一种特大型厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机的制作方法

本发明专利涉及新能源设施领域，提出一种用于特大型厌氧发酵罐底部沉积物在线排除的特大型厌氧发酵罐底部中心传动刮渣机。

背景技术：

通常厌氧发酵罐进口物料是不含沙子的，所以厌氧发酵罐底部是不用除沙的，就算有些沉渣，也是少量，在线排除沙子或其他杂物不用停机的清除方式是：在厌氧发酵罐底部布些排渣分支管，排渣分支管汇总到伸到罐外边的总排渣管，再通过总排渣管路上的排渣泵将厌氧发酵罐内底部的沉渣排放出去，还一种清除厌氧发酵罐底部沉积物的方式是：停机清罐，人工将罐内底部的沉渣清理出去。

随着我国许多自然资源的短缺与枯竭，过去的传统经济模式：资源-产品-消费-污染排放，所构成的物质单向流动经济模式正遭到淘汰，新型的循环经济模式：资源-产品-消费-再生资源，所构成的几乎零排放的物质反复循环流动经济模式正受到国家的大力扶持。

目前推广最成功并已经产生规模经济效益的循环经济模式实例：利用养殖场产生的粪污例如牛粪，同时添加生物质例如秸秆作为发酵原料，将养殖场粪污和生物质加入到厌氧发酵生物反应器里发酵，产生沼气以及沼液与沼渣，产生的沼气经过脱硫、脱碳、脱水、脱酸、脱粒及硅氧烷、氧化物等工艺后，可用于沼气发电以及直接给天然气汽车补充天然气能源，沼液与沼渣是很好的植物生长所需要的有机肥料。

虽然上述的几乎零排放的物质反复循环流动经济模式看上去很好，但也存在着很多技术瓶颈：如养殖场产生的粪污例如牛粪含有很多沙子，就算经过预处理，也有大量沙子流入厌氧发酵生物反应器内，生物质会在生物反应器内底部产生沉渣与以及在顶部积成大面积硬壳。

因为要给生物反应器内微生物提供适宜的增殖时间和生化反应环境。还不能经常清罐维修，除渣除壳，甚至罐内因为还含有有毒物质，也不能进行目测巡检，本发明提供的一种特大型厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机可以在厌氧发酵罐正在运行中在线清除罐内底部产生的沉渣与沙子，并搅拌厌氧发酵罐内底部物料。厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机需配合螺旋除砂机或者刮板除砂机、排渣泵、沉淀池、液体回流管路等才能实现在线除渣功能，在不停机不影响厌氧发酵罐正常运行的情况下。

技术实现要素：

本发明提供的特大型厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机在厌氧发酵内底部自动运行，一边将厌氧发酵罐内底部产生的沉积物刮落汇集到厌氧发酵罐罐底的凹槽内再通过除砂机运出罐外，一边搅拌厌氧发酵罐内底部物料，这种刮渣机的最大优点是在不停机不影响厌氧发酵罐正常运行的情况下自动刮渣，遇到突发情况如底部沉积物猛增，底部局部区域阻力过大时整体刮板组件以及单 个刮板高度都能自动调节，自动平衡，连续运行故障率低。

本发明由刮板组件7，刮板组件支架8，刮板组件支架立柱9，驱动减速电机10，传动轴11，带法兰接管12，传动轴护套管13，换向箱14，中间伸缩结构15，控制系统等组成。

刮板组件7由铰轴16，刮板固定架17，刮板18，配重块20组成，铰轴16套进刮板组件支架8的焊接铰座里面，可旋转摆动，铰轴16，刮板固定架17焊接在一起，刮板18用紧固件连接到刮板固定架17上面，刮板18、刮板固定架17以铰轴16为轴线左右摆动，当厌氧发酵罐内底部有些砂石过大，或者形成硬沙丘时，刮板18可以抬起来从砂石或者沙丘上部越过，过了砂石或者沙丘，刮板18在配重块20的重力作用下又恢复到原来的位置继续刮渣，而不会卡死在砂石前端或者沙丘里面。

刮板组件支架8由刮板固定架支座，铰座，环拉杆，斜拉杆，立柱9组成，刮板固定架支座下面悬挂刮板18、刮板固定架17、配重块20等等，铰座用于铰轴16定位，环拉杆防止单列刮板组件左右摆动，斜拉杆防止单列刮板组件上下摆动，环拉杆，斜拉杆连接成一个整体的支架增加整体强度与抗扭能力。

驱动减速电机10可以正反转，驱动减速电机10及轴承座、密封部件安装在厌氧发酵罐罐体27外面，安装维护方便。

传动轴11一端与驱动电机10减速器输出轴法兰连接，另一端从罐体27外面伸入到罐内底部中心处与换向箱14的输入轴通过弹性联轴节连接。

传动轴护套管主要作用是防止传动轴生锈磨损，轴封泄漏磨损等，传动轴护套管分成两截，通过膨胀节26连接成一个整体，整体护套管两端带法兰，靠近厌氧发酵罐中心侧的内侧护套管29法兰与换向箱14的输入端法兰25连接，护套管带操作孔28，方便传动轴11与换向箱14的输入轴连接或者坼卸，外侧护套管30法兰与厌氧发酵罐罐体27内侧接管12的法兰连接，两截护套管都固定连接好以后，再用活套式膨胀节26连接成一个整体。

换向箱14是一个密封性能良好的封闭腔体，箱体内有一对相互配合的圆锥齿轮、润滑脂，箱体外有输入轴与输出轴的定位轴承座、密封腔，输入轴、输出轴。换向箱14固定在厌氧发酵罐罐内底部。

中间伸缩结构15由一个内部为梯型螺纹的、一端带连接法兰的特制螺母22，螺栓螺母密封垫配套紧固件，法兰密封垫、密封胶、换向箱输出轴23，刮板组件支架立柱9组成。

采用PLC控制系统，既可以单机就地控制，也可以与厌氧发酵罐总控制系统实行联动控制。

附图说明

图1：特大型厌氧发酵罐底部沉积物在线排除系统图。

图2：特大型厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机装配图。

图3：刮渣组件装配图。

图4：中间伸缩结构装配图。

图5：传动轴护套管装配图。

图6：传动轴护套管膨胀节装配图。

图7：换向箱14的输入轴与输出轴的密封结构。

附图中：1、厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机，2、螺旋除砂机，3、排渣泵，4、沉淀池，5、液体回流管路，6、厌氧发酵罐，7、刮板组件，8、刮板组件支架，9、刮板组件支架立柱，10、驱动减速电机，11、传动轴，12、带法兰接管，13、传动轴护套管，14、换向箱，15、中间伸缩结构，16、铰轴，17、刮板固定架，18、刮板，19、铰座，20、配重块，21、螺栓紧固件，22、特制螺母，23、换向箱输出轴，24、换向箱内圆锥齿轮，25、换向箱输入端法兰，26、膨胀节，27、厌氧发酵罐罐体，28、护套管操作孔，29、内侧护套管，30、外侧护套管，31、填料箱，32、密封压盖，33、，34、毛毡密封，35、碳素纤维编制填料密封，36、O型圈。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明涉及的具体实施方式。

本发明提供的一种特大型厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机1不能独立的实施厌氧发酵罐罐底沉积物在线排除，需配合螺旋除砂机2或者刮板除砂机、排渣泵3、沉淀池4、液体回流管路5等才能实现在线除渣功能，在不停机不影响厌氧发酵罐正常运行的情况下。厌氧发酵罐底部中心传动在线刮渣机连续运行，源源不断地将厌氧发酵罐内底部产生的沉积物刮落汇集到厌氧发酵罐罐底的一个或者数个凹槽内，螺旋除砂机2或者刮板除砂机就按照在凹槽内，除砂机驱动端及出料管安装在发酵罐外边，厌氧发酵罐附近安装沉淀池4，除砂机出料管带关停阀伸入到沉淀池4内上方，沉淀池4内上清液源源不断返回厌氧发酵罐罐顶，沉淀池4内底部沉降的沙子及其他杂物通过排渣 泵3定期排出去。

厌氧发酵罐底部中心传动刮渣机驱动用防爆减速电机与轴承及轴承座、轴密封等安装在厌氧发酵罐体外面，换向箱14及输出轴23安装在厌氧发酵罐罐内底部正中心处，并固定在厌氧发酵罐罐内底部，传动轴11一端与驱动电机10减速器输出轴法兰连接，另一端从罐体27外面伸入到罐内底部中心处与换向箱14的输入轴通过弹性联轴节连接。换向箱14内有一对相互啮合的圆锥齿轮，将传动轴11输入的水平方向旋转运动转换为换向箱输出轴23竖直方向的以厌氧发酵罐中心轴线为中心的旋转运动，换向箱输出轴23通过可调节高度的中间伸缩结构15驱动刮板组件支架立柱9也以厌氧发酵罐中心轴线为中心旋转，刮板组件8与刮板组件支架9成环状连接在刮板组件支架立柱9上面跟着立柱9以厌氧发酵罐中心轴线为中心旋转，从而将厌氧发酵罐内底部的沉积物刮落汇集到厌氧发酵罐罐底的凹槽内再通过除砂机运出罐外，当厌氧发酵罐内底部局部有些砂石过大，或者形成硬沙丘时，刮板18可以抬起来从砂石或者沙丘上部越过，过了砂石或者沙丘，刮板18在配重块20的重力作用下又恢复到原来的位置继续刮渣，而不会卡死在砂石前端或者沙丘里面。

遇到突发情况如停电，厌氧发酵罐底部沉积很厚的沉积物刮不动，这个时候可以通过控制系统使得驱动减速电机10反向运转，换向箱输出轴23也跟着反向运转，将特制螺母22抬高，特制螺母22因为与刮板组件支架立柱9是法兰连接，特制螺母22抬高时，也抬高了整个刮板组件，反向运转抬高一定时间，再通过控制系统使得驱动减速电机10正向运转，开始刮渣。

采用带触摸屏的PLC控制系统，既可以单机就地控制，也可以与厌氧发酵罐总控制系统实行联动控制，观察触摸屏的驱动电机电流变化情况，驱动电机过热过载时自动报警停机。