CN116116295A - 大型沼气工程原料储存混合输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沼气发酵原料混合装置，具体为一种大型沼气工程原料储存混合输送装置。解决沼气生产中原料入料的控制的技术问题，一种大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：包括箱体，箱体下方设有称重传感器，在箱体右侧的出料口上方设有搅拌混合破碎装置，出料口下方设有螺旋输送装置，在箱体上方设有盖板。与现有技术相比，本发明适用于大型沼气生产工艺中，每批次可以处理大批量大质量的原料，且在进入发酵系统前就可按比例将物料破碎混合均匀，避免了单独处理混合不均匀的问题，使发酵产气效率更高。

Description

大型沼气工程原料储存混合输送装置

技术领域

本发明涉及沼气发酵原料混合装置，具体为一种大型沼气工程原料储存混合输送装置。

背景技术

沼气来源主要是秸秆，禽畜粪污等生物质原料，经过厌氧发酵，在甲烷菌的作用下，配合一定的工艺、温度、PH下可以生成沼气(甲烷和二氧化碳)，然后提纯，最后得到甲烷含量96％以上的生物天然气。1立方米沼气完全燃烧后，能产生相当于0.7千克无烟煤提供的热量。与其它燃气相比，其抗爆性能较好，是一种很好的清洁燃料。用作沼气发酵原料的有机物种类繁多，如禽畜粪便、作物秸秆、食品加工废物和废水，以及酒精废料等。而这些有机物原料，在农业生产领域都属于废料。例如秸秆，在环保的要求下，无法进行焚烧处理，只能在露天堆积，自然腐烂，不仅占地，还产生污染。禽畜粪污，不及时处理，产生的污染更为严重。如何将这类有机物进行深加工处理，是我们亟待解决的技术问题。

利用秸秆等原料制备沼气的工艺路线以及使用的设备主要有：原料收集装置、原料预处理装置、原料输送装置、发酵罐、固液分离装置，得到的沼液可以制作有机液肥或直接还田，沼渣经过再次发酵后用于制备优质有机肥，发酵罐产生的沼气经过沼气风机输送至提纯装置，经过提纯后得到满足国家标准的生物天然气。最后通过天然气压缩装置压缩到20兆帕，充装至压缩天然气运输车辆。

利用秸秆、禽畜粪便生产沼气，这种方案的优点是：沼气是清洁而方便的燃料；沼气发酵后残渣中有机物含量减少，不产生污染物，可以安全排放。发酵过程中N、P、K等肥料成分几乎得到全部保留，一部分有机氮被水解成氨态氮，速效性养分增加；发酵残渣可以进一步加工成有机肥。

该工艺在原料收集与预处理阶段，要求将秸秆粪污，混合破碎并去除大块杂质，才能易于后续发酵，提高产量。目前大部分生产都是将秸秆和粪污单独处理后，再进入发酵罐。原料用量比例不易控制，混合不够均匀，影响后续生产。

发明内容

本发明为了解决沼气生产中原料入料的控制的技术问题，提供了一种大型沼气工程原料储存混合输送装置。

实现本发明的技术方案是，一种大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：包括箱体，箱体下方设有称重传感器，在箱体右侧的出料口上方设有搅拌混合破碎装置，出料口下方设有螺旋输送装置，在箱体上方设有盖板。

在箱体底部的底板内设有若干滑轨、每个滑轨上套设有耐磨板，在滑轨上套设有推杆，若干推杆组成输送物料的平台，在箱体的左侧外部水平设有液压推杆油缸，水平的液压推杆油缸的液压杆前端连接推杆，推杆在滑轨上往复运动，在箱体的左侧外部设有推料液压站，推料液压站控制液压推杆油缸，以便将物料推到右侧的出料口。

所述的搅拌混合破碎装置，包括搅拌传动装置和切割搅拌装置，所述的切割搅拌装置结构包括安装在底板上的两个转轴，转轴上套设圆锥形刀架，圆锥形刀架上焊接有螺旋形刀盘，螺旋形刀盘四周装有破碎刀片，螺旋形刀盘最下端设有拨料刀片，以便将物料送入出料口，所述的搅拌传动装置包括位于底板下方的两组蜗杆涡轮结构，两个转轴分别通过涡轮带动，每组蜗杆涡轮带动一个转轴，所述的蜗杆与破碎电机连接。破碎电机带动蜗杆转动可以带动两个转轴同步转动，上面的切割刀片相对运动将物料破碎，混合，然后在拨料刀片转动下将物料推到出料口。

在盖板下端焊接有盖板臂，在箱体的后部设有顶盖液压油缸，顶盖液压油缸和盖板活动连接，在箱体的右侧板外侧设有顶板液压站，顶盖液压站控制顶盖液压油缸，通过顶盖液压油缸带动盖板运动实现对箱体启闭。

所述的盖板有两个，在箱体的后侧设有两组顶盖液压油缸，每组个顶盖液压油缸控制一个盖板，顶盖液压油缸底部通过活动销连接在箱体上。

在箱体的前侧设有观测爬梯，观测爬梯上设有安全挡板，安全挡板与观测爬梯之间设有接触开关，接触开关连锁设备电源。

在使用本装置时，操控液压系统，将顶盖打开，然后可以将不同的物料(例如秸秆、禽畜粪)分别倒入箱体，通过箱体底部的称重传感器来判断物料的量是否达到要求，达到要求后停止倒料。然后启动推料液压站水平输送物料向箱体右侧移动，一边输送一边开启搅拌混合破碎装置，输送到右侧的物料被切割破碎，同时进行了搅拌处理，使含水量不同的物料能够混合均匀，然后从出料口下落，最后通过螺旋输送装置输送到下一步发酵环节。

与现有技术相比，本发明适用于大型沼气生产工艺中，每批次可以处理大批量大质量的原料，且在进入发酵系统前就可按比例将物料破碎混合均匀，避免了单独处理混合不均匀的问题，使发酵产气效率更高。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的右侧视图；

图3为本发明的左侧视图；

图4为本发明的俯视图(去掉盖板)；

图5为图4的纵向剖视图；

图6为破碎装置结构示意图；

图7为破碎装置立体图；

图8为推料液压系统图；

图9为顶盖液压系统图。

图中：盖板1、观测爬梯2、接触开关3、电机4、推料液压站5、液压推杆保护盖6、液压推杆油缸7、底板8、安全挡板9、称重装置10、箱体11、螺杆电机减速机12、搅拌机润滑油壶13、搅拌传动装置14、切割搅拌装置15、检修口16、摄像头17、盖板臂18、顶盖液压油缸19、螺杆输送机20、分流集流阀21、底梁22、料位探测器23、顶盖液压站24、检修除杂口25、推杆挡板26、推杆27、活动支座28、推杆滑轨29、拨料刀片30、破碎刀片31、出料口32、螺旋形刀盘33、转轴34、破碎电机35、齿轮泵36、过滤器37、调压阀38、压力继电器39、压力表40、三位四通电磁阀41、分流集流阀42、安全阀43、过滤器44、液压泵45、电机46、单向阀47、压力表48、单向节流阀49、安全阀50、三位四通电磁阀51、平衡阀52。

具体实施方式

本实施例中的左、右、前、后均以图1中展示的方向为准，如图1、2、3所示意，一种大型沼气工程原料储存混合输送装置，包括箱体11，箱体11下方设有称重传感器10，在箱体11右侧的出料口32上方设有搅拌混合破碎装置，出料口下方设有螺旋输送装置，在箱体11上方设有盖板1。

沼气发酵项目中，物料配比是较为重要的。所以在进料机下有物料称重系统精确对物料进行控制，要求精度在±1kg。

在盖板1下端焊接有盖板臂18，在箱体11的后部设有顶盖液压油缸19，顶盖液压油缸19和盖板1活动连接。通过顶盖液压油缸19带动盖板1运动实现对箱体11启闭。

所述的盖板1有两个，在箱体11的后侧设有两组顶盖液压油缸19，每组3个顶盖液压油缸19控制一个盖板，顶盖液压油缸19底部通过活动销连接在箱体11上。

在箱体11的右侧板外侧设有顶盖液压站24，顶盖液压站24控制顶盖液压油缸19。

盖板1面积较大，油缸位置处于盖板和箱体的连接处，需要较大的拉力才能升起盖板。所以需要三个油缸才能保证盖板的正常工作。盖板作用，防臭，防蚊虫、防水分挥发，安全。

在箱体11的前侧设有观测爬梯2，观测爬梯2上设有安全挡板9，安全挡板9与观测爬梯2之间设有接触开关3，接触开关3连锁设备电源。人员需要上爬梯检测时，必须将安全挡板9拆除，拆除安全挡板9后，接触开关3断开，整个设备停止运转，保证人员安全。

如图4所示意，在箱体11底部的底板8内设有若干滑轨29、每个滑轨29上套设有耐磨板，在滑轨29上套设有推杆27，若干推杆27组成输送物料的平台。

在箱体的左侧外部水平设有液压推杆油缸7，水平的液压推杆油缸7的液压杆前端连接推杆27，推杆27在滑轨29上往复运动，

在箱体的左侧外部设有推料液压站5，推料液压站5控制液压推杆油缸7，以便将物料推到右侧的出料口32。

这种送料结构，可以实现往复逐次逐步送料，不容易堵塞，而且便于清理，维护。

图1所示意，所述的搅拌混合破碎装置，包括搅拌传动装置14和切割搅拌装置15，

如图4、7所示意，切割搅拌装置15结构包括安装在底板8上的两个转轴34，转轴34上套设圆锥形刀架，圆锥形刀架上焊接有螺旋形刀盘33，螺旋形刀盘四周装有破碎刀片31，螺旋形刀盘33最下端设有拨料刀片30，以便将物料送入出料口32。

如图6所示意，所述的搅拌传动装置14包括位于底板下方的两组蜗杆涡轮结构，两个34转轴分别通过涡轮带动，每组蜗杆涡轮带动一个转轴，所述的蜗杆与破碎电机35连接。破碎电机35带动蜗杆转动可以带动两个转轴34同步转动，上面的切割刀片相对运动将物料破碎，混合，然后在拨料刀片30转动下将物料推到出料口32。

所述的螺旋形刀盘33边缘为直径85mm基圆程渐开线展开状，螺距为300mm。

所述的螺旋输送装置为螺杆输送机20和螺杆电机减速机12。将破碎混合后的物料输送到达厌氧消化器环节。

如图3、7所示意，在箱体11最右侧临近搅拌混合破碎装置位置设有除杂检修口25，大块的杂质如石头、水泥块等，会随渐开线刀盘转动，听到有异响后，可以打开除杂检修口，杂质会随刀盘转动从除杂口自动排出。

在切割搅拌装置15上方设有料位探测器23，以监测切碎混合装置上方覆盖的物料厚度。

在切割搅拌装置15上方设有摄像头17，物料状态的实时画面传回监控室，避免物料过厚导致切碎搅拌负荷过大，造成设备损坏。

如图8所示意，推料液压站5包括电机4带动的齿轮泵36、齿轮泵36通过液压管道连接三位四通电磁阀41，三位四通电磁阀41通过分流集流阀42分别连接四个液压推杆油缸7。

启动齿轮泵36后，通过控制三位四通电磁阀41可以控制液压推杆油缸7同时伸出使推杆27向右侧移动，使物料达到单向移动的目的，物料推动一定距离后，再通过控制三位四通电磁阀41控制液压推杆油缸7回缩使推杆27向左侧移动。进行下一步循环。

如图4所示意，共计有16条平行设置的滑轨29，对应设置有16条平行的推杆27和16个液压推杆油缸7，如图8中，齿轮泵36有四个，每个齿轮泵36对应有四个液压推杆油缸组，共计16个液压推杆油缸7。

16个液压推杆油缸7在箱体11的左侧安装排列方式为：第一液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸7(对应图4中推杆27的位置，箱体11内部从前到后的顺序)设置在第1、5、9、13位，第二液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸7(对应图4中推杆27的位置，箱体11内部从前到后的顺序)设置在第2、6、10、14位，第三液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸7(对应图4中推杆27的位置，箱体11内部从前到后的顺序)设置在第3、7、11、15位，第四液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸7(对应图4中推杆27的位置，箱体11内部从前到后的顺序)设置在第4、8、12、16位。

通过同时控制四个三位四通电磁阀41控制16个液压推杆油缸7使推杆27同时向右侧移动，然后再逐次控制四个三位四通电磁阀41使16个液压推杆油缸7逐次向左侧移动，实现将物料向右侧单向输送，再启动下一轮输送。

如图9所所示意，顶板液压站24包括电机46驱动的液压泵45，液压泵45通过液压管路连接三位四通电磁阀51，三位四通电磁阀51连接顶盖液压油缸19。

所述的液压泵45连接有两个三位四通电磁阀51，每个三位四通电磁阀51连接三个顶盖液压油缸19。液压泵45启动后通过三位四通电磁阀51带动顶盖液压油缸19工作，顶盖液压油缸19带动顶盖1的启闭。

生物质原材料大多为农业废弃物，有较大的味道。而且储存不好益变质而引起原料的变化。本方案中特定的大型储料仓箱体可以储存较多物料，克服了现有生物质进料设备大多只有较小储料箱体，储存能力较小，在使用原料的过程中需要有运输车辆频繁倒运，运输设备工作不饱和的问题。大的储料仓每天只需要将箱体填满就不可以满足基本原料进料量的要求。运输设备使用效率较高。且有液压密闭舱盖防止气味逃散。

通过对秸秆及畜禽粪便进行生物转化，减轻了农作物废弃秸秆和养殖场粪尿污染，同时又可生产优质的有机肥料；在控制秸秆及粪便环境污染，改善生态环境质量的同时，又为农业生产提供大量的优质有机肥料，为无公害农产品的生产提供了肥源。另外，通过对秸秆及粪便的综合利用，可增加土壤的有机质含量，培肥土壤肥力，改善土壤理化性状，提高肥料利用率，减少农业生产对化学肥料的依赖，提高农产品品质。

Claims (10)

1.一种大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：包括箱体(11)，箱体(11)下方设有称重传感器(10)，在箱体(11)右侧的出料口(32)上方设有搅拌混合破碎装置，出料口下方设有螺旋输送装置，在箱体(11)上方设有盖板(1)。

2.根据权利要求1所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：在盖板(1)下端焊接有盖板臂(18)，在箱体(11)的后部设有顶盖液压油缸(19)，顶盖液压油缸(19)和盖板(18)活动连接，在箱体(11)的右侧板外侧设有顶盖液压站(24)，顶盖液压站(24)控制顶盖液压油缸(19)，通过顶盖液压油缸(19)带动盖板(1)运动实现对箱体(11)启闭。

3.根据权利要求2所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：所述的盖板(1)有两个，在箱体(11)的后侧设有两组顶盖液压油缸(19)，每组三个顶盖液压油缸(19)控制一个盖板，顶盖液压油缸(19)底部通过活动销连接在箱体(11)上。

4.根据权利要求1所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：在箱体(11)的前侧设有观测爬梯(2)，观测爬梯(2)上设有安全挡板(9)，安全挡板(9)与观测爬梯(2)之间设有接触开关(3)，接触开关(3)连锁设备电源。

5.根据权利要求1所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：在箱体(11)底部的底板(8)内设有若干滑轨(29)、每个滑轨(29)上套设有耐磨板，在滑轨(29)上套设有推杆(27)，若干推杆(27)组成输送物料的平台，在箱体(11)的左侧外部水平设有液压推杆油缸(7)，水平的液压推杆油缸(7)的液压杆前端连接推杆(27)，推杆(27)在滑轨(29)上往复运动，在箱体(11)的左侧外部设有推料液压站(5)，推料液压站(5)控制液压推杆油缸(7)，以便将物料推到右侧的出料口(32)。

6.根据权利要求1所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：所述的搅拌混合破碎装置，包括搅拌传动装置(14)和切割搅拌装置(15)，所述的切割搅拌装置(15)结构包括安装在底板(8)上的两个转轴(34)，转轴(34)上套设圆锥形刀架，圆锥形刀架上焊接有螺旋形刀盘(33)，螺旋形刀盘四周装有破碎刀片(31)，螺旋形刀盘(33)最下端设有拨料刀片(30)，以便将物料送入出料口(32)，所述的搅拌传动装置(14)包括位于底板下方的两组蜗杆涡轮结构，两个转轴(34)分别通过涡轮带动，每组蜗杆涡轮带动一个转轴，所述的蜗杆与破碎电机(35)连接。

7.根据权利要求6所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：所述的螺旋形刀盘(33)边缘为直径85mm基圆程渐开线展开状，螺距为300mm。

8.根据权利要求1所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：在箱体(11)最右侧临近搅拌混合破碎装置位置设有除杂检修口(25)，在切割搅拌装置(15)上方设有料位探测器(23)，摄像头(17)。

9.根据权利要求1所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：推料液压站(5)包括电机(4)带动的齿轮泵(36)、齿轮泵(36)通过液压管道连接三位四通电磁阀(41)，三位四通电磁阀(41)通过分流集流阀(42)分别连接四个液压推杆油缸(7)。

10.根据权利要求9所述的大型沼气工程原料储存混合输送装置，其特征在于：齿轮泵(36)有四个，每个齿轮泵(36)对应有四个液压推杆油缸组，共计16个液压推杆油缸(7)，16个液压推杆油缸(7)在箱体(11)的左侧安装排列方式为：第一液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸(7)设置在第1、5、9、13位，第二液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸(7)设置在第2、6、10、14位，第三液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸(7)设置在第3、7、11、15位，第四液压推杆油缸组的四个液压推杆油缸(7)设置在第4、8、12、16位。

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