多浓度原料除沙的沼气发酵装置论文和设计-韩剑锋

全文摘要

本实用新型多浓度原料除沙的沼气发酵装置涉及机械技术领域。采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，其壳体的左壁上侧位置与进料口、壳体的底壁右端位置与排渣口、壳体的上壁右侧位置与出气口、壳体的右壁上侧位置与窥视孔均固定连接，壳体的左壁及右壁分别与搅拌器的中空轴两端均通过轴承转动活连接，搅拌器上的中空轴与连杆的下端、连杆的上端与叶片均固定连接，入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体的上壁固定连接。用于沼气发酵。构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、使用方便效益好。

主设计要求

1.一种多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：由壳体(1)、进料口(2)、排渣口(3)、出气口(4)、窥视孔(5)、搅拌器(6)、搅拌器(6)上的中空轴(601)、搅拌器(6)上的连杆(602)、搅拌器(6)上的叶片(603)、入口搅拌器(7)、A返料搅拌器(8)、B返料搅拌器(9)、C返料搅拌器(10)构成；所述多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其壳体(1)的左壁上侧位置与进料口(2)固定连接、壳体(1)的底壁右端位置与排渣口(3)固定连接、壳体(1)的上壁右侧位置与出气口(4)固定连接、壳体(1)的右壁上侧位置与窥视孔(5)固定连接，其壳体(1)的左壁及右壁分别与搅拌器(6)的中空轴(601)两端均通过轴承转动活连接，其搅拌器(6)上的中空轴(601)与连杆(602)的下端、连杆(602)的上端与叶片(603)均固定连接，其入口搅拌器(7)、A返料搅拌器(8)、B返料搅拌器(9)、C返料搅拌器(10)以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体(1)的上壁固定连接。

设计方案

所述多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其壳体(1)的左壁上侧位置与进料口(2)固定连接、壳体(1)的底壁右端位置与排渣口(3)固定连接、壳体(1)的上壁右侧位置与出气口(4)固定连接、壳体(1)的右壁上侧位置与窥视孔(5)固定连接，其壳体(1)的左壁及右壁分别与搅拌器(6)的中空轴(601)两端均通过轴承转动活连接，其搅拌器(6)上的中空轴(601)与连杆(602)的下端、连杆(602)的上端与叶片(603)均固定连接，其入口搅拌器(7)、A返料搅拌器(8)、B返料搅拌器(9)、C返料搅拌器(10)以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体(1)的上壁固定连接。

2.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述壳体(1)为底壁呈圆弧形、两侧壁呈梯形的壳体状结构，所述进料口(2)、排渣口(3)、出气口(4)均为管状结构，所述窥视孔(5)为设置有窥视镜的管状结构，所述搅拌器(6)为中空轴上以螺旋的方式设置有连杆且连杆的端头上设置有与中空轴形成夹角的叶片的结构，所述搅拌器(6)上的中空轴(601)为中空的筒状结构，所述搅拌器(6)上的连杆(602)为管状结构，所述搅拌器(6)上的叶片(603)为板状结构，所述入口搅拌器(7)、A返料搅拌器(8)、B返料搅拌器(9)、C返料搅拌器(10)均为电扇状结构。

3.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述搅拌器(6)上的叶片(603)与中空轴(601)构成的夹角为20-60度角。

4.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述搅拌器(6)的中空轴(601)上以300-800mm间距及螺旋的方式设置有连杆(602)。

5.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述壳体(1)内搅拌器(6)的中空轴(601)中间位置设置有支撑。

6.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述壳体(1)的上壁上设置有气压表。

7.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述进料口(2)、排渣口(3)、出气口(4)上均设置有控制阀门。

8.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述壳体(1)内设置有加热装置。

9.根据权利要求1所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其特征在于：所述壳体(1)设置有保温层。

设计说明书

技术领域

本实用新型多浓度原料除沙的沼气发酵装置，涉及机械技术领域；具体涉及多浓度原料除沙的沼气发酵装置技术领域。

背景技术

沼气发酵属于厌氧发酵。厌氧发酵是指在厌氧环境下微生物分解有机质获取物质和能量维持自身的生长，与此同时释放出一种混合“废弃气体”----沼气的过程。有机质沼气过程是由多种微生物来完成的，微生物存在的载体一般称为接种物。接种物的来源、富集培养方式及添加比例对厌氧发酵影响很大，主要表现在：(1)影响厌氧发酵启动的快慢，甚至关系到能否启动；(2)影响产气性能、沼液成分和沼渣肥效；(3)影响厌氧发酵期的长短；(4)影响厌氧发酵过程PH、VFA、COD等指标的变化。

就沼气发酵的原料而言，可使用餐厨垃圾、污泥、粪便、果蔬废弃物、过期食品、园林绿化垃圾、秸秆等有机废气物，其中牛粪中富含沼气发酵的各种菌种、对沼气发酵十分有利。但是，目前养牛业的养殖场，为了便于清理牛粪，便在养殖场中铺垫了相当数量的沙子，致使牛粪中不可避免的含有大量的沙子，如果应用富含沼气发酵菌种的牛粪作为沼气发酵的原料，牛粪中的沙子便无法清除，造成沼气发酵无法进行，这样，致使富含沼气发酵菌种的牛粪便不能大量作为沼气发酵的原料进行使用或者根本无法使用。同时，沼气发酵原料干物质的浓度，对发酵的数量与质量均有着至关重要的作用。针对应用牛粪作沼气发酵原料无法清除沙子、沼气发酵原料的浓度局限性大等所述的上述问题，鉴于目前各种沼气发酵装置的不足及结构的欠缺，所以始终均未能解决，从客观上阻碍了沼气发酵事业的进程与发展。

基于发明人的专业知识底蕴与多年丰富的实践经验及对事业精益求精的不懈追求，在认真而充分的调查、了解、分析、研究、总结已有公知技术和现状基础上，特采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，研制成功了“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”专用装置，本实用新型的构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、使用方便效益好，解决了已有公知技术和现状存在的不足、缺陷与弊端。

实用新型内容

本实用新型采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，其壳体的左壁上侧位置与进料口、壳体的底壁右端位置与排渣口、壳体的上壁右侧位置与出气口、壳体的右壁上侧位置与窥视孔均固定连接，壳体的左壁及右壁分别与搅拌器的中空轴两端均通过轴承转动活连接，搅拌器上的中空轴与连杆的下端、连杆的上端与叶片均固定连接，入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体的上壁固定连接。

通过本实用新型达到的目的是：①、本实用新型采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，提供了“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”专用设备。②、本实用新型采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，具有独特的除砂功用。即本实用新型以螺旋线方向布置叶片，叶片可将壳体底部的沉沙搅动、并与发酵原料向排渣口方向推动。更具体的说就是，因沙子、水和其它原料的密度不同，在搅拌器的搅拌推力、浮力、流体拽力的作用下，因受力不同，密度低的清水和轻质原料上升，密度大的沙子逐渐向底部沉降，由壳体底部的排渣口排除。所以，本实用新型具有独特的除砂功用。③、本实用新型设置有搅拌器、入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器，具有对新旧原料的协调全混搅拌功能。即在入口搅拌器打散并向下压送新原料、搅拌器对新旧原料进行搅拌的同时，壳体顶部设置的1套或多套返料搅拌器，便增加了对上层发酵原料的搅拌与向前推进，这样，新旧原料便像说明书附图1中箭头所示那样的运动轨迹，起到了对新旧原料进行协调、全混、搅拌的功能。在进行协调、全混、搅拌的功能的同时，还具有返料接种功能：即在对新旧原料进行协调、全混、搅拌的同时，部分含甲烷菌的旧原料回流至新增加发酵的新原料内部，增加了在厌氧环境下发酵新原料中微生物的含量，促进了发酵原料在微生物分解有机质获取物质和能量维持自身的生产、并释放出沼气。④、本实用新型适用于干物质含量为3-30％的各种发酵物原料，具有适用范围广、使用寿命长的有益效果。⑤、本实用新型的构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、运营顺畅易于管理。⑥、本实用新型解决了已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端。⑦、本实用新型的研制成功，有效的提高了本行业的技术水平。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种多浓度原料除沙的沼气发酵装置，由壳体、进料口、排渣口、出气口、窥视孔、搅拌器、搅拌器上的中空轴、搅拌器上的连杆、搅拌器上的叶片、入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器构成；

所述多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其壳体的左壁上侧位置与进料口固定连接、壳体的底壁右端位置与排渣口固定连接、壳体的上壁右侧位置与出气口固定连接、壳体的右壁上侧位置与窥视孔固定连接，其壳体的左壁及右壁分别与搅拌器的中空轴两端均通过轴承转动活连接，其搅拌器上的中空轴与连杆的下端、连杆的上端与叶片均固定连接，其入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体的上壁固定连接。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体为底壁呈圆弧形、两侧壁呈梯形的壳体状结构，所述进料口、排渣口、出气口均为管状结构，所述窥视孔为设置有窥视镜的管状结构，所述搅拌器为中空轴上以螺旋的方式设置有连杆且连杆的端头上设置有与中空轴形成夹角的叶片的结构，所述搅拌器上的中空轴为中空的筒状结构，所述搅拌器上的连杆为管状结构，所述搅拌器上的叶片为板状结构，所述入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器均为电扇状结构。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述搅拌器上的叶片与中空轴构成的夹角为20-60度角。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述搅拌器的中空轴上以300-800mm间距及螺旋的方式设置有连杆。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体内搅拌器的中空轴中间位置设置有支撑。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体的上壁上设置有气压表。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述进料口、排渣口、出气口上均设置有控制阀门。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体内设置有加热装置。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体设置有保温层。

本实用新型的工作原理及工作过程是：

本实用新型其壳体的左壁上侧位置与进料口、壳体的底壁右端位置与排渣口、壳体的上壁右侧位置与出气口、壳体的右壁上侧位置与窥视孔均固定连接，壳体的左壁及右壁分别与搅拌器的中空轴两端均通过轴承转动活连接，搅拌器上的中空轴与连杆的下端、连杆的上端与叶片均固定连接，入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体的上壁固定连接。

当本实用新型在工作使用时，正说明书附图1所示：①、进料过程：将带有大量牛粪成分的干物质含量为3-30％的发酵物原料从进料口进入壳体内时，入口搅拌器便将原料打散、且对原料起到向下压的作用；所述牛粪为未经任何处理的牛粪、即牛粪中含有相当数量的沙子。②、发酵：当壳体内装有一定数量的原料后，原料中自然固有的沼气发酵菌(尤其是牛粪中富含沼气发酵的菌种)，在壳体中加热装置作用下，便开始发酵，之后同时在发酵自然产生热量的作用下继续不间断的进行发酵，根据发酵的需要、由加热装置即时掌控所需要的发酵温度。③、保持发酵状态的排渣与进料：当发酵到一定程度后，可根据情况通过出气口将沼气排出后使用；同时，仍在发酵状态下，适时进行排渣与进料。所述排渣----即在搅拌器的作用下进行排渣，因为原料含有大量牛粪、牛粪中含有相当数量的沙子、在原料中沙子的比重大、所以会沉在壳体的底部，因为叶片与中空轴构成的夹角为20-60度角、所以在搅拌器转动的过程中、叶片便随之以绞龙的方式对原料实施向后推动、在叶片作用下、便可以顺畅的将沙子推向排渣口；所述进料----即在排渣的同时实施进料，其进料的过程与①所述的进料过程相同；在排渣与进料的同时，A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器均处于工作的过程中，即三个返料搅拌器均起到对经过发酵的旧原料向前推的作用，返料搅拌器的数量可根据发酵规模的大小而定，根据发酵规模的大小返料搅拌器既可以多余三个、也可以少于三个、本实用新型以图1所示的三个进行述说，这样，在入口搅拌器、搅拌器、三个返料搅拌器的作用下，新旧原料在壳体内便形成了如说明书附图1中箭头所指的运动轨迹，这样，不仅使新旧原料得到了充分的混合、同时还有利于旧原料中丰富的菌种对新原料实施接种，有利于发酵的顺畅进行。④、连续发酵、排渣、进料的过程：重复②、③所述的过程。

本实用新型采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，在叶片作用下、可顺畅的将沙子推向排渣口，所以，发酵原料可以使用含有相当数量沙子、且不经任何处理的牛粪，解决了沼气发酵原料无法大量使用或根本不能使用牛粪的疑难问题。同时，本实用新型的适应范围广、即用于发酵的原料干物质含量为3-30％，实现了----本实用新型适应“多浓度原料”的目的。

本实用新型的构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、使用方便效益好。

由于采用了本实用新型所提供的技术方案；由于本实用新型采取了“中空轴与叶片形成夹角”关键技术；由于本实用新型的设计要点及性能优势所述；由于本实用新型其壳体的左壁上侧位置与进料口、壳体的底壁右端位置与排渣口、壳体的上壁右侧位置与出气口、壳体的右壁上侧位置与窥视孔均固定连接，壳体的左壁及右壁分别与搅拌器的中空轴两端均通过轴承转动活连接，搅拌器上的中空轴与连杆的下端、连杆的上端与叶片均固定连接，入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体的上壁固定连接。使得本实用新型与已有公知技术及现状相比，获得了如下有益效果：

1、本实用新型采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，提供了“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”专用设备。

2、本实用新型采取“中空轴与叶片形成夹角”关键技术，具有独特的除砂功用。即本实用新型以螺旋线方向布置叶片，叶片可将壳体底部的沉沙搅动、并与发酵原料向排渣口方向推动。更具体的说就是，因沙子、水和其它原料的密度不同，在搅拌器的搅拌推力、浮力、流体拽力的作用下，因受力不同，密度低的清水和轻质原料上升，密度大的沙子逐渐向底部沉降，由壳体底部的排渣口排除。所以，本实用新型具有独特的除砂功用。

3、本实用新型设置有搅拌器、入口搅拌器、A返料搅拌器、B返料搅拌器、C返料搅拌器，具有对新旧原料的协调全混搅拌功能。即在入口搅拌器打散并向下压送新原料、搅拌器对新旧原料进行搅拌的同时，壳体顶部设置的1套或多套返料搅拌器，便增加了对上层发酵原料的搅拌与向前推进，这样，新旧原料便像说明书附图1中箭头所示那样的运动轨迹，起到了对新旧原料进行协调、全混、搅拌的功能。在进行协调、全混、搅拌的功能的同时，还具有返料接种功能：即在对新旧原料进行协调、全混、搅拌的同时，部分含甲烷菌的旧原料回流至新增加发酵的新原料内部，增加了在厌氧环境下发酵新原料中微生物的含量，促进了发酵原料在微生物分解有机质获取物质和能量维持自身的生产、并释放出沼气。

4、本实用新型适用于干物质含量为3-30％的各种发酵物原料，具有适用范围广、使用寿命长的有益效果。

5、本实用新型的构思独特新颖、设计科学合理、结构简单巧妙、效果稳定可靠、方便制作成本低、运营顺畅易于管理。

6、本实用新型解决了已有公知技术及现状存在的不足、缺陷与弊端。

7、本实用新型的研制成功，有效的提高了本行业的技术水平。

附图说明

图1为本实用新型“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”具体实施方式的示意图。

图2为本实用新型“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”具体实施方式的侧视示意图。

图3为本实用新型“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”具体实施方式中“搅拌器在设置一个连杆及一个叶片”的侧视示意图。

图4为本实用新型“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”具体实施方式中“搅拌器在设置一个连杆及一个叶片”的俯视示意图。以该图体现“中空轴”与“叶片”构成的夹角。

图中的标号：1、壳体，2、进料口，3、排渣口，4、出气口，5、窥视孔，6、搅拌器，601、中空轴，602、连杆，603、叶片，7、入口搅拌器，8、A返料搅拌器，9、B返料搅拌器，10、C返料搅拌器。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型“多浓度原料除沙的沼气发酵装置”作详细描述。正如说明书附图1、2、3、4所示：

一种多浓度原料除沙的沼气发酵装置，由壳体1、进料口2、排渣口3、出气口4、窥视孔5、搅拌器6、搅拌器6上的中空轴601、搅拌器6上的连杆602、搅拌器6上的叶片603、入口搅拌器7、A返料搅拌器8、B返料搅拌器9、C返料搅拌器10构成；

所述多浓度原料除沙的沼气发酵装置，其壳体1的左壁上侧位置与进料口2固定连接、壳体1的底壁右端位置与排渣口3固定连接、壳体1的上壁右侧位置与出气口4固定连接、壳体1的右壁上侧位置与窥视孔5固定连接，其壳体1的左壁及右壁分别与搅拌器6的中空轴601两端均通过轴承转动活连接，其搅拌器6上的中空轴601与连杆602的下端、连杆602的上端与叶片603均固定连接，其入口搅拌器7、A返料搅拌器8、B返料搅拌器9、C返料搅拌器10以自左向右排序且均匀布局的方式均与壳体1的上壁固定连接。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体1为底壁呈圆弧形、两侧壁呈梯形的壳体状结构，所述进料口2、排渣口3、出气口4均为管状结构，所述窥视孔5为设置有窥视镜的管状结构，所述搅拌器6为中空轴上以螺旋的方式设置有连杆且连杆的端头上设置有与中空轴形成夹角的叶片的结构，所述搅拌器6上的中空轴601为中空的筒状结构，所述搅拌器6上的连杆602为管状结构，所述搅拌器6上的叶片603为板状结构，所述入口搅拌器7、A返料搅拌器8、B返料搅拌器9、C返料搅拌器10均为电扇状结构。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述搅拌器6上的叶片603与中空轴601构成的夹角为20-60度角。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述搅拌器6的中空轴601上以300-800mm间距及螺旋的方式设置有连杆602。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体1内搅拌器6的中空轴601中间位置设置有支撑。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体1的上壁上设置有气压表。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述进料口2、排渣口3、出气口4上均设置有控制阀门。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体1内设置有加热装置。

所述的多浓度原料除沙的沼气发酵装置，所述壳体1设置有保温层。

在上述的具体实施过程中：对所述返料搅拌器分别以1、2、3、4、5、6、7、8、9个进行了实施；获得了预期的良好效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员，均可按以上所述和说明书附图所示而顺畅地实施本实用新型；但凡在不脱离本实用新型技术方案而作出的更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

设计图

多浓度原料除沙的沼气发酵装置论文和设计

多浓度原料除沙的沼气发酵装置论文和设计-韩剑锋

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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