CN112877186A - 一种清洁能源生物能反应装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种清洁能源生物能反应装置及其使用方法，包括沉淀箱，排气管，排料管，进料机构，支撑机构，导料机构，导料机构为第一凹形固定板，第一凹形固定板的内腔转动连接有连接杆，连接杆的外壁活动套设有导料条板，导料条板底端的两边侧均固定连接有弹簧条，沉淀箱的内腔设置有往复平移机构，往复平移机构的上方传动设置有第二凹形固定板，第二凹形固定板的内腔转动连接有收卷杆，导料条板的另一端收卷于收卷杆的外壁。本发明利用沉淀箱内的往复平移机构带动第二凹形固定板往复平移，再配合第一凹形固定板和连接杆的使用，使秸秆碎料能够在沉淀箱内均匀落料，从而提高了沼气制备的效率。

Description

一种清洁能源生物能反应装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及清洁能源领域，特别涉及一种清洁能源生物能反应装置及其使用方法。

背景技术

生物能是清洁能源中的一种，是太阳能以化学能形式贮存在生物中的一种能量形式，一种以生物质为载体的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，在各种可再生能源中，生物质是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种唯一可再生的碳源，可转化成常规的固态、液态和气态燃料，高粱秸秆就是主要的生物质能，利用秸秆等枯萎植物通过发酵分解形成沼气供人们作燃料使用。

目前对于秸秆中生物质能的利用，一般都是直接将秸秆经过粉碎折断送入密闭的厌氧环境中，在一定的温度、湿度和酸碱度的条件，使其发酵分解形成沼气供人们作为基本燃料使用，现今在将秸秆投入到沉淀设备中进行发酵分解时，一般都是直接将粉碎后的秸秆从沉淀设备的进料口倒入，而这样的进料方式会使得所有倒入的秸秆都会堆积在沉淀设备内腔的局部位置，使秸秆无法堆放在沉淀设备内腔的其他位置，导致秸秆在沉淀设备中的分布不均匀，不仅造成沉淀设备内腔的利用率，同时全部堆积在一处的秸秆发酵分解效率较低，从而降低了沼气制备的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洁能源生物能反应装置及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种清洁能源生物能反应装置，包括：

沉淀箱，所述沉淀箱的顶端为平面状，所述沉淀箱的外壁为圆弧状；

排气管，所述排气管固定穿插于沉淀箱的顶端；

排料管，所述排料管固定穿插于沉淀箱侧壁的底部；

进料机构，所述进料机构固定设置于沉淀箱顶端的一侧；

导料机构，所述导料机构包括第一凹形固定板，所述第一凹形固定板固定连接与沉淀箱一侧内壁的顶部，所述第一凹形固定板的内腔转动连接有连接杆，所述连接杆的外壁活动套设有导料条板，且所述导料条板为柔性材质，所述导料条板底端的两边侧均固定连接有弹簧条，且所述弹簧条的初始状态为螺旋盘状，所述沉淀箱的内腔且位于第一凹形固定板下方位置处设置有往复平移机构，所述往复平移机构的上方传动设置有第二凹形固定板，所述第二凹形固定板的内腔转动连接有收卷杆，所述导料条板的另一端收卷于收卷杆的外壁；

支撑机构，所述支撑机构固定设置于沉淀箱的底端。

优选的，所述进料机构包括进料罩，所述进料罩固定连接于沉淀箱顶端一侧的进料口位置处，所述进料罩顶端的中部开设有进料开口，所述进料开口的内腔设置有封口机构，且所述进料罩的内腔设置粉碎机构。

优选的，所述粉碎机构包括两个粉碎辊，两个所述粉碎辊对称固定连接于进料罩的内腔，所述进料罩的外壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与其中一个粉碎辊的一端传动连接，两个所述粉碎辊的端部均固定穿插连接有传动齿轮，两个所述传动齿轮相对一侧啮合连接。

优选的，所述封口机构包括封口板，所述封口板设置于进料开口的内腔，所述进料开口的内壁开设有收纳槽，所述封口板与收纳槽滑动穿插连接，且所述封口板的顶端和底端均固定连接有回形密封条，所述封口板顶端的一侧固定连接有拨动块。

优选的，所述往复平移机构包括传动螺杆，所述传动螺杆的两端分别与沉淀箱的两侧内壁转动连接，所述传动螺杆的外壁螺纹套接有螺母套，所述螺母套的底端与第二凹形固定板底端的中部固定连接，所述沉淀箱的一侧固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与传动螺杆的一端传动连接，且所述第二凹形固定板的两侧与沉淀箱之间均设置有限位机构。

优选的，所述限位机构包括限位滑块，所述限位滑块固定连接于第二凹形固定板侧壁的顶部，所述限位滑块的外部滑动套接有限位滑轨，所述限位滑轨的一侧与沉淀箱的内壁固定连接。

优选的，所述第二凹形固定板一侧的中部固定连接有L型连接板，所述L型连接板的底端固定连接有软毛刷，且所述软毛刷的底部与传动螺杆的外壁相互挤压。

优选的，所述支撑机构包括两个支撑架，两个所述支撑架对称设置于沉淀箱底端的两侧，两个所述支撑架之间的顶部对称固定连接有两个稳固杆，两个所述支撑架顶部的两侧均螺纹穿插连接有锁紧螺栓，四个所述锁紧螺栓的一端分别贯穿支撑架的内壁与沉淀箱的外壁贴合设置。

优选的，两个所述支撑架的底端固定连接有承载底板，所述承载底板底端的边角处均固定安装有万向轮，所述万向轮的顶部安装有轮刹。

一种清洁能源生物能反应装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先人为的推动封口板将进料罩上的进料开口打开，将秸秆等用于沼气制备的植物废料从进料开口插入，此时驱动电机配合两个传动齿轮带动两个粉碎辊同步相向转动，对秸秆进行粉碎折断，使秸秆变成碎料从沉淀箱顶端的进料口进入其内腔，物料输送完毕后再人为拉动封口板，将进料罩的进料开口进行封闭；

步骤二：粉碎折断后的碎料进入沉淀箱内腔后，落到倾斜的导料条板顶端，并顺着导料条板滑落到沉淀箱的内腔的底端，在沉淀箱的进料口不断落料时，伺服电机带动传动螺杆顺时针转动，配合限位滑轨和限位滑块的限位，使螺母套带动第二凹形固定板缓慢移动，在第二凹形固定板移动时，导料条板逐渐从收卷杆外壁展开拉长，弹簧条从螺旋弯曲状被拉伸成近直线状，产生一个弹性回复力，使得碎料沿着导料条板在沉淀箱内沿直线轨迹落料，保持碎料在沉淀箱内腔底端的均匀落料，一段时间后在控制伺服电机带动传动螺杆逆时针转动，再配合弹簧条的弹性回复力带动导料条板自动收卷在收卷杆外壁，实现碎料沿着导料条板的来回落料，保持沉淀箱内碎料的均匀落料；

步骤三：当碎料完成落入到沉淀箱内腔的底端后，经过一段时间的发酵分解后，使秸秆碎料分解成沼气，并通过排气管将沼气输送到外部输气管道供人们使用。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明利用沉淀箱内的往复平移机构带动第二凹形固定板往复平移，再配合第一凹形固定板和连接杆的使用，使得第二凹形固定板内收卷杆上的导料条板利用弹簧条的弹性回复力能够自动展开或收卷，从而将进入沉淀箱内的秸秆碎料沿着直线轨迹均匀的从导料条板上滑落到沉淀箱内腔底端，使秸秆碎料能够在沉淀箱内均匀落料，从而提高了沼气制备的效率；

(2)本发明通过在第二凹形固定板上固定L型连接板，再在L型连接板底端固定软毛刷，使得螺母套带动第二凹形固定板移动的同时对传动螺杆进行一个清扫作业，避免秸秆碎料堆积在传动螺杆的外壁或螺纹槽内，影响传动螺杆与螺母套之间的传动，从而提高了往复平移机构的传动效率；

(3)本发明利用进料罩的进料开口内设置的收纳槽、封口板、拨动块和回形密封条，能够便于操作者通过人为拨动快速将进料开口进行打开或封闭，从而增加整个设备的密封效果，进一步提高沼气制备的效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明沉淀箱正面剖视结构示意图。

图3为本发明沉淀箱侧面剖视结构示意图。

图4为本发明图2的A处局部放大结构示意图。

图5为本发明图3的B处局部放大结构示意图。

图6为本发明导料条板局部立体结构示意图。

图7为本发明进料罩俯面剖视结构示意图。

图8为本发明图2的C处局部放大结构示意图。

图9为本发明封口板立体结构示意图。

图中：1、沉淀箱；2、进料罩；3、排气管；4、排料管；5、支撑架；6、稳固杆；7、锁紧螺栓；8、承载底板；9、万向轮；10、第一凹形固定板；11、连接杆；12、导料条板；13、弹簧条；14、收卷杆；15、第二凹形固定板；16、传动螺杆；17、螺母套；18、伺服电机；19、限位滑轨；20、限位滑块；21、L型连接板；22、软毛刷；23、粉碎辊；24、驱动电机；25、传动齿轮；26、进料开口；27、封口板；28、拨动块；29、收纳槽；30、回形密封条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-9所示的一种清洁能源生物能反应装置，包括：

沉淀箱1，沉淀箱1的顶端为平面状，便于进料机构等部件的安装，沉淀箱1的外壁为圆弧状，便于碎料的分布与排料，排气管3固定穿插于沉淀箱1的顶端，排料管4固定穿插于沉淀箱1侧壁的底部，且排气管3和排料管4的外部均加装有阀门，用于控制排气管3和排料管4内腔的打开或关闭；

进料机构，进料机构固定设置于沉淀箱1顶端的一侧，进料机构包括进料罩2，进料罩2固定连接于沉淀箱1顶端一侧的进料口位置处，进料罩2顶端的中部开设有进料开口26，便于操作者将秸秆送入进料罩2的内腔，进料开口26的内腔设置有封口机构，对进料开口26进行一个封闭，增强沉淀箱1的封闭性，且进料罩2的内腔设置粉碎机构，对进入进料罩2内的秸秆进行折断粉碎，增大秸秆接触面积，提高其发酵分解效率；

粉碎机构包括两个粉碎辊23，两个粉碎辊23对称固定连接于进料罩2的内腔，进料罩2的外壁固定连接有驱动电机24，驱动电机24的输出轴与其中一个粉碎辊23的一端传动连接，两个粉碎辊23的端部均固定穿插连接有传动齿轮25，两个传动齿轮25相对一侧啮合连接，驱动电机24带动其中一个粉碎辊23转动，其中一个粉碎辊23转动的同时通过两个传动齿轮25之间的相向啮合传动，使得两个粉碎辊23能够同步相向转动，对插入到两个粉碎辊23之间的秸秆进行切断粉碎；

封口机构包括封口板27，封口板27设置于进料开口26的内腔，进料开口26的内壁开设有收纳槽29，封口板27与收纳槽29滑动穿插连接，且封口板27的顶端和底端均固定连接有回形密封条30，封口板27顶端的一侧固定连接有拨动块28，操作者通过拨动块28将封口板27推动，使得封口板27大部分缩入到收纳槽29内，从而将进料开口26打开，关闭时，只需反向拉动封口板27，使封口板27将整个进料开口26遮蔽，再配合回形密封条30与收纳槽29之间的挤压密封，保持进料罩2的进料开口26处的密封；

导料机构，导料机构包括第一凹形固定板10，第一凹形固定板10固定连接与沉淀箱1一侧内壁的顶部，第一凹形固定板10的内腔转动连接有连接杆11，连接杆11的外壁活动套设有导料条板12，且导料条板12为柔性材质，导料条板12通过连接杆11和收卷杆14之间的拉力而绷直，形成一个倾斜轨道，便于秸秆碎料定向滑落，导料条板12为防腐性的柔性材料，导料条板12底端的两边侧均固定连接有弹簧条13，且弹簧条13的初始状态为螺旋盘状，使得初始状态时，导料条板12利用自身柔软性和弹簧条13的弹性而绕卷在收卷杆14外壁，便于通过拉动展开以及自动收卷，沉淀箱1的内腔且位于第一凹形固定板10下方位置处设置有往复平移机构，往复平移机构的上方传动设置有第二凹形固定板15，第二凹形固定板15的内腔转动连接有收卷杆14，导料条板12的另一端收卷于收卷杆14的外壁；

往复平移机构包括传动螺杆16，传动螺杆16的两端分别与沉淀箱1的两侧内壁转动连接，传动螺杆16的外壁螺纹套接有螺母套17，螺母套17的底端与第二凹形固定板15底端的中部固定连接，沉淀箱1的一侧固定连接有伺服电机18，伺服电机18的输出轴与传动螺杆16的一端传动连接，伺服电机18和驱动电机24分别通过外接开关与外部电源电性连接，可以通过外部控制器设定伺服电机18的顺时针转动时长或逆时针转动时长，使得伺服电机18能够自动在等间隔时间能够自动改变转向，能够进一步提高导料机构使用的便捷性和效率，第二凹形固定板15一侧的中部固定连接有L型连接板21，L型连接板21的底端固定连接有软毛刷22，且软毛刷22的底部与传动螺杆16的外壁相互挤压，对传动螺杆16起到一个清扫作业，避免滑落的秸秆碎料落在传动螺杆16外壁或螺纹槽内，影响螺母套17与传动螺杆16之间的传动，且第二凹形固定板15的两侧与沉淀箱1之间均设置有限位机构；

限位机构包括限位滑块20，限位滑块20固定连接于第二凹形固定板15侧壁的顶部，限位滑块20的外部滑动套接有限位滑轨19，限位滑轨19的一侧与沉淀箱1的内壁固定连接，对第二凹形固定板15起到一个限位作用，使得传动螺杆16与螺母套17之间的传动能够带动第二凹形固定板15平行移动；

支撑机构，支撑机构固定设置于沉淀箱1的底端，支撑机构包括两个支撑架5，两个支撑架5对称设置于沉淀箱1底端的两侧，两个支撑架5之间的顶部对称固定连接有两个稳固杆6，两个支撑架5顶部的两侧均螺纹穿插连接有锁紧螺栓7，四个锁紧螺栓7的一端分别贯穿支撑架5的内壁与沉淀箱1的外壁贴合设置，两个支撑架5的底端固定连接有承载底板8，承载底板8底端的边角处均固定安装有万向轮9，万向轮9的顶部安装有轮刹，能够对沉淀箱1起到一个支撑固定的同时，便于带动沉淀箱1进行移动或固定，从而便于在多地点使用。

一种清洁能源生物能反应装置的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：首先人为的推动封口板27将进料罩2上的进料开口26打开，将秸秆等用于沼气制备的植物废料从进料开口26插入，此时驱动电机24配合两个传动齿轮25带动两个粉碎辊23同步相向转动，对秸秆进行粉碎折断，使秸秆变成碎料从沉淀箱1顶端的进料口进入其内腔，物料输送完毕后再人为拉动封口板27，将进料罩2的进料开口26进行封闭；

步骤二：粉碎折断后的碎料进入沉淀箱1内腔后，落到倾斜的导料条板12顶端，并顺着导料条板12滑落到沉淀箱1的内腔的底端，在沉淀箱1的进料口不断落料时，伺服电机18带动传动螺杆16顺时针转动，配合限位滑轨19和限位滑块20的限位，使螺母套17带动第二凹形固定板15缓慢移动，在第二凹形固定板15移动时，导料条板12逐渐从收卷杆14外壁展开拉长，弹簧条13从螺旋弯曲状被拉伸成近直线状，产生一个弹性回复力，使得碎料沿着导料条板12在沉淀箱1内沿直线轨迹落料，保持碎料在沉淀箱1内腔底端的均匀落料，一段时间后在控制伺服电机18带动传动螺杆16逆时针转动，再配合弹簧条13的弹性回复力带动导料条板12自动收卷在收卷杆14外壁，实现碎料沿着导料条板12的来回落料，保持沉淀箱1内碎料的均匀落料；

步骤三：当碎料完成落入到沉淀箱1内腔的底端后，经过一段时间的发酵分解后，使秸秆碎料分解成沼气，并通过排气管3将沼气输送到外部输气管道供人们使用。

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 (10)

1.一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，包括：

沉淀箱(1)，所述沉淀箱(1)的顶端为平面状，所述沉淀箱(1)的外壁为圆弧状；

排气管(3)，所述排气管(3)固定穿插于沉淀箱(1)的顶端；

排料管(4)，所述排料管(4)固定穿插于沉淀箱(1)侧壁的底部；

进料机构，所述进料机构固定设置于沉淀箱(1)顶端的一侧；

导料机构，所述导料机构包括第一凹形固定板(10)，所述第一凹形固定板(10)固定连接与沉淀箱(1)一侧内壁的顶部，所述第一凹形固定板(10)的内腔转动连接有连接杆(11)，所述连接杆(11)的外壁活动套设有导料条板(12)，且所述导料条板(12)为柔性材质，所述导料条板(12)底端的两边侧均固定连接有弹簧条(13)，且所述弹簧条(13)的初始状态为螺旋盘状，所述沉淀箱(1)的内腔且位于第一凹形固定板(10)下方位置处设置有往复平移机构，所述往复平移机构的上方传动设置有第二凹形固定板(15)，所述第二凹形固定板(15)的内腔转动连接有收卷杆(14)，所述导料条板(12)的另一端收卷于收卷杆(14)的外壁；

支撑机构，所述支撑机构固定设置于沉淀箱(1)的底端。

2.根据权利要求1所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述进料机构包括进料罩(2)，所述进料罩(2)固定连接于沉淀箱(1)顶端一侧的进料口位置处，所述进料罩(2)顶端的中部开设有进料开口(26)，所述进料开口(26)的内腔设置有封口机构，且所述进料罩(2)的内腔设置粉碎机构。

3.根据权利要求2所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述粉碎机构包括两个粉碎辊(23)，两个所述粉碎辊(23)对称固定连接于进料罩(2)的内腔，所述进料罩(2)的外壁固定连接有驱动电机(24)，所述驱动电机(24)的输出轴与其中一个粉碎辊(23)的一端传动连接，两个所述粉碎辊(23)的端部均固定穿插连接有传动齿轮(25)，两个所述传动齿轮(25)相对一侧啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述封口机构包括封口板(27)，所述封口板(27)设置于进料开口(26)的内腔，所述进料开口(26)的内壁开设有收纳槽(29)，所述封口板(27)与收纳槽(29)滑动穿插连接，且所述封口板(27)的顶端和底端均固定连接有回形密封条(30)，所述封口板(27)顶端的一侧固定连接有拨动块(28)。

5.根据权利要求1所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述往复平移机构包括传动螺杆(16)，所述传动螺杆(16)的两端分别与沉淀箱(1)的两侧内壁转动连接，所述传动螺杆(16)的外壁螺纹套接有螺母套(17)，所述螺母套(17)的底端与第二凹形固定板(15)底端的中部固定连接，所述沉淀箱(1)的一侧固定连接有伺服电机(18)，所述伺服电机(18)的输出轴与传动螺杆(16)的一端传动连接，且所述第二凹形固定板(15)的两侧与沉淀箱(1)之间均设置有限位机构。

6.根据权利要求5所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述限位机构包括限位滑块(20)，所述限位滑块(20)固定连接于第二凹形固定板(15)侧壁的顶部，所述限位滑块(20)的外部滑动套接有限位滑轨(19)，所述限位滑轨(19)的一侧与沉淀箱(1)的内壁固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述第二凹形固定板(15)一侧的中部固定连接有L型连接板(21)，所述L型连接板(21)的底端固定连接有软毛刷(22)，且所述软毛刷(22)的底部与传动螺杆(16)的外壁相互挤压。

8.根据权利要求1所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，所述支撑机构包括两个支撑架(5)，两个所述支撑架(5)对称设置于沉淀箱(1)底端的两侧，两个所述支撑架(5)之间的顶部对称固定连接有两个稳固杆(6)，两个所述支撑架(5)顶部的两侧均螺纹穿插连接有锁紧螺栓(7)，四个所述锁紧螺栓(7)的一端分别贯穿支撑架(5)的内壁与沉淀箱(1)的外壁贴合设置。

9.根据权利要求8所述的一种清洁能源生物能反应装置，其特征在于，两个所述支撑架(5)的底端固定连接有承载底板(8)，所述承载底板(8)底端的边角处均固定安装有万向轮(9)，所述万向轮(9)的顶部安装有轮刹。

10.一种清洁能源生物能反应装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：首先人为的推动封口板(27)将进料罩(2)上的进料开口(26)打开，将秸秆等用于沼气制备的植物废料从进料开口(26)插入，此时驱动电机(24)配合两个传动齿轮(25)带动两个粉碎辊(23)同步相向转动，对秸秆进行粉碎折断，使秸秆变成碎料从沉淀箱(1)顶端的进料口进入其内腔，物料输送完毕后再人为拉动封口板(27)，将进料罩(2)的进料开口(26)进行封闭；

步骤二：粉碎折断后的碎料进入沉淀箱(1)内腔后，落到倾斜的导料条板(12)顶端，并顺着导料条板(12)滑落到沉淀箱(1)的内腔的底端，在沉淀箱(1)的进料口不断落料时，伺服电机(18)带动传动螺杆(16)顺时针转动，配合限位滑轨(19)和限位滑块(20)的限位，使螺母套(17)带动第二凹形固定板(15)缓慢移动，在第二凹形固定板(15)移动时，导料条板(12)逐渐从收卷杆(14)外壁展开拉长，弹簧条(13)从螺旋弯曲状被拉伸成近直线状，产生一个弹性回复力，使得碎料沿着导料条板(12)在沉淀箱(1)内沿直线轨迹落料，保持碎料在沉淀箱(1)内腔底端的均匀落料，一段时间后在控制伺服电机(18)带动传动螺杆(16)逆时针转动，再配合弹簧条(13)的弹性回复力带动导料条板(12)自动收卷在收卷杆(14)外壁，实现碎料沿着导料条板(12)的来回落料，保持沉淀箱(1)内碎料的均匀落料；

步骤三：当碎料完成落入到沉淀箱(1)内腔的底端后，经过一段时间的发酵分解后，使秸秆碎料分解成沼气，并通过排气管(3)将沼气输送到外部输气管道供人们使用。

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