适用于卧式厌氧罐的多级分段加热系统的制作方法

1.本实用新型属于加热装置领域，具体涉及一种适用于卧式厌氧罐的多级分段加热系统。


背景技术：

2.近年来，随着生活垃圾强制分类政策的不断落地，四分法的分类方法不断普及，厨余垃圾即将实现单独收支、资源化处理，厨余垃圾干式厌氧综合处理将逐渐成为主流工艺。由于卧式厌氧罐具备长度可根据项目规模的需要改变，从而使设备容积满足设计要求，物料流动形式为从罐体前端到后端的平推流，形成较为稳定的进出料流程等优点，卧式厌氧罐已成为厨余垃圾干式厌氧综合处理工艺的主流设备之一。
3.干式厌氧综合处理工艺是一个微生物的作用过程，温度作为影响微生物的生命活动过程的重要因素，主要通过影响酶活性来影响微生物的生长速率和对基质的代谢速率。温度过低会影响产氢甲烷菌的活性，温度过高会对产氢产甲烷菌产生抑制作用，导致气体组分基产量的不同。因此卧式厌氧罐需要尽快达到发酵温度，并稳定精确控制在一定的范围内，上下不宜超过1℃。
4.中国专利cn 105062871 a公开了一种干式厌氧发酵的加热系统，采用了中空加热轴加热方法。该方法可以实现加热轴和叶片对物料加热的同时完成对物料的搅拌，可以提高物料间的热传导，是物料受热均匀，且加热轴一直处于旋转状态中，可以避免物料粘结干式在轴外壁形成包裹层，但是该方法具有以下缺点：第一，中空加热轴及加热叶片活动于罐内，检修维护困难，需要在清罐的条件下进行。第二，中空加热轴及加热叶片与罐内物料的长期混合搅拌，轴及叶片极易因磨损过大而泄漏，如果泄漏轴及叶片内大量高温热水必将涌入罐内，物料菌种活性必将受到抑制，罐内物料组分发生较大变化。第三，中空加热轴及叶片的壁厚较厚，与物料间的热导率势必较低，造成升温慢，发酵效率低。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种适用于卧式厌氧罐的多级分段加热系统，解决目前装置不便维护，升温慢，发酵效率低的问题。
6.本实用新型涉及一种适用于卧式厌氧罐的多级分段加热系统，包括，热源进管和热源出管，热源进管和热源出管连接有一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪和四级分段换热片，一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪和四级分段换热片的出口端均连接有温度调节装置，一级预热地坑设置在物料进卧式厌氧罐前的储存地坑中，二级预热套管设置在卧式厌氧罐进料管上，三级加热枪设在卧式厌氧发酵罐内的前段两侧，四级分段换热片设在卧式厌氧罐罐外壁的前段、中段和后段。
7.优选地，一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪和四级分段换热片的进口均连接热源进管，一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪和四级分段换热片的出口均连接热源出管，温度调节装置包括设置在出口端的流量调节阀和设置在进口、出口处的温度传感
器，温度传感器和流量调节阀连接有plc控制器。plc控制器、温度传感器和流量调节阀可以通过调节流量，协调控制温度，温度传感器反馈温度过低或过高，连锁控制流量调节阀进行阀门开度调节，使物料进入罐前即接近罐内发酵温度，且使罐内前段、中段和后段物料维持稳定在发酵温度。
8.优选地，一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪和四级分段换热片的进口端的连接管道的直径不等，且连接管的直径由一级预热地坑到四级分段换热片逐次减小。使得各段管内流速基本保持相同，从而保证整个罐内前中后段温度相差甚微。
9.优选地，所述四级分段换热片分为前段换热片、中段换热片和后段换热片，前段换热片、中段换热片和后段换热片分别设置在卧式厌氧罐外壁外侧的前段、中段和后段，前段换热片、中段换热片和后段换热片的出口端均设有温度调节装置。可以根据罐体长度方便调整。
10.优选地，三级加热枪设置有多组，每组并联连接在热源进管和热源出管上，每组上设有不少于两个换热枪，前段换热片与换热枪交叉布置。换热保温效果更好。
11.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
12.通过将一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪、四级分段换热片进行合理有机组合，可以形成一个为卧式厌氧发酵罐提供稳定持续供热的多级分段供热系统，其中一级预热地坑和二级预热套管可以在物料进罐前将物料升温至一定温度，缩短罐内升温时间，使物料进入罐内前段时即可达到发酵温度，提高发酵效率。三级加热枪和四级分段换热片可以实现罐体通罐温度均匀分布，使物料受热均匀，且换热片为罐外布置，维护检修简单易行。温度调节装置可以精确控制管内前中后段的罐内温度，使罐内温度波动控制在一定的范围内。
附图说明
13.图1为本实用新型的结构示意图；
14.图中：1、热源进管；2、热源出管；3、温度调节装置；4、一级预热地坑；5、二级预热套管；6、三级加热枪；7、前段换热片；8、中段换热片；9、后段换热片。
具体实施方式
15.下面对照附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。
16.如图1所示，本实用新型为适用于卧式厌氧罐的多级分段加热系统，包括，热源进管1 和热源出管2，热源进管1和热源出管2连接有一级预热地坑4、二级预热套管5、三级加热枪6和四级分段换热片，一级预热地坑4、二级预热套管5、三级加热枪6和四级分段换热片的出口端均连接有温度调节装置3，一级预热地坑4设置在物料进卧式厌氧罐前的储存地坑中，二级预热套管5设置在卧式厌氧罐进料管上，三级加热枪6设在卧式厌氧发酵罐内的前段两侧，四级分段换热片设在卧式厌氧罐罐外壁的前段、中段和后段。一级预热地坑4即在储存地坑的底部布置向加热管道，与目前的住房中的地暖原理相同。
17.一级预热地坑4、二级预热套管5、三级加热枪6和四级分段换热片的进口均连接热源进管1，一级预热地坑4、二级预热套管5、三级加热枪6和四级分段换热片的出口均连接热源出管2，温度调节装置3包括设置在出口端的流量调节阀和设置在进口、出口处的温度传
感器，温度传感器和流量调节阀连接有plc控制器。一级预热地坑4使物料在储料地坑中储存时就进行预热，在进入皮带输送机前就已升温。该段皮带输送机采用密闭结构，除检测门机观察口外的部分采用保温设置，可以在用皮带输送机从储料地坑运输到进料管时即已经加热。二级预热套管5为加热盘管，盘绕在卧式厌氧发酵罐的进料管上。
18.一级预热地坑4、二级预热套管5、三级加热枪6和四级分段换热片的进口端的连接管道的直径不等，且连接管的直径由一级预热地坑4到四级分段换热片逐次减小。
19.二级预热套管5的进口和热源进管1相连处、出口和热源出管相连处采用软管连接，进口设有排水阀，出口设有排气阀。
20.所述四级分段换热片分为前段换热片7、中段换热片8和后段换热片9，前段换热片7、中段换热片8和后段换热片9分别设置在卧式厌氧罐外壁外侧的前段、中段和后段，前中后段间间隔一定的间距，前段换热片7、中段换热片8和后段换热片9的出口端均设有温度调节装置3。
21.所述三级加热枪6设置有多组，每组并联连接在热源进管1和热源出管2上，每组上设有不少于两个换热枪，前段换热片7与换热枪交叉布置。三级加热枪6即为枪式的加热管或加热棒，通入热源与罐体内物料换热。三级加热枪6前后段分别设有软管，软管用于方便连接热源进管1和热源出管2，加热枪贯通卧式厌氧罐前段，使物料全部均匀受热，加热枪后端设有排水阀，总出口母管处设有排气阀。加热枪采用不锈钢304材质，延长使用寿命，避免维护检修问题，每组加热枪为独立的设备，单组加热枪停用不影响其他组使用。
22.在进行使用时，物料进入储料地坑，经过一级预热地坑4物料进行预热，然后通过对应的温度调节装置3使得在通过皮带输送机输送出时就已经具备一定的温度，然后物料在经过卧式厌氧发酵罐前端的进料管时，可以通过二级预热套管5进行换热，且通过对应的温度调节装置3使得物料在进入卧式厌氧发酵罐前即接近罐内发酵温度，然后进入卧式厌氧发酵罐，经过前段的三级加热枪6和前中后段的四级分段换热片进行加热，并且通过对应的温度调节装置3使得，使卧式厌氧发酵罐内前段、中段和后段中物料维持稳定在发酵温度。
23.综上所述：本实用新型通过将一级预热地坑、二级预热套管、三级加热枪、四级分段换热片进行合理有机组合，可以形成一个为卧式厌氧发酵罐提供稳定持续供热的多级分段供热系统，其中一级预热地坑和二级预热套管可以在物料进罐前将物料升温至一定温度，缩短罐内升温时间，使物料进入罐内前段时即可达到发酵温度，提高发酵效率。三级加热枪和四级分段换热片可以实现罐体通罐温度均匀分布，使物料受热均匀，且换热片为罐外布置，维护检修简单易行。温度调节装置可以精确控制管内前中后段的罐内温度，使罐内温度波动控制在一定的范围内。
24.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
25.在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的
限制。