CN207375191U - 一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备。该设备包括固体原料输送装置和螺旋输送机，固体原料输送装置出口端设置有拨送装置，所述螺旋输送机设置在所述出料口的下侧。本实用新型适用于不同规模的沼气工程，避免了皮带容易跑偏打滑的缺点，同时也避免了单独试用链条，导致原料从间隙掉落或造成卡堵的风险；避免了秸秆在仓内堆积过密，无法落入螺旋输送机的风险；保证了入罐后不会出现分层及结壳的现象；将较大颗粒的原料切碎成更小的颗粒，可增大在发酵罐内的反应表面积，增加产气效率；进料系统中所有装置的运行状态均可接入沼气工程总控制，可设置日进料次数/进料量/进料时间，只需将料仓填满，即可实现全自动化运行。

Description

一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备

技术领域

本发明涉及一种沼气工程进料设备领域，具体涉及一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备。

背景技术

我国目前是世界第一大能源消费国，2008年以来，我国石油的对外依存度超过50％，供需矛盾突出，能源短缺已成为制约我国经济、环境、生态可持续和谐发展的主要因素之一。生物质能源不仅能够创造经济效益，有助于减排二氧化碳，缓解能源危机，还有助于我国应对气候变化、解决环境问题。“十二五”期间国家在发展战略布局、资源培育、能源发展、产业结构调整中更加重视生物质能源发展，给予了政策支持，我国生物质能源的发展潜力将进一步扩大。

据中国工程院可再生能源发展战略咨询报告资料显示，我国生物质能源的资源量是水能的2倍和风能的3.5倍。目前每年我国秸秆有7亿吨以上，其中田间焚烧约1.5亿吨。每当农作物收获季节，焚烧秸秆造成资源浪费、空气污染等。如果将这些农林生物质秸秆收集起来，进行沼气资源化利用，将废弃的农林生物质经过厌氧发酵的方式产生沼气，再由沼气进行发电产生电能和热能，或者对沼气进行提纯生产天然气。

目前，国内对生物质进行沼气资源化利用的项目数量可观，但实际运行的效果并不理想，大部分沼气工程在建成后由于种种原因，导致无法产气，最终成为废弃工程。其中很重要的一个原因是进料装置系统不可靠，以农林生物质秸秆为主的大型沼气工程，日进秸秆量达到数百吨，一般的进料装置无法满足大量的秸秆输送，且沼气发酵是一个稳定的生物化学过程，要求进料也必须是稳定连续性的输送，目前国内大部分沼气工程采用传统的固体原料(秸秆)以及液体原料(禽畜粪便，沼液等)在预混池进行混合，再由泵送入发酵罐的方式。这种进料方式存在一系列问题：1)需设置预混池，由于秸秆为疏松原料，密度小，因此要设置满足日进料量的预混池，期占地非常大且投资高，且预混池内与发酵产生的气味会对环境造成影响；2)由于秸秆的颗粒大，干物质浓度高，会对输送管道及泵造成堵塞及磨损的影响，一旦进料泵出现堵塞，则进料中断，无法满足发酵的连续性；3)一般农林生物质的秸秆颗粒度较大，直接进入发酵罐，发酵效果较差。另外，国内也有通过水平和垂直螺旋的方式将秸秆直接送入发酵罐内，这种方式也存在一些问题：1)由于农林秸秆干物质含量高，不易储存，所以在青贮法出储存的过程中会加水进行压实，这样用于发酵的秸秆黏度大，而螺旋输送机不适合输送高黏度的物质；2)利用传统输送方式，只能靠经验粗略的统计进料总量，而不能进行精确计算；3)传统不能保证秸秆均匀的送入发酵罐，进入发酵罐后会出现局部及上层秸秆堆积，严重时形成很厚的浮层，一方面减小了表面积，影响产气能力，严重时使得发酵罐内的沼气无法穿过浮渣层向上溢出，最终导致罐内液区压力过大，导致发酵罐爆裂的危险。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，该设备包括固体原料输送装置和螺旋输送机，所述固体原料输送装置包括机架，所述机架上安装有第一主传动轮、第一从动轮和多个托辊，所述第一主传动轮和第一从动轮外侧设有输送带，所述机架上安装有壳体，所述壳体与所述输送带配合形成进料仓，所述进料仓包括进料口和出料口，所述出料口上侧倾斜设置有拨送装置，所述螺旋输送机设置在所述出料口的下侧。

作为优选，所述螺旋输送机的出口还连接有固液混合泵，所述固液混合泵还连接有液体输送泵，所述固液混合泵用于将螺旋输送机输送的固体原料与液体输送泵输送的液体混合。

作为优选，所述固液混合泵的出口连接有流体切割机，所述流体切割机用于将固液混合泵输送的固液混合原料切碎，所述流体切割机的出口与发酵罐连接。

作为优选，所述固体原料输送装置下侧安装有多个称重传感器，所述称重传感器与沼气工程总控系统连接。

作为优选，所述输送带包括多道第一链条和一皮带，每道第一链条侧部固定有多个倒置L形的固定架，皮带设置在固定架的上侧，并与固定架螺栓连接。

作为优选，所述拨送装置包括第二主传动轮、第二从动轮和设置在所述第二主传动轮与第二从动轮外侧的第二链条，所述第二链条外侧安装有多个拨板。

作为优选，所述称重传感器包括4-8个。

作为优选，所述固体原料输送装置、螺旋输送机、拨送装置、固液混合泵、液体输送泵和流体切割机分别与沼气工程总控系统连接，且其根据所述沼气工程总控系统设置的日进料次数、进料量和进料时间自动运行。

作为优选，所述拨送装置上还设有链条松紧调节装置。

有益效果：本发明满足大型沼气工程的进料量，根据沼气工程规模要求，进料仓的体积可从几立方米至几百立方米，适用于不同规模的沼气工程。通过链条与皮带的结合方式，既保证了传送带的稳定运行，避免了皮带容易跑偏打滑的缺点，同时也避免了单独试用链条，导致原料从间隙掉落或造成卡堵的风险。在进料仓末端设置了独立的转动拨送装置，使得原料能够有向下运动的外力，避免了秸秆在仓内堆积过密，无法落入螺旋输送机的风险。在进料仓底部螺旋输送机的出口处连接固液混合泵，使得固体和液体原料在进入发酵罐前均匀混合，保证了入罐后不会出现分层及结壳的现象。同时在进料前还设置流体切割机，将较大颗粒的原料切碎成更小的颗粒，可增大在发酵罐内的反应表面积，增加产气效率。进料系统中所有装置的运行均可由沼气工程总控系统控制，可设置日进料次数/ 进料量/进料时间，只需将料仓填满，即可实现全自动化运行。

附图说明

图1是本发明实施例的原料输送装置、拨送装置与螺旋输送机配合示意图；

图2是本发明实施例的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备的结构示意图；

图3是本发明实施例的输送带的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，该设备包括固体原料输送装置1和螺旋输送机2，固体原料输送装置1包括机架11，机架11上安装有第一主传动轮12、第一从动轮13和多个托辊14，第一主传动轮12和第一从动轮13外侧设有输送带15，主传动轮12与驱动机构连接，机架11上安装有壳体16，壳体16与输送带15配合形成进料仓，进料仓包括进料口(图中未示出)和出料口17，出料口17上侧倾斜设置有拨送装置3，螺旋输送机2设置在出料口17的下侧。原料落入螺旋输送机2内，并经螺旋输送机2进一步向外输送。

螺旋输送机2的出口可以直接通过管道与发酵罐5连接，将固体原料直接输送至发酵罐5的内部。作为优选实施例，将螺旋输送机2的出口与固液混合泵4 连接，固液混合泵4还与液体输送泵6连接，固液混合泵4用于将螺旋输送机2 输送的固体原料与液体输送泵6输送的液体混合。使得固体原料和液体原料在进入发酵罐5前均匀混合，保证了入罐后不会出现分层及结壳的现象。

固液混合泵4的出口可以直接通过管道与发酵罐5连接，将混合后的原料直接输送至发酵罐5的内部。作为优选实施例，固液混合泵4的出口还可以与流体切割机7连接，流体切割机7用于将固液混合泵4输送的固液混合原料切碎，流体切割机7的出口与发酵罐5连接。流体切割机7将较大颗粒的原料切碎成更小的颗粒，可增大在发酵罐5内的反应表面积，增加产气效率。并且，切割过程是在内部完成的，因此不会对环境造成颗粒污染。

本发明实施例的固体原料输送装置1下侧还安装有多个称重传感器18，称重传感器18可以与沼气工程总控系统连接。进而可以精确计算进料的总量，便于实现自动化控制，并将沼气产量保持在最大。

本发明实施例的输送带可以采用现有技术中的多种输送带，作为优选实施例，如图3所示，输送带15包括多道链条151和一个皮带152，第一主传动轮 12与第一从动轮13上设有与链条配合的轮齿结构。每道链条151侧部固定有多个倒置L形的固定架153，皮带152设置在固定架153的上侧，并与固定架153 螺栓连接。该结构的输送带既保证了传送带的稳定运行，避免了皮带容易跑偏打滑的缺点，同时也避免了单独试用链条，导致原料从间隙掉落或造成卡堵的风险。

拨送装置3包括第二主传动轮31和第二从动轮32。第一个主传动轮31与第二从动轮32外侧的设有第二链条33，第二链条33外侧安装有多个拨板34。拨板34随第二链条运动，进而实现拨送功能。

称重传感器18的数量由进料仓的体积和运输固体原料的重量决定，一般将称重传感器设置为4-8个。也可根据实际需要进行增减。

为使拨轮始终处于顺滑转动的状态，本发明实施例的拨送装置3还设有链条松紧调节装置35。

在进料设备设计及调试时，可以将固体原料输送装置1、螺旋输送机2、拨送装置3、固液混合泵4、液体输送泵6、流体切割机7以及连接管路上的电磁阀与沼气工程总控制系统连接，沼气工程总控制系统控制用于分别控制其运行。可以通过沼气工程总控制系统设定每日进料次数，以及每次的进料量和进料时间，固体原料和液体原料按照设计比例在固液混合泵4内混合，并输送进入发酵罐5内。

运行时，先将进料仓填满固体原料，即可开启自动运行方式。进料仓内的固体原料在输送带的转动下，顺着输送带向前运动，直至进料仓的末端，此时，末端的拨送装置3转动，利用链条33上的拨板34使松散堆积的秸秆向下运动，均匀的落入螺旋输送机2。落入螺旋输送机2的固体原料，由螺旋输送机2输送至固体混合泵4内，同时，沼液或动物粪便等其他液体原料，按照与固体原料一定的比例，由液体输送泵6输送至固液混合泵4，固体及液体原料在固液混合泵4 中快速混合，再经过流体切割机7切碎后进入发酵罐5内。即完成了整个进料过程。

基于上述实施例，本发明具有以下有益效果：满足大型沼气工程的进料量。根据沼气工程规模要求，进料仓的体积可从几立方米至几百立方米，适用于不同规模的沼气工程。通过链条与皮带的结合方式，既保证了传送带的稳定运行，避免了皮带容易跑偏打滑的缺点，同时也避免了单独试用链条，导致原料从间隙掉落或造成卡堵的风险。在进料仓末端设置了独立的转动拨送装置，使得原料能够有向下运动的外力，避免了秸秆在仓内堆积过密，无法落入螺旋输送机的风险。在进料仓底部螺旋输送机的出口处连接固液混合泵，使得固体和液体原料在进入发酵罐前均匀混合，保证了入罐后不会出现分层及结壳的现象。同时在进料前还设置流体切割机，将较大颗粒的原料切碎成更小的颗粒，可增大在发酵罐内的反应表面积，增加产气效率。进料系统中所有装置的运行均可由沼气工程总控系统控制，可设置日进料次数/进料量/进料时间，只需将料仓填满，即可实现全自动化运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，包括固体原料输送装置和螺旋输送机，所述固体原料输送装置包括机架，所述机架上安装有第一主传动轮、第一从动轮和多个托辊，所述第一主传动轮和第一从动轮外侧设有输送带，所述机架上安装有壳体，所述壳体与所述输送带配合形成进料仓，所述进料仓包括进料口和出料口，所述出料口上侧倾斜设置有拨送装置，所述螺旋输送机设置在所述出料口的下侧。

2.根据权利要求1所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述螺旋输送机的出口还连接有固液混合泵，所述固液混合泵还连接有液体输送泵，所述固液混合泵用于将螺旋输送机输送的固体原料与液体输送泵输送的液体混合。

3.根据权利要求2所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述固液混合泵的出口连接有流体切割机，所述流体切割机用于将固液混合泵输送的固液混合原料切碎，所述流体切割机的出口与发酵罐连接。

4.根据权利要求3所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述固体原料输送装置下侧安装有多个称重传感器，所述称重传感器与沼气工程总控系统连接。

5.根据权利要求1所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述输送带包括多道第一链条和一皮带，每道第一链条侧部固定有多个倒置L形的固定架，皮带设置在固定架的上侧，并与固定架螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述拨送装置包括第二主传动轮、第二从动轮和设置在所述第二主传动轮与第二从动轮外侧的第二链条，所述第二链条外侧安装有多个拨板。

7.根据权利要求4所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述称重传感器包括4-8个。

8.根据权利要求4所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述固体原料输送装置、螺旋输送机、拨送装置、固液混合泵、液体输送泵和流体切割机分别与沼气工程总控系统连接，且其根据所述沼气工程总控系统设置的日进料次数、进料量和进料时间自动运行。

9.根据权利要求6所述的用于沼气工程输送生物质固体原料的设备，其特征在于，所述拨送装置上还设有链条松紧调节装置。