一种秸秆沼气站用原料处理装置的制作方法

本实用新型属于可再生能源领域，特别涉及一种秸秆沼气站用原料处理装置。

背景技术：

目前沼气站在对秸秆等原材料进行厌氧发酵时，多采用直接将颗粒较大的秸秆碎片直接填入发酵罐中，并使发酵罐形成高压环境。加压后的大量空气进入厌氧罐，破坏了罐内厌氧环境；降低了沼气有效成分甲烷ch4的浓度；加大了沼气提纯难度，颗粒较大的秸秆碎片被厌氧菌消化的速度较慢，产气率低。

而且在发酵过程中，对厌氧发酵罐内部的温压要求比较高，如果罐内温压条件不稳定，极易造成罐内结壳，并且影响产气效率。罐内沼渣清理不彻底也容易造成罐内结壳，影响产气效率。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供了一种秸秆沼气站用原料处理装置，包括罐体、搅拌机构、冲洗机构、温压控制机构、出料机构和沼液池；

所述罐体上设置有若干个进料口；

所述搅拌机构包括第一电机和搅拌杆，所述搅拌杆的一端和所述第一电机的输出轴一端通过联轴器固定连接；

所述冲洗机构包括第一进水管、冲洗系统和喷淋系统；

所述第一进水管设置在所述罐体的外侧；

所述冲洗系统和所述喷淋系统分别固定安装在所述罐体的内部；

所述冲洗系统和所述喷淋系统的进水端均和所述第一进水管的出水端连通，所述第一进水管的进水端和水泵的输出端连通，所述水泵的进水端和所述沼液池的出水端连通；

所述温压控制机构包括温控机构和负压保护器；

所述温控机构包括散热管和温度传感器，所述散热管对称安装在所述罐体的内壁上，所述温度传感器安装在所述罐体的内壁上；

所述负压保护器安装在所述罐体的顶端一侧；

所述出料机构包括出气口、固态出料装置和沼液输出管；

所述出气口设置在所述罐体的顶端，所述固态出料装置设置在所述罐体的底端，所述沼液输出管的一端贯穿套接在所述罐体内，所述沼液输出管的另一端设置在所述沼液池的底部。

进一步地，所述罐体的顶部侧壁上设置有第一进料口，所述罐体的中间部侧壁上设置有第二进料口，所述罐体的底部侧壁上设置有第三进料口，所述第一进料口、第二进料口和第三进料口上均安装有电磁阀。

进一步地，所述第一电机安装在所述罐体的顶端，所述搅拌杆安装在所述罐体的内部，所述搅拌杆的一端通过轴承转动贯穿套接在所述罐体的顶部侧壁，所述搅拌杆上设置有搅拌叶。

进一步地，所述第一进水管的进水端安装有电磁阀。

进一步地，所述冲洗系统包括第一水管和若干组出水口，若干组所述出水口等间距设置在所述第一水管上；

所述第一水管的进水端和所述第一进水管的出水端连通，所述第一水管的进水端贯穿套接在所述罐体的侧壁内，且第一水管安装在所述搅拌杆和所述螺杆之间。

进一步地，所述喷淋系统包括第二水管和若干组喷淋头，若干组所述喷淋头等间距安装在所述第二水管上；

所述第二水管的进水端和所述第一进水管的出水端连通，所述第二水管的进水端贯穿套接在所述罐体的侧壁内，所述第二水管安装在所述罐体内部顶端，且第二水管和所述搅拌杆不接触。

进一步地，所述散热管的进水端和第二进水管的出水端连通，所述散热管的出水端和出水管的进水端连通。

进一步地，所述第二进水管设置在所述罐体的外侧，且第二进水管的出水端贯穿套接在所述罐体侧壁上，所述出水管设置在所述罐体的外侧，且进水管的进水端贯穿套接在所述罐体的侧壁上，所述第二进水管和出水管上均设置有电磁阀。

进一步地，所述固态出料装置包括固态出料口、第二电机和螺杆，所述固态出料口设置在所述罐体的侧壁底部；

所述第二电机安装在所述罐体的侧壁另一端的底部；所述螺杆安装在所述罐体的内部底端，所述螺杆的一端通过联轴器和所述第二电机的输出轴固定连接，所述螺杆的另一端设置在所述固态出料口的一侧。

进一步地，所述螺杆的另一端活动套接在支撑环内，所述支撑环通过支架和所述罐体的内壁固定连接。

本实用新型通过搅拌机构对发酵罐中的原料进行充分搅拌，利用温压控制机构控制罐内温压保持均恒，使得厌氧反应罐内物料混合均匀，并使反应罐内料液温度均匀，保证高效稳定产气及防止结壳。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本实用新型实施例的原料处理装置的主视图；

图2示出了根据本实用新型实施例的原料处理装置的主视剖视图；

图3示出了根据本实用新型实施例的原料处理装置的侧视剖视图；

图4示出了根据本实用新型实施例的冲洗系统的仰视图；

图5示出了根据本实用新型实施例的喷淋系统的仰视图；

图6示出了根据本实用新型实施例的支撑环的结构示意图。

图中：1罐体、2第一电机、3搅拌杆、4搅拌叶、5第一进料口、6第二进料口、7第三进料口、8固态出料口、9第二电机、10螺杆、11底座、12第一进水管、13冲洗系统、131第一水管、132出水口、14喷淋系统、141第二水管、142喷淋头、15第二连接杆、16第二进水管、17出水管、18散热器、19支撑环、20支架、21出气口、22温度传感器、23负压保护器、24第一连接杆、25沼液输出管、26沼液池、27水泵。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型公开了一种秸秆沼气站用原料处理装置,包括罐体1、搅拌机构、冲洗机构、温压控制机构、出料机构和沼液池26。

所述罐体1上设置有若干个进料口。具体的，所述罐体1的顶部侧壁上设置有第一进料口5，所述罐体1的中间部侧壁上设置有第二进料口6，所述罐体1的底部侧壁上设置有第三进料口7。

所述搅拌机构包括第一电机2和搅拌杆3，所述搅拌杆3的一端和所述第一电机2的输出轴一端通过联轴器固定连接。所述第一电机2安装在所述罐体1的顶端，所述搅拌杆3安装在所述罐体1的内部。具体的，所述搅拌杆3的一端通过轴承转动贯穿套接在所述罐体1的顶部侧壁，所述搅拌杆3上设置有搅拌叶4。

所述冲洗机构包括第一进水管12、冲洗系统13和喷淋系统14。所述第一进水管12设置在所述罐体1的外侧。

所述冲洗系统13固定安装在所述罐体1的内部，所述冲洗系统13包括第一水管131和若干组出水口132，若干组所述出水口132等间距设置在所述第一水管131上。具体的，所述第一水管131的进水端贯穿套接在所述罐体1的侧壁内，且第一水管131安装在所述搅拌杆3和所述螺杆10之间。

所述喷淋系统14固定安装在所述罐体1的内部，所述喷淋系统14包括第二水管141和若干组喷淋头142，若干组所述喷淋头142等间距安装在所述第二水管141上。具体的，所述第二水管141的进水端贯穿套接在所述罐体1的侧壁内，所述第二水管141安装在所述罐体1内部顶端，且第二水管141和所述搅拌杆3不接触。

所述第一水管131和第二水管141的进水端均和所述第一进水管12的出水端连通。所述第一进水管12的进水端和水泵27的输出端连通，所述水泵27的进水端和所述沼液池26的出水端连通；所述第一进水管12的进水端安装有电磁阀。

所述温压控制机构包括温控机构和负压保护器23。所述温控机构包括散热管18和温度传感器22。所述散热管18对称安装在所述罐体1的内壁上，所述温度传感器22安装在所述罐体1的内壁上。具体的，所述散热管18的进水端和第二进水管16的出水端连通，所述散热管18的出水端和出水管17的进水端连通。所述第二进水管16设置在所述罐体1的外侧，且第二进水管16的出水端贯穿套接在所述罐体1侧壁上；所述出水管17设置在所述罐体1的外侧，且出水管17的进水端贯穿套接在所述罐体1的侧壁上；所述第二进水管16和出水管17上均设置有电磁阀。所述负压保护器23安装在所述罐体1的顶端一侧。

所述出料机构包括固态出料口8、第二电机9、螺杆10、出气口21和沼液输出管25。所述固态出料口8设置在所述罐体1的侧壁底部；所述第二电机9安装在所述罐体1的侧壁另一端的底部；所述螺杆10安装在所述罐体1的内部底端，所述螺杆10的一端通过联轴器和所述第二电机9的输出轴固定连接，所述螺杆10的另一端设置在所述固态出料口8的一侧。具体的，所述螺杆10的另一端活动套接在支撑环19内，所述支撑环19通过支架20和所述罐体1的内壁固定连接。

所述出气口21设置在所述罐体1的顶部。具体的，所述第一进料口5、第二进料口6、第三进料口7、固态出料口8和出气口21上均安装有电磁阀。

所述沼液输出管25的一端贯穿套接在所述罐体1内，所述沼液输出管25的另一端设置在所述沼液池26的内部。具体的，设置在所述罐体1内的沼液输出管25一端和罐体1内的物料上表面在同一水平高度，所述沼液池26内存储有沼液，所述沼液输出管25的另一端设置在所述沼液下至少三米深的位置。沼液池26内的沼液对沼液输出管25起到水封的作用，防止罐体1内的沼气排出，当罐体1内物料过多时，罐体1内的沼液过高，没过沼液输出管25一端时，罐体1内沼液和沼液池26内沼液形成通路，沼液从罐体1内流至沼液池26内。

具体的，所述罐体1的底端设置有底座11。

图1示出了根据本实用新型实施例的原料处理装置的主视图。罐体1的底部设置有底座11，起到支撑的作用。在罐体1的侧壁上端设置有第一进料口5；罐体1的侧壁中部设置有第二进料口6；罐体1的侧壁下端设置有第三进料口7；在罐体1侧壁不同高度位置设置了三个进料口，但不限于三个，适用于不同条件的沼气站，三种进料口方式可以选择使用，进行比较，找出更高效的处理工艺，为秸秆沼气集中供气工程的设计提供现实依据。在罐体1的顶部设置有第一电机2，第一电机2为罐体1内的搅拌杆3提供动力。罐体1一侧的第二电机9为罐体1内的螺杆10提供动力，完成沼渣出料动作。沼渣输出后，进行固液分离。在罐体1的另一侧设置有第一进水管12，第一进水管12分别为罐体1内的冲洗系统13和喷淋系统14提供水源。在罐体1的一侧设置有沼液池26，第一进水管12的进水端和水泵27的输出端连通，水泵27的输入端和沼液池26的出水端连通。沼液池26通过沼液输出管25和罐体1内连通。沼液池26用于收集罐体1内沼液，水泵27将沼液池26内沼液泵至罐体1内的冲洗系统13和喷淋系统14，进行二次利用，提高了沼液的利用率。水泵27还可以直接对罐体1内的沼液进行抽取，流通至喷淋系统14和冲洗系统13进行回流利用。

罐体1另一侧的第二进水管16用于向罐体1内的散热管18提供热水源，第二进水管16和外置的冷却水管连接，沼气锅炉或沼气发电机运行会产生余热，利用冷却水管中的冷却水吸收余热，并将吸热后的冷却水输送至罐体1内的散热管18中，进行散热，确保在冬季罐内1温度保持稳定。合理利用资源，提高了资源利用率，降低了沼气生成成本。通过负压保护器23维护罐体1内压力保持均恒，保证了产气效率。实现了自动监控及过压保护控制。

第一进料口5、第二进料口6和第三进料口7上均设置有电磁阀，如图2所示，为了保证系统温度的恒定，各管道及阀门等均采用5cm聚氨酯发泡保温，保证隔热保温效果。温度传感器22安装在罐体1的内壁顶部，对罐体1内温度进行实时监控，并将罐内温度信息实时反馈至沼气站控制系统，便于工作人员管理控制接通或切断散热管18内的水源，对罐体1内的温度进行实时监测控制。第一电机2为搅拌杆3提供动力，搅拌杆3上安装有搅拌叶4，搅拌叶4转动对罐体1内的物料进行搅拌，确保物料混合均匀，各部分温度均恒。第一进水管12将回流至沼液池26内的沼液通过水泵27分别输送至罐体1内的冲洗系统13和喷淋系统14内进行二次利用，冲洗系统13设置在罐体1底部，喷淋系统14设置在罐体1内的物料上方，通过冲洗系统13、喷淋系统14和搅拌装置配合，使沼液和物料充分混合，提高产气效率，并且冲洗系统13和喷淋系统14对罐体1内壁继续冲刷，使得罐体1内壁保持清洁，避免了长期残留在罐体1内的沼渣结壳。

在冬季，罐体1内温度较低，会影响产气效率。示例性的，沼气锅炉或沼气发电机会产生较大热量，利用冷却水管将这些热量吸收，如图3所示，第二进水管16的进水端和冷却水管的出水端连通，第二进水管16将吸热后的高温冷却水输送至散热管18中，散热管18将高温冷却水的热量传导至罐体1内，确保在冬季，罐体1内温度保持均恒。散热后的冷却水通过出水管17排出。在第二进水管16和出水管17上均安装有电磁阀，操作人员通过温度传感器22反馈的信息，操作沼气站控制系统控制第二进水管16和出水管17上电磁阀的开关。罐体1设置出气口21和固态出料口8，沼气通过自压从设置在罐体1上端的出气口21溢流输出，利用第二电机9带动螺杆10转动，将罐体1内的沼渣从设置在罐体1底部的固态出料口8螺旋输出。

通过冲洗机构对罐体1内物料进行冲刷，冲洗机构的所用水源是存储在沼液池26内的沼液或沼渣经过固液分离后产生的沼液。冲洗机构包括冲洗系统13和喷淋系统14。如图4所示，冲洗系统13的第一水管131通过第一连接杆24固定安装在罐体1内，第一水管131上等间距安装有四组但不限于四组的出水口132。此处第一水管131选用环形结构，但第一水管131的结构不限于环形，确保多组出水口132出水冲刷，能使沼液和物料充分混合。如图5所示，喷淋系统14的第二水管141通过第二连接杆15固定安装在罐体1内，第二水管141上等间距安装有十三组但不限于十三组的喷淋头142。此处第二水管141选用环状结构，但第二水管141的结构不限于环状。确保第二水管141和搅拌杆3不接触，在搅拌杆3搅拌罐体1内物料时，第二水管141上分布的十三组喷淋头142喷淋出的沼液，使沼液和物料混合均匀，提高了沼气的产生效率和质量。并且每个发酵产气周期完成时，在将罐体1内沼气和沼渣输出后，需要对罐体1内进行清洗，防止罐体1内长时间残留的沼渣会影响后续物料的质量，影响沼气的生产质量和效率。

罐体1内的沼渣通过螺杆10螺旋输出，螺杆10的一端通过联轴器和第二电机9的输出轴一端固定连接，为保证螺杆10运转稳定，将螺杆10的另一端转动套接在支撑环19内。如图6所示，支撑环19为不锈钢环状结构，但不限于不锈钢材质。支撑环19通过支架20和罐体1内壁固定连接，从而支撑环19为螺杆19的一端提供支撑力，使得螺杆19在转动过程中保持稳定。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。