、隔板11、扣合板12、进气阀13、左腔室14、右腔室15、凸口16、左支杆17、右支杆18。
实施例基本如附图1所示：一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置包括带有入口1和出口的焚烧炉2，焚烧炉2沿入口1至出口处依次设有烘干层3和焚烧层4，焚烧层4底部至烘干层3之间连通有导热管5，焚烧层4内置有火焰枪6，火焰枪6位于导热管5下方。
请参考图2，导热管5与烘干层3的交汇处连通有热能利用装置，热能利用装置包括位于烘干层3的轴流风扇7、轴向连接轴流风扇7的支杆、位于支杆后方的转子8和转子8与轴流风扇7之间的弹性件，其中弹性件为拉簧9，轴流风扇7包括扇叶，扇叶相互重叠，支杆螺纹连接于轴流风扇7的中轴线处，且轴流风扇7都为排气扇，转子8与导热管5之间形成密闭的腔室，腔室内装有膨化剂。
烘干层3与焚烧层4的连通处带有定时开启的隔板11，出口处带有扣合板12，且焚烧层4的一侧带有进气阀13，腔室分为左腔室14和右腔室15，左腔室14的直径大于右腔室15，且左腔室14和右腔室15含有的膨化剂容积相同所述转子8的运动行程中接触有螺旋曲线状的凹槽。
请参考图3，支杆包括左支杆17和右支杆18，左支杆17的端口处带有凹口10，右支杆18的端口处带有凸口16，凸口16与凹口10之间形状相互匹配。
具体实施过程如下：在进行焚烧操作的过程中焚烧炉2密闭烘干层3和焚烧层4，从而使焚烧层4的热量传递至烘干层3达到物料的烘干效果，避免垃圾含水量过高无法充分燃烧，以实现废气热能的第一次利用。
随后焚烧层4内部的废气利用导热管5进行废气的导流，从而将废气内的热量传递至膨化剂内，因此膨化剂产生膨胀效果，当膨化剂膨胀后推动转子8前行，由于带有螺旋曲线状的凹槽，所以转子8沿螺旋曲线轨迹旋转前行，从而使轴流风扇7自转，在自转过程中对置的轴流风扇7产生相对的气流，此时形成了风干的效果，同时由于气流相对，将小颗粒或者垃圾残渣吹起，此时相对气流的中心处产生回旋的风压，此时位于中心处的残渣漂浮而起产生不规则的翻转变化，在重力和风力的作用下小颗粒的水份被风压快速挤出，滴落，解决了小颗粒垃圾烘干问题，同时吹起的小颗粒将堆积覆盖于下方的垃圾暴露，以便于提升堆积的垃圾与风力的接触面，实现了废气热能的第二次利用。
技术方案中利用不同腔室的容积以实现对置轴流风扇7的差速，当右腔室15的直径较小因此右腔室15控制的轴流风扇7转速较快风力较大，左腔室14直径较大轴流风扇7的转速较慢风力较小，因此餐厨垃圾朝向左腔室14偏转堆积，此时当餐厨垃圾远离右腔室15后受到左腔室14的影响变大，因此餐厨垃圾浮空方向偏左，便于右腔室15的轴流风扇7带动更多的垃圾翻转起伏。
在膨胀剂带动转子8旋转的过程中，当左支杆17与右支杆18逐渐延伸出轴流风扇7后，左支杆17与右支杆18也进行旋转，扩大了风力覆盖的范围，同时便于餐厨垃圾受到支杆影响而逐渐翻转，由于凸口16与凹口10之间形状相互匹配，从而便于左支杆17与右支杆18相互对接，以实现对转子8的限位避免转子8脱离腔室，当完成风干后，隔板11开启便于烘干层3的垃圾进入焚烧层4，同时扣合板12便于释放燃烧后的残渣。装置整体冷却后弹性件带动转子8重新挤压膨化剂，便于下次使用和回位，当拉簧9带动回位时，轴流风扇7变为进气扇，促使餐厨垃圾吸引至轴流风扇7附近，因此实现了第二次餐厨垃圾的翻转起伏，将水珠或水蒸气吸附贴靠于轴流风扇7处，达到吸水效果，提升烘干效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。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专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，包括带有入口和出口的焚烧炉，其特征在于：所述焚烧炉沿入口至出口处依次设有烘干层和焚烧层，所述焚烧层底部至烘干层之间连通有导热管，所述导热管与烘干层的交汇处连通有热能利用装置，所述热能利用装置包括位于烘干层的轴流风扇、轴向连接轴流风扇的支杆、位于支杆后方的转子和转子与轴流风扇之间的弹性件，所述转子与导热管之间形成密闭的腔室，所述腔室内装有膨化剂，所述转子的运动行程中接触有螺旋曲线状的凹槽。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，其特征在于：所述支杆包括左支杆和右支杆，所述左支杆的端口处带有凹口，所述右支杆的端口处带有凸口，所述凸口与凹口之间形状相互匹配。
3.根据权利要求2所述的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，其特征在于：所述腔室分为左腔室和右腔室，左腔室的直径大于右腔室，且左腔室和右腔室含有的膨化剂容积相同。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，其特征在于：所述轴流风扇包括扇叶，扇叶相互重叠，支杆螺纹连接于轴流风扇的中轴线处，且轴流风扇都为排气扇。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，其特征在于：所述膨化剂的沸点为70-90℃。
6.根据权利要求5所述的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，其特征在于：所述焚烧层内置有火焰枪，火焰枪位于导热管下方。
7.根据权利要求6所述的一种餐厨垃圾集中化处理的废气热能再利用装置，其特征在于：所述烘干层与焚烧层的连通处带有定时开启的隔板，所述出口处带有扣合板，且焚烧层的一侧带有进气阀。
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