CN212741316U

CN212741316U - 一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置

Info

Publication number: CN212741316U
Application number: CN202020601487.XU
Authority: CN
Inventors: 甄峰; 邢涛; 杨改秀; 孙永明; 孔晓英; 李连华; 李颖
Original assignee: Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Current assignee: Guangzhou Institute of Energy Conversion of CAS
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2021-03-19
Anticipated expiration: 2030-04-21

Abstract

本实用新型公开了一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，包括主动轴、为主动轴提供动力的主动轴驱动器、由主动轴带动同步转动的副动轴、搅拌轴、设置在搅拌轴表面上的搅拌桨、为搅拌轴提供桨式搅拌动力并使其实现自转功能的搅拌轴驱动器、主动轴旋臂、副动轴旋臂、主动轴定位密封套和副动轴定位密封套；主动轴一端与主动轴驱动器连接，其另一端伸入厌氧反应器内；副动轴与主动轴位于同一轴线上；搅拌轴位于厌氧反应器内，其两端分别与主动轴、副动轴连接。本装置配置两套驱动系统，形成框式搅拌和浆式搅拌双重效果，浆式搅拌在360°范围内无级转动，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。

Description

一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置

技术领域

本实用新型涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置。

背景技术

厌氧发酵技术集废物治理和能源生产两大功能于一身，被列入国家能源发展战略，近年来规模化厌氧工程在国内大量建设，相关产业发展潜力巨大。在厌氧发酵过程中，促进液相与微生物之间的底物传递速度，加快微生物反应进程，是提升发酵效率、提高工程效益的重点，实现这一目标的主要手段就是“搅拌”。

规模化厌氧反应器，尤其是以秸秆、能源草等木质纤维素类为原料的高负荷反应器，在运行过程中，其内部底物不可避免地形成轻物质上浮结壳、渣料等较重物质沉积的趋势，采用搅拌装置的目的就是尽可能地使底物在反应器内形成均质化，均质化程度越好，反应器运行效率越高。

目前采用的搅拌设备绝大部分是机械搅拌，包括桨式、涡轮式、推进式、锚式及框式等形式，由于均配置单一驱动器，其运行方式和速度固定，且覆盖范围小，不利于对底物分层结构的破坏，为破坏反应器内液面顶部的结壳状态、提高底物均质化程度，规模化反应器经常采用多个单一驱动的搅拌器进行组合搅拌，这种解决方案增加了发酵系统的设备数量，增加了采购、控制、维护维修等成本，影响了工程的整体效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，包括主动轴、为主动轴提供动力的主动轴驱动器、由主动轴带动同步转动的副动轴、搅拌轴、设置在搅拌轴表面上的搅拌桨、为搅拌轴提供桨式搅拌动力并使其实现自转功能的搅拌轴驱动器、主动轴旋臂、副动轴旋臂、主动轴定位密封套和副动轴定位密封套；所述主动轴驱动器通过所述主动轴定位密封套装配在厌氧反应器的一侧壁，所述主动轴一端与所述主动轴驱动器连接，其另一端穿过所述主动轴定位密封套后伸入厌氧反应器内；所述副动轴与所述主动轴位于同一轴线上，并通过所述副动轴定位密封套装配在厌氧反应器与所述主动轴位置相对的另一侧壁；所述搅拌轴位于厌氧反应器内，一端通过所述主动轴旋臂与所述主动轴连接，其另一端通过所述副动轴旋臂与所述副动轴连接。

主动轴、副动轴、搅拌轴共同组成本装置的第一套搅拌形式——框架搅拌，搅拌轴既可由主动轴与副动轴带动，进行框架转动，转至框架任意位置进行搅拌，搅拌轴又可在搅拌轴驱动器的驱动下实现自转功能；主动轴驱动器与搅拌轴驱动器，双重驱动，使得本装置具有双搅拌功能，使得搅拌效果更佳，可解决反应器内液面顶部的结壳状态及底物分层结构的破坏，提高底物均质化程度。

还包括搅拌轴定位密封套，所述搅拌轴两端分别通过所述搅拌轴定位密封套与所述主动轴旋臂、所述副动轴旋臂连接；所述搅拌轴驱动器安装于所述搅拌轴任一端的所述搅拌轴定位密封套上。搅拌轴定位密封套可实现对搅拌轴的定位及密封的作用。

还包括进油管、过油套、进油通道、驱动器进油管、回油管、回油通道、驱动器出油管、以及安装在厌氧反应器外部并为所述搅拌轴驱动器提供动力而驱使所述搅拌轴转动的液压站；所述搅拌轴驱动器安装在位于所述副动轴一侧的所述搅拌轴定位密封套时，所述过油套包裹在所述副动轴上，所述进油通道、回油通道位于所述副动轴内部；所述进油管一端与所述液压站的出口相接，其另一端与所述过油套相接；所述进油通道的两端与所述过油套、所述搅拌轴驱动器分别连接；所述回油通道的两端与所述过油套、所述搅拌轴驱动器分别连接；所述回油管一端与所述过油套连接，其另一端与所述液压站的进口相接。

所述搅拌桨设置有若干个，均匀分布在所述搅拌轴的圆筒表面上。若干个搅拌桨均匀分布在搅拌轴圆筒表面上，搅拌效果更佳。

与现有技术对比，本实用新型的优点在于：本装置在一套设备中配置两套驱动系统，形成可单独启停和运行参数控制的框式搅拌和浆式搅拌双重效果；根据反应器的形式和发酵料液深度确定框式搅拌的臂长，浆式搅拌能够由框式搅拌带动在360°范围内无级转动，到达反应器内的多个位置，并根据位置的不同，调整搅拌桨转速和搅拌频率等参数，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例搅拌轴绕主副动轴线转到框架顶部时的主视方向剖视图；

图3为本实用新型实施例搅拌轴绕主副动轴线转到框架底部时的主视方向剖视图；

图4为本实用新型实施搅拌轴处于框架顶部时的侧视图；

图5为本实用新型实施例搅拌轴处于框架上部时的侧视图；

图6为本实用新型实施例搅拌轴处于框架底部时的侧视图；

图7为本实用新型实施例搅拌轴处于框架下部时的侧视图；

图8为图1中A处搅拌轴的动力供应说明图。

图中附图标记含义：1、厌氧反应器；21、反应器第一侧壁；22、反应器第二侧壁；3、主动轴驱动器；4、主动轴定位密封套；5、主动轴； 61、主动轴旋臂；62、副动轴旋臂；7、第一搅拌轴定位密封套；8、搅拌轴；9、搅拌桨；10、副动轴定位密封套；11、副动轴；12、搅拌轴驱动器；13、第二搅拌轴定位密封套；14、液压站；151、进油管；152、进油通道；153、驱动器进油管；161、回油管；162、回油通道；163、驱动器出油管；17、过油套；18、发酵底物液面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容做进一步详细说明。

实施例

参阅图1至图8，为一种配套厌氧反应器1的双驱动搅拌装置，包括主动轴 5、为主动轴5提供动力的主动轴驱动器3、由主动轴5带动同步转动的副动轴11、搅拌轴8、设置在搅拌轴8表面上的搅拌桨9、为搅拌轴8提供桨式搅拌动力并使其实现自转功能的搅拌轴驱动器12、主动轴旋臂61、副动轴旋臂62、主动轴定位密封套4和副动轴定位密封套10；主动轴驱动器3通过主动轴定位密封套4装配在厌氧反应器1的一侧壁(即反应器第一侧壁21)，主动轴5一端与主动轴驱动器3连接，其另一端穿过主动轴定位密封套4后伸入厌氧反应器1 内；副动轴11与主动轴5位于同一轴线上，并通过副动轴定位密封套10装配在厌氧反应器1与主动轴5位置相对的另一侧壁(即反应器第二侧壁22)；搅拌轴8位于厌氧反应器1内，一端通过主动轴旋臂61与主动轴5连接，其另一端通过副动轴旋臂62与副动轴11连接。

主动轴5、副动轴11、搅拌轴8共同组成本装置的第一套搅拌形式--框架搅拌，搅拌轴8既可由主动轴5与副动轴11带动，进行框架转动，转至框架任意位置进行搅拌，搅拌轴8又可在搅拌轴驱动器12的驱动下实现自转功能；主动轴驱动器3与搅拌轴驱动器12，双重驱动，使得本装置具有双搅拌功能，使得搅拌效果更佳，可解决反应器内液面顶部的结壳状态及底物分层结构的破坏，提高底物均质化程度。

本实施例中，搅拌轴8完全位于厌氧反应器1内部，整体处于主动轴5和副动轴11之间，其轴线与主动轴5轴线平行并相隔一定的距离，此距离主要由厌氧反应器1中的发酵物料深度以及主动轴5在厌氧反应器1高度上的位置决定。副动轴11与主动轴5位于同一轴线上，该轴线在本实施例中称为主副动轴线，以便下文进行分析。本实施例中，搅拌轴驱动器12，常规中又称为油马达。

还包括搅拌轴定位密封套，搅拌轴8两端分别通过搅拌轴定位密封套与主动轴旋臂61、副动轴旋臂62连接；搅拌轴驱动器12安装于搅拌轴8任一端的搅拌轴定位密封套上。搅拌轴定位密封套可实现对搅拌轴8的定位及密封的作用。搅拌轴定位密封套与主动轴旋臂61、副动轴旋臂62的配合使用，使得搅拌轴8与主动轴5、副动轴11连接起来，使搅拌轴8可由主动轴5和副动轴11带动实现同步转动。本装置的第一套搅拌形式--框架搅拌，其运行路径如图4至图7所示，B为搅拌轴8绕主副动轴线进行框架转动的路径，C为搅拌轴8带动搅拌桨9转动的路径。根据发酵系统需求，搅拌轴8可由主动轴5和副动轴11 带动，转至框架的任一位置进行搅拌。

还包括进油管151、过油套17、进油通道152、驱动器进油管153、回油管 161、回油通道162、驱动器出油管163、以及安装在厌氧反应器1外部并为搅拌轴驱动器12提供动力而驱使搅拌轴8转动的液压站14；搅拌轴驱动器12安装在位于副动轴11一侧的搅拌轴定位密封套时，过油套17包裹在副动轴11上，进油通道152、回油通道162位于副动轴11内部；进油管151一端与液压站14 的出口相接，其另一端与过油套17相接；进油通道152的两端与过油套17、搅拌轴驱动器12分别连接；回油通道162的两端与过油套17、搅拌轴驱动器12 分别连接；回油管161一端与过油套17连接，其另一端与液压站14的进口相接。

搅拌桨9设置有若干个，均匀分布在搅拌轴8的圆筒表面上。若干个搅拌桨9均匀分布在搅拌轴8圆筒表面上，搅拌效果更佳。

搅拌轴驱动器12位于厌氧反应器1内部，装配于搅拌轴8任一端的搅拌轴定位密封套(位于主动轴5一端的搅拌轴定位密封套为第一搅拌轴定位密封套7，位于副动轴11一端的搅拌轴定位密封套为第二搅拌轴定位密封套13)。本实施例中，搅拌轴驱动器12装配在第二搅拌轴定位密封套13上，由位于厌氧反应器1外部的液压站14提供动力，驱动搅拌轴8转动。如图8所示，液压站14 内输出的高压液体由进油管151输送，通过包裹在副动轴11上的过油套17进行分配，进入位于副动轴11内部的进油通道152中，继而进入驱动器进油管153到达搅拌轴驱动器12提供驱动力；传递动力后的液体经过驱动器出油管163进入位于副动轴11内部的回油通道162中，然后通过与回油通道162连接的过油套17进入回油管161，回到液压站14内，形成循环。

搅拌轴驱动器12、搅拌轴8、搅拌桨9共同组成本装置的第二种搅拌方式 --浆式搅拌，配合第一种搅拌方式框架搅拌，在厌氧反应器1内的多个位置对发酵底物进行搅拌，如图4与图6中所示的底部和顶部两个位置尤为重要，分别起到搅拌底部沉渣和对料液顶部浮渣结壳进行破除的作用。本实施例中，搅拌轴8无论出于任何位置，均保持浸泡在发酵底物液面18以下。

本实用新型的工作原理为：在一套搅拌设备内配置主动轴驱动器3和搅拌轴驱动器12两套驱动装置，形成可单独启停和运行参数控制的框架搅拌和浆式搅拌两种搅拌形式，浆式搅拌能够由框式搅拌带动悬停到反应器内的多个位置进行搅拌，覆盖范围和功能得到最大程度地发挥，有效解决料液上层浮渣结壳和底部沉积等问题，提高反应器内物料的均质化程度。

上列详细说明是针对本实用新型可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims

1.一种配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，其特征在于：包括主动轴、为主动轴提供动力的主动轴驱动器、由主动轴带动同步转动的副动轴、搅拌轴、设置在搅拌轴表面上的搅拌桨、为搅拌轴提供桨式搅拌动力并使其实现自转功能的搅拌轴驱动器、主动轴旋臂、副动轴旋臂、主动轴定位密封套和副动轴定位密封套；所述主动轴驱动器通过所述主动轴定位密封套装配在厌氧反应器的一侧壁，所述主动轴一端与所述主动轴驱动器连接，其另一端穿过所述主动轴定位密封套后伸入厌氧反应器内；所述副动轴与所述主动轴位于同一轴线上，并通过所述副动轴定位密封套装配在厌氧反应器与所述主动轴位置相对的另一侧壁；所述搅拌轴位于厌氧反应器内，一端通过所述主动轴旋臂与所述主动轴连接，其另一端通过所述副动轴旋臂与所述副动轴连接。

2.根据权利要求1所述的配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，其特征在于：还包括搅拌轴定位密封套，所述搅拌轴两端分别通过所述搅拌轴定位密封套与所述主动轴旋臂、所述副动轴旋臂连接；所述搅拌轴驱动器安装于所述搅拌轴任一端的所述搅拌轴定位密封套上。

3.根据权利要求2所述的配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，其特征在于：还包括进油管、过油套、进油通道、驱动器进油管、回油管、回油通道、驱动器出油管、以及安装在厌氧反应器外部并为所述搅拌轴驱动器提供动力而驱使所述搅拌轴转动的液压站；所述搅拌轴驱动器安装在位于所述副动轴一侧的所述搅拌轴定位密封套时，所述过油套包裹在所述副动轴上，所述进油通道、回油通道位于所述副动轴内部；所述进油管一端与所述液压站的出口相接，其另一端与所述过油套相接；所述进油通道的两端与所述过油套、所述搅拌轴驱动器分别连接；所述回油通道的两端与所述过油套、所述搅拌轴驱动器分别连接；所述回油管一端与所述过油套连接，其另一端与所述液压站的进口相接。

4.根据权利要求1所述的配套厌氧反应器的双驱动搅拌装置，其特征在于：所述搅拌桨设置有若干个，均匀分布在所述搅拌轴的圆筒表面上。