一种废弃农作物生成沼气的转换系统的制作方法

本发明涉及一种废物利用设施，属于环保领域，尤其涉及一种废弃农作物生成沼气的转换系统，具体适用于增快分解速度，提高沼气产率。

背景技术：

沼气发酵又称为厌氧消化或厌氧发酵，是指有机物质，如人畜家禽粪便、秸秆、杂草、稻壳麦壳豆壳等，在一定的水分、温度条件下，通过各种微生物的分解代谢，最终形成甲烷和一氧化碳等可燃性混合气体的过程，此即为沼气。由于其原料大部分来之于小麦、玉米、花生、大豆等农作物的秸秆，以及小麦、稻谷、花生、瓜子、豆类的外壳，故被视之为一种环保性很强的废物利用方式。

授权公告号为cn205954001u，授权公告日为2017年2月15日的发明专利公开了一种废弃农作物生成沼气的转换系统，该装置在发酵池上增加一个热焖密封仓，利用太阳能对密封舱内的秸秆加热热焖，利用长期保持的高温破坏植物秸秆的木质细胞结构，以加速秸秆的分解，发酵过程不需要添加任何发酵剂。虽然该设计能够降低发酵剂的使用，但其只依赖热焖的方式来破坏植物秸秆，而不提前对秸秆进行破碎处理，导致分解速度很慢，生产率较低。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的分解速度较慢、沼气产率较低的缺陷与问题，提供一种分解速度较快、沼气产率较高的废弃农作物生成沼气的转换系统。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种废弃农作物生成沼气的转换系统，包括粉碎单元与发酵单元，所述粉碎单元的内部设置有粉碎总成，粉碎单元的底部与发酵单元的进料口相通，发酵单元的出气口与沼气罩膜相通；

所述粉碎总成的中部贯穿而过有粉碎纵轴，粉碎纵轴的顶、底端分别穿经粉碎单元的顶、底壁而过，所述粉碎单元的左侧壁上开设的侧壁通道内设置有进气单元，进气单元的外端与蒸汽室相通，所述粉碎单元的顶壁、右侧壁的交接处设置有一个传热室，该传热室的外壁位于粉碎单元的内部，传热室的内部设置有测温传感器，测温传感器与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，信号发射器与主控室进行信号连接，所述粉碎单元的底部上近粉碎单元的右侧壁的部位设置有出料口以与发酵单元顶部左端设置的进料口相通，发酵单元顶部右端设置有出气口，发酵单元的底部设置有加热底层；

所述测温传感器包括金属外壳、输入电源线、输出电源线、输入导电片、输出导电片、斜滑板、导电滚球与蜡块，所述斜滑板的右端与金属外壳的右侧壁相连接，斜滑板的左端与金属外壳的左侧壁相连接，斜滑板的右端高于其左端设置，斜滑板的顶面上近其右端的部位与导电滚球的底部相接触，导电滚球的顶部通过蜡块与金属外壳的顶壁相连接，斜滑板的中部开设有板洞，该板洞的直径大于导电滚球的直径，板洞的正下方设置有输入导电片、输出导电片，输入导电片、输出导电片的顶端间距大于输入导电片、输出导电片的底端间距，输入导电片、输出导电片的底端间距小于导电滚球的直径，输入导电片经输入电源线与信号发射器电路连接，输出导电片经输出电源线与电源电路连接。

所述输入导电片、输出导电片的底端与绝缘座的顶面固定连接，绝缘座的底面与金属外壳的底壁相连接。

所述输出导电片的长度大于输入导电片的长度，且输出导电片的顶端高于输入导电片的顶端。

所述进气单元的内部开设有一个中间腔与多个旁侧腔，旁侧腔环绕中间腔均匀设置，中间腔内设置有中央气柱，旁侧腔内设置有旁侧气柱，中央气柱、旁侧气柱的进气端与蒸汽室的输气端相通，蒸汽室的底部设置有进沼气管与进水管；所述进气单元的外部连接有滑动外板，所述粉碎单元的左侧壁上位于侧壁通道上、下方的部位均与滑动外板上下滑动配合。

所述出料口内设置有出料卡板，该出料卡板的内端与粉碎单元右侧壁内设置的出料卡台中开设的出料卡槽插入配合，出料卡板的外端下延至粉碎单元的底壁的下方；所述进料口内设置有进料卡板，该进料卡板的内端与发酵单元顶部内壁上设置的进料卡台中开设的进料卡槽插入配合，进料卡板的外端左延至发酵单元的左侧壁的外部。

所述出料卡台的右侧壁、进料卡台的顶壁之间夹设有一个检修仓，该检修仓的内部与出料口、进料口相通，检修仓的顶部设置有一个外监测口。

所述沼气罩膜为台阶型结构，包括依次连接的一号凹气膜、二号凸气膜、三号凸气膜、四号凸气膜、五号凸气膜与六号平气膜，所述一号凹气膜、二号凸气膜、三号凸气膜、四号凸气膜、五号凸气膜的高度依次递增，五号凸气膜的高度与六号平气膜的高度一致，且在二号凸气膜、三号凸气膜、四号凸气膜、五号凸气膜的顶部各设置有一个取气阀。

所述粉碎纵轴包括分解顶轴与分解底轴，分解顶轴的一端经顶部轴承与粉碎单元的顶壁相连接，分解顶轴的另一端经粉碎总成后与分解底轴的一端相连接，分解底轴的另一端经底部轴承与粉碎单元的底壁相连接；所述粉碎总成包括外粉碎框架与多根粉碎支架，所述分解顶轴的底端经外粉碎框架与分解底轴的顶端相连接，且在外粉碎框架的内部设置有多根粉碎支架，相邻的粉碎支架相互平行；所述外粉碎框架的底部与外延轴的内端相连接，外延轴的外端与月牙刮片相连接，月牙刮片的弧度为100度至150度，且在外延轴的侧壁上设置有多个搅拌条。

所述粉碎支架包括支架轴与横支架部，所述支架轴的顶端、底端分别与外粉碎框架的顶部内壁、底部内壁相连接，支架轴的中部与横支架部垂直连接，且横支架部的宽度大于支架轴的宽度。

所述支架轴、横支架部均为中空结构，支架轴的内腔与横支架部的内腔相通，支架轴的外壁上开设有与其内腔相通的轴添药孔，横支架部的外壁上开设有与其内腔相通的部添药孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种废弃农作物生成沼气的转换系统中，粉碎单元的内部设置有粉碎总成，粉碎总成的中部贯穿而过有粉碎纵轴，粉碎单元的左侧壁上开设的侧壁通道内设置有与蒸汽室相通的进气单元，粉碎单元的出料口与发酵单元的进料口相通，发酵单元的顶部设置有出气口，使用时，进气单元将蒸汽室内产生的高温水蒸气喷入粉碎单元内，制造温度、湿度的环境以进行发酵，同时，粉碎纵轴带动粉碎总成在粉碎单元内进行各种运动以对粉碎单元内装入的被发酵物，如小麦、玉米、花生、大豆等农作物的秸秆，以及小麦、稻谷、花生、瓜子、豆类的外壳等进行粉碎化处理，以缩小被发酵物的体积，利于加快发酵的速度，再将粉碎后的被发酵物送入发酵单元中以进行发酵，从而提高沼气的产率，此外，发酵单元的底部还可以设置有加热底层以进一步提高沼气的产率，生成的沼气还可以提供给蒸汽室以连续生成高温水蒸气，实现自产自用，进一步提高能源利用率，增强环保效果。因此，本发明不仅分解速度较快，沼气产率较高，而且能源利用率较高，环保性较强。

2、本发明一种废弃农作物生成沼气的转换系统中，粉碎单元的顶壁、右侧壁的交接处设置有一个传热室，该传热室的外壁位于粉碎单元的内部，传热室的内部设置有测温传感器，使用时，测温传感器经传热室对粉碎单元内的温度进行监控，一旦温度过高，会损害被发酵物的性质，从而损害后续的发酵时，就会导通测温传感器、信号发射器、电源所在的电路回路，再由信号发射器发信号给主控室以停止操作。因此，本发明的可控性较强，能确保发酵效果。

3、本发明一种废弃农作物生成沼气的转换系统中，进气单元内设置有中央气柱及环绕其设置的多个旁侧气柱，中央气柱提供直射气流，旋转的旁侧气柱提供环绕式涡流状气流，两种结合，能够扩大高温水蒸气的覆盖范围与覆盖均匀度，利于提高粉碎效果，同时，进气单元通过滑动外板的上下滑动还能不断调整其高度，以更好的提供高温水蒸气的覆盖均匀度；出料卡板、出料卡槽，进料卡板、进料卡槽，以及检修仓的设计能够对出料、进料的时机进行控制，以确保粉碎、发酵的顺利进行以及互不干扰，同时，检修仓还利于从外部对粉碎、发酵的过程进行监测，更可以通过外监测口对沼气的质量进行简单快捷的测试；台阶型结构的沼气罩膜使其上具备五个不同的取气口，以获得不同质量的沼气，从而满足不同的使用要求，提高沼气的利用率，同时，还可以通过不同的取气口对沼气罩膜内的不同部位的沼气进行安全监控，提高生产的安全度。因此，本发明不仅高温水蒸气的覆盖效果较好，利于提高粉碎效果，而且可控手段较多，沼气的利用率较高，安全性较强。

4、本发明一种废弃农作物生成沼气的转换系统中，粉碎纵轴经顶部轴承、底部轴承驱动外粉碎框架、粉碎支架、外延轴、月牙刮片在粉碎单元内对被发酵物进行破坏、粉碎，并对高温水蒸气进行搅动，以提高温度、湿度的分布均匀度，以及它们与被发酵物接触、混合的均匀度，利于提高后续发酵的效率，尤其当支架轴、横支架部存在时，效果更佳，此外，轴添药孔、部添药孔还能在线添加发酵药物，以提高药物与被发酵物的混合均匀度，从而提高后续发酵效果。因此，本发明不仅粉碎效果较强，能提高分解的均匀度，而且能在线添加发酵药物，利于提高发酵效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中测温传感器的结构示意图。

图3是图2中斜滑板的俯视图。

图中：粉碎单元1、侧壁通道11、传热室12、出料口13、出料卡板14、出料卡台15、出料卡槽16、检修仓17、外监测口171、发酵单元2、进料口21、出气口22、加热底层23、进料卡板24、进料卡台25、进料卡槽26、沼气罩膜3、一号凹气膜31、二号凸气膜32、三号凸气膜33、四号凸气膜34、五号凸气膜35、六号平气膜36、取气阀37、进气单元4、中间腔41、旁侧腔42、中央气柱43、旁侧气柱44、滑动外板45、粉碎总成5、外粉碎框架51、粉碎支架52、支架轴53、横支架部54、轴添药孔55、部添药孔56、外延轴57、月牙刮片58、搅拌条59、测温传感器6、金属外壳61、输入电源线62、输出电源线63、输入导电片64、输出导电片65、斜滑板66、板洞661、导电滚球67、蜡块68、绝缘座69、粉碎纵轴7、分解顶轴71、分解底轴72、顶部轴承73、底部轴承74、蒸汽室8、进沼气管81、进水管82。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1至图3，一种废弃农作物生成沼气的转换系统，包括粉碎单元1与发酵单元2，所述粉碎单元1的内部设置有粉碎总成5，粉碎单元1的底部与发酵单元2的进料口21相通，发酵单元2的出气口22与沼气罩膜3相通；

所述粉碎总成5的中部贯穿而过有粉碎纵轴7，粉碎纵轴7的顶、底端分别穿经粉碎单元1的顶、底壁而过，所述粉碎单元1的左侧壁上开设的侧壁通道11内设置有进气单元4，进气单元4的外端与蒸汽室8相通，所述粉碎单元1的顶壁、右侧壁的交接处设置有一个传热室12，该传热室12的外壁位于粉碎单元1的内部，传热室12的内部设置有测温传感器6，测温传感器6与信号发射器、电源位于同一个电路回路中，信号发射器与主控室进行信号连接，所述粉碎单元1的底部上近粉碎单元1的右侧壁的部位设置有出料口13以与发酵单元2顶部左端设置的进料口21相通，发酵单元2顶部右端设置有出气口22，发酵单元2的底部设置有加热底层23；

所述测温传感器6包括金属外壳61、输入电源线62、输出电源线63、输入导电片64、输出导电片65、斜滑板66、导电滚球67与蜡块68，所述斜滑板66的右端与金属外壳61的右侧壁相连接，斜滑板66的左端与金属外壳61的左侧壁相连接，斜滑板66的右端高于其左端设置，斜滑板66的顶面上近其右端的部位与导电滚球67的底部相接触，导电滚球67的顶部通过蜡块68与金属外壳61的顶壁相连接，斜滑板66的中部开设有板洞661，该板洞661的直径大于导电滚球67的直径，板洞661的正下方设置有输入导电片64、输出导电片65，输入导电片64、输出导电片65的顶端间距大于输入导电片64、输出导电片65的底端间距，输入导电片64、输出导电片65的底端间距小于导电滚球67的直径，输入导电片64经输入电源线62与信号发射器电路连接，输出导电片65经输出电源线63与电源电路连接。

所述输入导电片64、输出导电片65的底端与绝缘座69的顶面固定连接，绝缘座69的底面与金属外壳61的底壁相连接。

所述输出导电片65的长度大于输入导电片64的长度，且输出导电片65的顶端高于输入导电片64的顶端。

所述进气单元4的内部开设有一个中间腔41与多个旁侧腔42，旁侧腔42环绕中间腔41均匀设置，中间腔41内设置有中央气柱43，旁侧腔42内设置有旁侧气柱44，中央气柱43、旁侧气柱44的进气端与蒸汽室8的输气端相通，蒸汽室8的底部设置有进沼气管81与进水管82；所述进气单元4的外部连接有滑动外板45，所述粉碎单元1的左侧壁上位于侧壁通道11上、下方的部位均与滑动外板45上下滑动配合。

所述出料口13内设置有出料卡板14，该出料卡板14的内端与粉碎单元1右侧壁内设置的出料卡台15中开设的出料卡槽16插入配合，出料卡板14的外端下延至粉碎单元1的底壁的下方；所述进料口21内设置有进料卡板24，该进料卡板24的内端与发酵单元2顶部内壁上设置的进料卡台25中开设的进料卡槽26插入配合，进料卡板24的外端左延至发酵单元2的左侧壁的外部。

所述出料卡台15的右侧壁、进料卡台25的顶壁之间夹设有一个检修仓17，该检修仓17的内部与出料口13、进料口21相通，检修仓17的顶部设置有一个外监测口171。

所述沼气罩膜3为台阶型结构，包括依次连接的一号凹气膜31、二号凸气膜32、三号凸气膜33、四号凸气膜34、五号凸气膜35与六号平气膜36，所述一号凹气膜31、二号凸气膜32、三号凸气膜33、四号凸气膜34、五号凸气膜35的高度依次递增，五号凸气膜35的高度与六号平气膜36的高度一致，且在二号凸气膜32、三号凸气膜33、四号凸气膜34、五号凸气膜35的顶部各设置有一个取气阀37。

所述粉碎纵轴7包括分解顶轴71与分解底轴72，分解顶轴71的一端经顶部轴承73与粉碎单元1的顶壁相连接，分解顶轴71的另一端经粉碎总成5后与分解底轴72的一端相连接，分解底轴72的另一端经底部轴承74与粉碎单元1的底壁相连接；所述粉碎总成5包括外粉碎框架51与多根粉碎支架52，所述分解顶轴71的底端经外粉碎框架51与分解底轴72的顶端相连接，且在外粉碎框架51的内部设置有多根粉碎支架52，相邻的粉碎支架52相互平行；所述外粉碎框架51的底部与外延轴57的内端相连接，外延轴57的外端与月牙刮片58相连接，月牙刮片58的弧度为100度至150度，且在外延轴57的侧壁上设置有多个搅拌条59。

所述粉碎支架52包括支架轴53与横支架部54，所述支架轴53的顶端、底端分别与外粉碎框架51的顶部内壁、底部内壁相连接，支架轴53的中部与横支架部54垂直连接，且横支架部54的宽度大于支架轴53的宽度。

所述支架轴53、横支架部54均为中空结构，支架轴53的内腔与横支架部54的内腔相通，支架轴53的外壁上开设有与其内腔相通的轴添药孔55，横支架部54的外壁上开设有与其内腔相通的部添药孔56。

使用时，粉碎纵轴7的两端分别经顶部轴承73、底部轴承74后与粉碎单元1的顶壁、底壁相连接，粉碎单元1的内部装填有被发酵物，进气单元4向粉碎单元1内提供高温水蒸气，以制造温度与湿度条件，粉碎纵轴7带动粉碎总成5在粉碎单元1内运动以破坏被发酵物，使其粉碎化，降低被发酵物的体积，扩大其与温度、湿度、发酵药物的混合均匀度以得到混合料，再将混合料送入发酵单元2内发酵，生成的沼气不断的涌入沼气罩膜3中进行保存，以便于后续的沼气使用。此外，在整个操作过程中，测温传感器6经金属外壳61直接监测粉碎单元1内的温度，一旦超过设定的报警温度，升温之后的金属外壳61会升高蜡块68的温度，蜡块68逐渐软化，直至失去与金属外壳61之间的粘接力，导电滚球67沿斜滑板66向下滚动，直至从板洞661中落下，并卡在输入导电片64、输出导电片65之间，使得输入电源线62、输入导电片64、导电滚球67、输出导电片65、输出电源线63之间的电路导通，从而导通测温传感器6、信号发射器、电源所在的电路回路，再由信号发射器发信号给主控室以停止操作，确保粉碎、发酵的效果，确保沼气的生产效率，增强废弃物质的环保性使用效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。