CN202054831U - 用于沼气发生设备的搅拌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于沼气发生设备的潜水搅拌系统，包括位于沼气发生设备的腔室内的轴杆，侧向套设于所述轴杆上的搅拌器以及两个搅拌器调节系统。第一调节单元调节搅拌器沿所述轴杆水平转动；第二调节单元调节搅拌器沿所述轴杆纵向移动，因此搅拌器在厌氧罐内的纵向位置以及水平搅拌方向可以很容易在罐体外调节。通过本实用新型搅拌系统，发酵原料可以在罐体内得到充分的搅拌而无搅拌死角，从而有效降低了发酵原料产生浮渣，结壳，死区的机率。由于搅拌系统对于发酵原料的充分有效搅拌起着关键作用，所以搅拌器的调节系统对于适应发酵原料的质量和成分变化是十分必要的。

Description

用于沼气发生设备的搅拌系统

技术领域

本实用新型涉及一种潜水搅拌系统，尤其涉及一种用于沼气发生设备的搅拌系统，这种搅拌系统的位置和搅拌方向可以调节。

背景技术

能源和环境问题已经成为当今社会两大突出问题，在不可再生能源日益减少和成本日益升高的情况下，人们开始最大限度的利用生物质资源补充能源的不足，并且可以在利用生物质资源的同时减少对环境的污染，而沼气发生技术则是一种能将农牧业等废弃物变为能源并进行无害化处理的手段。

沼气通常涉及通过生物降解产生气体，这个过程称为有机物质的厌氧发酵。沼气就是有机质厌氧发酵过程中收集的其他，是一种生物质能源。

厌氧罐是用以发生厌氧反应的气密性罐体，普遍用来处理废弃物获得能源实现其工业或民用目的，在罐体内，微生物在厌氧的环境相将有机质分解。通常厌氧罐内的发酵物需要充分的搅拌以使得微生物和发酵物充分接触。

为了提高沼气发生系统的效率和稳定性，目前采用的沼气发生设备中在例如为发酵罐的腔室内安装有固定的搅拌器，通过搅拌器不断地搅拌发酵原料，由发酵菌将开始生长和分解进料中的挥发性有机物进而产生沼气。但由于沼气系统的特殊性，在大多数情况下，沼气的产生是在厌氧环境中进行的。因此，上述这种固定搅拌器在使用过程中，往往也存在这样或那样的问题：

1.由于搅拌器是固定的，所以搅拌器叶片被发酵原料缠绕的几率颇高，而一旦搅拌叶片被发酵原料缠绕时，必须打开发酵罐，抛弃大部分发酵原料直到搅拌叶片露出方可继续进行搅拌，浪费了发酵原料以及减少了运行时间；

2.一旦罐体内部某处进料出现浮渣、结壳，固定的搅拌器则不能够很好地兼顾及到问题出现的区域；

3.如果搅拌方位不经常改变，固态的发酵原料为会沉积到罐底。形成的固体沉淀物将减少发酵罐内的有效容积，从而减少发酵原料的停留时间或停留能力，降低沼气产生效率；

4.为了清除上述罐底的固体沉淀物，必须从内部进行清除整个发酵罐，这需要很长时间来清理。

而且，一旦产生了上述四种情况之一，工作人员往往需要打开发酵罐进行维护操作，由此带来了多种不足。第一，有污染空气、人员中毒、失火燃烧等风险；第二，经常打开发酵罐会影响发酵罐的气密性，操作不当就会造成漏气；第三，增加劳动量，发酵罐中的沼气是经过多天的积累所致，一旦必须清除整个发酵罐，则会需要很长的时间来重新装满沼气罐和重建沼气高含量，沼气损失严重。

实用新型内容

为了解决现有的用于沼气发生设备的搅拌系统因位置固定而存在的上述种种缺陷和不足，本实用新型提出了一种搅拌系统，其具有如下技术方案：

一种用于沼气发生设备的搅拌系统，包括位于沼气发生设备的腔室内的轴杆；侧向套设于所述轴杆上的搅拌器；致使所述搅拌器沿所述轴杆水平转动的第一调节单元；以及致使所述搅拌器沿所述轴杆纵向移动的第二调节单元。

优选地，所述搅拌器安装于滑动件上，所述滑动件能够沿所述轴杆移动且与轴杆之间不可相对转动。

具体而言，所述第一调节单元为驱动所述轴杆自身沿其轴向转动的调节单元，包括位于所述腔室底部的轴承系统，所述轴杆的底端与所述轴承系统连接；从动件，所述从动件与所述轴杆的顶端固定连接；主动件，所述主动件经由位于所述腔室侧壁上的开口而一部分设于所述腔室外，且所述主动件与所述从动件之间通过齿轮传动而转动。

较佳地，连接腔室内外的所述开口周围包覆有密封管以防止气体泄漏。

优选地，所述从动件为带齿金属盘；所述主动件包括依次固定连接的位于所述腔室外的旋转杠杆、穿过所述开口的传动杆、与所述带齿金属盘上的相应的齿咬合的嵌齿轮。

较佳地，所述传动杆上的位于所述腔室外的部分上设有锁定所述传动杆转动的锁定件以固定转动位置。

具体而言，定位于所述腔室外的绞盘，所述绞盘带有曲柄和连接提拉绳；所述提拉绳的一端缠绕设置在所述绞盘上，另一端经由所述开口通过所述滑轮改变方向连接至所述搅拌器。

较佳地，所述腔室的外侧壁上设有承载台，所述绞盘设于所述承载台上且位于所述腔室外的所述主动件的一部分的同侧。

较佳地，所述搅拌器上设有用于防止所述搅拌器靠近所述腔室的壁的止挡件。

较佳地，所述腔室的内侧壁上设有支架，所述轴杆的上部通过所述支架加固。

所述腔室的内侧壁上设有支架，所述轴杆的上部通过所述支架加固。

由于搅拌系统对于发酵原料的充分有效搅拌起着关键作用，因此搅拌器的调节系统对于适应发酵原料的质量和成分变化是十分必要的。本实用新型的搅拌系统通过设置了两种调节单元，可实现搅拌器在方向和位置上的调节，具体为使得搅拌器在厌氧罐内的纵向位置以及水平搅拌方向可以很容易在罐体外调节，从而使搅拌器浸入腔室的深度及范围能以简单而快速的方式改变，扩大了搅拌范围、有效降低了发酵生物质产生浮渣，结壳，死区的机率；同时由于此种搅拌系统在调节时无需将搅拌器从腔室内移除，对整个沼气发生设备的腔室的气密性几乎没有影响。

附图说明

图1为本实用新型一优选实施例的用于沼气发生设备的的搅拌系统的结构示意图。

图2为图1所示的搅拌系统的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明。

参照图1，为根据本实用新型一优选实施例的用于沼气发生设备的搅拌系统的结构示意图。

如图1所示，搅拌系统包括位于沼气发生设备的腔室1内的轴杆2和侧向套设于轴杆2上的搅拌器16。其中，轴杆2例如为方型的竖向杆，搅拌器16安装于方型的滑动件15上，滑动件15套设于轴杆2上，该滑动件15能够沿轴杆2竖向移动且与轴杆2之间不可相对转动。当然，对于轴杆2的形状和相应的搅拌器16与轴杆2的套接方式，本实用新型并不加以限制，只要搅拌器16与轴杆2之间不能相对转动而搅拌器又可沿轴杆2移动即可。

搅拌器16的下部设有例如为金属棍的止挡件18，该止挡件18用于在搅拌叶片接触到腔室1底部之前到达底部从而阻止搅拌器16过于靠近腔室1底部，避免搅拌叶片受损或底部表面受损。同样的，所述技术领域的技术人员可以想到各种形状或结构的止挡件18来保护搅拌器16的叶片或腔室1的底部不受损害。

轴杆2的底端与轴承系统19连接，该轴承系统19可以使得轴杆2受驱动自身沿轴向转动，该轴承系统19固定于腔室1底部，其中轴承系统19例如可包括与轴杆2底端相连接的轴承轴(未图示)，以及固定在腔室1底部的轴承(未图示)。轴承固定在腔室1底部，如果是水泥底部，可在水泥成型前嵌入轴承，如果底部是钢结构，可以通过焊接固定在底部。对于轴承系统19的结构，在此同样并不加以限制，只要与轴承系统19连接的轴杆2受驱动可以沿自身轴向转动即可。轴杆2的上部通过设于腔室1的内侧壁上的支架3加固，以保证轴杆2的稳定性。

腔室1侧壁上设有开口(未图示)，开口周围包覆有密封管4。传动杆20通过密封管4经由开口进入腔室1，传动杆20的一端与腔室1外的旋转杠杆9固定连接，另一端与腔室内的嵌齿轮10固定连接，三者构成了主动件；轴杆2的顶端固定连接有例如为带齿金属盘11的从动件，嵌齿轮10与该带齿金属盘11上的相应的齿配合咬合形成齿轮传动机构。传动杆20上还设有用于防止传动杆20转动的锁定件12。值得注意的是，本实用新型所例示的主动件和从动件可以由各种等效的齿轮传动装置或机构来代替，本实用新型并不加以限制。对于密封管和锁止件的设置，则是为了进一步地保持腔室1内的气密性和转动调节的稳定性，当然，所述技术领域的技术人员可以想到任何方式，例如在开口处封堵上密封垫片来达到同样密封的效果或锁定旋转杠杆来达到阻止传动杆转动。

轴承系统19、例如为带齿金属盘11的从动件、驱动带齿金属盘11转动的主动件构成了驱动轴杆20自身沿其轴向转动的第一调节单元。

在腔室1的外侧壁上设有承载台14，绞盘7设于承载台14上且位于旋转杠杆9的同侧。提拉绳6通过密封管4经由开口进入腔室1，提拉绳6的一端缠绕在绞盘7上，另一端通过一个设于支托5上的90度调谐滑轮8与搅拌器16连接，其中，支托5与带齿金属盘11固定连接。支托5上设有防止腔室1上方的顶盖塌落的竖向防护杆13。

绞盘7、滑轮8、提拉绳6构成了驱动搅拌器16沿轴杆2竖向移动的第二调节单元。

对于上述搅拌系统的结构，通过结合图1和图2的绘示可以更清楚地得以了解。在图2中，绞盘7可为具有摇臂的简单手动绞盘，支架3为两个相隔一定角度的横杆构成，带齿金属盘11呈半圆形的金属盘，使得金属盘能够在0～180度范围内旋转，从而带动轴杆2在0～180度范围内旋转；

下面结合图1-2，就所述用于沼气发生设备的搅拌系统的实际使用方法进行描述。

首先来看搅拌系统在对搅拌器在水平方向上的调节：

在实际操作中，工作人员使用位于腔室1外的旋转杠杆9来改变搅拌器的水平方向。具体的说，通过转动旋转杠杆9，进而转动与该旋转杠杆9固定连接的传动杆20，腔室1内的与传动杆20固定连接的嵌齿轮10将相应的转动，由于嵌齿轮10与半圆形带齿金属盘11上的相应的齿配合咬合，从而带动带齿金属盘11转动；进一步地，由于带齿金属盘11与轴杆2固定连接，且轴杆2的底端连接于轴承系统19，从而引起轴杆2自身轴向转动，因此套设于在轴杆2上且与轴杆2不能相对转动的滑动件15将随之转动，并进而带动安装于滑动件15上的搅拌器16改变方向。

当达到期望的旋转角度或方向调节后，通过位于腔室1外的锁定件12锁止传动杆20的转动，进而固定调节后的方向。其中，对于锁定件12的结构，例如可在传动杆上设置一齿轮，锁定件12的结构用于卡合该齿轮从而起到定位传动杆的作用，应理解的是，对于锁定件12和传动杆20的结构以及相互之间的连接关系，在此并不加以限制，只要锁定件12能够锁止传动杆20的转动即可。同时，也可通过控制带齿金属盘11上齿的数量或局部位置的齿的高度，使嵌齿轮10转到一定角度后不能够继续带动带齿金属盘11转动，从而使得搅拌器16仅限于一定角度内的旋转，进而防止某些情况由于轴杆的位置设置导致搅拌器16旋转后叶片有可能接触到腔室内壁，而造成叶片或腔室内壁的损害。

接着再来看搅拌系统在对搅拌器在竖向位置上的调节：

相比上述水平方向上的调节，对搅拌器在竖向位置上的调节则相对简单。在实际操作中，工作人员通过一个简单的手动绞盘7即可进行提升或降低与提拉绳6连接的搅拌器16。具体的说，通过摇动绞盘7的摇臂，使提拉绳6绕在绞盘的提拉绳卷筒上或放松提拉绳，进而通过滑轮8改变方向，操作人员能够很轻松地提升或降低搅拌器16，从而使搅拌器16能够到达腔室1竖向范围内的所有区域。

而且，工作人员可以同时进行对搅拌器16在水平方向和竖向位置上的调节。

进一步地，虽然以上使用方法的例示中的第一调节单元和第二调节单元均是采用相对简易的机械装置和人工操作，但是所述技术领域的技术人员在本发明的启示下可以容易地想到通过多种电子控制的机械装置对于搅拌系统的调节更加有利。

当然，工作人员还可以根据沼气发生设备中的腔室的体积以及搅拌器的功率在腔室内的多个位置处增设搅拌器以及相应的第一调节单元和/或第二调节单元的数量，或者通过单个第一调节单元和/或第二调节单元致动多个搅拌器，通过对多个搅拌器在多个方向和多个位置上的调节可以使得搅拌范围几乎覆盖腔室内所有搅拌区域。这对于长期稳定生产沼气很重要，大大地减少了发酵生物质浮渣，结壳，死区的现象。

同时，此种搅拌系统的结构简单，操作方便，可以在密封或加盖腔室外部进行操作，不会浪费腔室内已经收集的沼气，对于沼气池(发酵罐；反应器)或其他封闭(加盖，气密)系统尤其有利；而且，在本实用新型所述的搅拌系统中，工作人员可以很方便的提升搅拌器进行维修，实为一举所得。

值得注意的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限定本实用新型的专利保护范围，本实用新型还可以对上述各种零部件的构造进行材料和结构的改进，或者是采用技术等同物进行替换，例如：更改第一调节单元和/或第一调节单元的结构、更改第一调节单元、第二调节单元和搅拌器的数量等等。故凡运用本实用新型的说明书及图示内容所作的等效结构变化，或直接或间接运用于其他相关技术领域均同理皆包含于本实用新型所涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种用于沼气发生设备的搅拌系统，其特征在于，包括

位于沼气发生设备的腔室内的轴杆；

侧向套设于所述轴杆上的搅拌器；

致使所述搅拌器沿所述轴杆水平转动的第一调节单元；以及

致使所述搅拌器沿所述轴杆纵向移动的第二调节单元。

2.根据权利要求1所述的搅拌系统，其特征在于，所述搅拌器安装于滑动件上，所述滑动件能够沿所述轴杆移动且与轴杆之间不可相对转动。

3.根据权利要求2所述的搅拌系统，其特征在于，所述第一调节单元为驱动所述轴杆自身沿其轴向转动的调节单元，包括：

位于所述腔室底部的轴承系统，所述轴杆的底端与所述轴承系统连接；

主动件，所述主动件经由位于所述腔室侧壁上的开口而一部分设于所述腔室外；

从动件，所述从动件与所述轴杆的顶端固定连接。

4.根据权利要求3所述的搅拌系统，其特征在于，连接腔室内外的所述开口周围包覆有密封管以防止气体泄漏。

5.根据权利要求3所述的搅拌系统，其特征在于，所述从动件为带齿金属盘；所述主动件包括依次固定连接的位于所述腔室外的旋转杠杆、穿过所述开口的传动杆、与所述带齿金属盘上的相应的齿咬合的嵌齿轮。

6.根据权利要求5所述的搅拌系统，其特征在于，所述传动杆上的位于所述腔室外的部分上设有锁定所述传动杆转动的锁定件以固定转动位置。

7.根据权利要求3所述的搅拌系统，其特征在于，所述第二调节单元包括定位于所述腔室外的绞盘，所述绞盘带有曲柄和连接提拉绳；所述提拉绳的一端缠绕设置在所述绞盘上，另一端经由所述开口通过所述滑轮改变方向连接至所述搅拌器。

8.根据权利要求7所述的搅拌系统，其特征在于，所述腔室的外侧壁上设有承载台，所述绞盘设于所述承载台上且位于所述腔室外的所述主动件的一部分的同侧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的搅拌系统，其特征在于，所述搅拌器上设有用于防止所述搅拌器靠近所述腔室的壁的止挡件。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的搅拌系统，其特征在于，所述腔室的内侧壁上设有支架，所述轴杆的上部通过所述支架加固。

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