用于半干式厌氧发酵工艺的螺旋进料装置的制作方法

1.本实用新型涉及厌氧发酵设备技术领域，具体涉及一种用于半干式厌氧发酵工艺的螺旋进料装置。


背景技术：

2.农业固体废弃物是指农业生产、畜牧饲养、农副产品加工以及农村生活活动排出的废物，如植物秸秆、畜牧粪便等。组成元素除c、h、o三元素含量高达65％
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90％之外，还含有丰富的n、p、ca、k、mn、s等。如果在田间肆意对其进行焚烧，对造成大气中二氧化硫、二氧化氮、以及可吸入颗粒物等有害物质急剧增长。
3.目前国家大力提倡对其农业固体废弃物进行资源化利用，近年来，厌氧发酵凭借其独特的废弃物利用率高、终端产物沼气可作为清洁能源等优势，被越来越多的省市中所推广。废弃的植物秸秆以及畜牧粪便等农业废弃物进入发酵罐后，在甲烷菌的作用下分解为沼气及后续可深加工的沼渣，沼气可用于发电或者提纯为天然气，可作为洁净能源深度加工使用；沼渣可进行脱水烘干支撑有机肥，重新还田。为保证整个工艺的稳定性，其中位于工艺首端的向发酵罐内输料的进料系统就显得尤为重要。由于农业废弃物固有的特性，如秸秆物料容易发生搭桥、畜牧粪便及与秸秆的混合物容易粘连，极其容易在进料系统处发生堵塞，或者在进料口除粘结成团，使设备空转，无法保证进料的连续性。


技术实现要素：

4.针对进料系统易发生堵塞，并且在物料在进料螺旋内产生粘结、搭桥等以至螺旋卡住等情况，本实用新型提供了一种用于半干式厌氧发酵工艺的螺旋进料装置，采用三段螺旋结构的进料方式，一方面保证进料的连续性，另一方面在三段螺旋输料的过程中，物料在螺旋的旋转推动作用下被打散，不容易在进料螺旋内部发生粘结堆积。
5.本实用新型的技术方案为：
6.用于半干式厌氧发酵工艺的螺旋进料装置，包括水平螺旋输送机、提升螺旋输送机和斜插螺旋输送机，水平螺旋输送机的出料口与提升螺旋输送机的进料口连通，提升螺旋输送机的出料口与斜插螺旋输送机的进料口连通；所述提升螺旋输送机竖直设置，斜插螺旋输送机相对于提升螺旋输送机倾斜设置，且斜插螺旋输送机的进料端高于出料端；所述水平螺旋输送机由第一电机驱动，提升螺旋输送机由第二电机驱动，斜插螺旋输送机由第三电机驱动，第一电机、第二电机和第三电机分别与控制器电连接；所述斜插螺旋输送机的出料端穿过发酵罐侧壁后伸入发酵罐内部，且斜插螺旋输送机的出料口位于发酵罐的液位以下。
7.优选地，所述水平螺旋输送机的进料口上设置有进料斗。
8.优选地，所述进料斗呈上部开口大下部开口小的漏斗状。
9.优选地，所述进料斗的相对两侧壁上安装有对射式物位传感器，对射式物位传感器与控制器电连接。
10.优选地，所述对射式物位传感器的外部罩设有保护罩，保护罩对应对射式物位传感器的信号发射处设有开口。
11.优选地，所述对射式物位传感器通过升降机构安装在进料斗上。
12.优选地，所述水平螺旋输送机、提升螺旋输送机和斜插螺旋输送机的内壁上设置有耐磨衬板。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.1.本实用新型采用三段螺旋结构的进料方式，一方面保证进料的连续性，另一方面在三段螺旋输料的过程中，物料在螺旋的旋转推动作用下被打散，不容易在进料螺旋内部发生粘结堆积。
15.2.本实用新型可以自动监测进料斗的物料堆积情况，并且在螺旋内部发生堵塞的情况下，通过螺旋的反转来实现清料，减少人力投入成本。
附图说明
16.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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
17.图1是本实用新型的主视图。
18.图2是本实用新型的侧视图。
19.图中，100
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水平螺旋输送机、101
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第一电机、102
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第一减速器、103
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水平螺旋轴、200
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提升螺旋输送机、201
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第二电机、202
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第二减速器、203
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提升螺旋轴、300
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斜插螺旋输送机、301
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第三电机、302
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第三减速器、303
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斜插螺旋轴、400
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接料斗、401
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对射式物位传感器、500
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发酵罐侧壁、600
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平台基础、700
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控制器。
具体实施方式
20.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本实用新型保护的范围。
21.实施例1
22.如图1
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2所示，本实施例提供了一种用于半干式厌氧发酵工艺的螺旋进料装置，包括水平螺旋输送机100、提升螺旋输送机200和斜插螺旋输送机300，水平螺旋输送机100的出料口与提升螺旋输送机200的进料口连通，提升螺旋输送机200的出料口与斜插螺旋输送机300的进料口连通；所述提升螺旋输送机200竖直设置，斜插螺旋输送机300相对于提升螺旋输送机200倾斜设置，且斜插螺旋输送机300的进料端高于出料端；所述水平螺旋输送机100由第一电机101驱动，提升螺旋输送机200由第二电机201驱动，斜插螺旋输送机300由第三电机301驱动，第一电机101、第二电机201和第三电机301分别与控制器700电连接；所述斜插螺旋输送机300的出料端穿过发酵罐侧壁500后伸入发酵罐内部，且斜插螺旋输送机300的出料口位于发酵罐的液位以下。
23.工作原理：
24.水平螺旋输送机100安装固定在平台基础600上，由第一电机101驱动，驱动侧配备第一减速器102。水平螺旋输送机100的壳体材质为不锈钢，可承受各种农业废弃物料的腐蚀。水平螺旋输送机100作为一级输料螺旋输送机，物料通过铲车或者皮带等其他进料方式输送至水平螺旋输送机100的进料口。水平螺旋输送机100将物料输送至提升螺旋输送机200。
25.提升螺旋输送机200安装于水平螺旋输送机100的尾端，与水平螺旋输送机100成垂直状态。物料在提升的过程中，在提升螺旋轴203的作用下被进一步打散，防止在提升螺旋输送机200的内部粘结造成堵塞。
26.提升螺旋输送机200由第二电机201驱动，驱动侧配备第二减速器202。提升螺旋输送机200的壳体材质为不锈钢，可承受各种农业废弃物料的腐蚀。提升螺旋输送机200将物料输送至顶端，随后将物料输送至斜插螺旋输送机300。
27.斜插螺旋输送机300由第三电机301驱动，驱动侧配备第三减速器302。斜插螺旋输送机300的壳体材质为不锈钢，可承受各种农业废弃物料的腐蚀。
28.本实施例中斜插螺旋输送机300与提升螺旋输送机200呈45
°
向斜下方安装，斜插螺旋输送机300可以固定安装在发酵罐上，也可以支撑安装在地面上。同时斜插螺旋输送机300的出料端斜插入发酵罐内并且与发酵罐侧壁500呈45
°
角。斜插螺旋输送机300的出料端在进入发酵罐侧壁500后延伸至发酵罐的液位以下，在罐内对斜插螺旋输送机300的出料口达到静水密封，可防止沼气通过斜插螺旋输送机300的进料口逸出。
29.本实施例的控制器700采用plc控制柜，用于三个电机转换为相对应的转矩百分比，并且控制三个电机的正传、反转和启停。
30.实施例2
31.在实施例1的基础上，所述水平螺旋输送机100的进料口上设置有进料斗400，进料斗400呈上部开口大下部开口小的漏斗状。由于其漏斗状的结构设计，在物料倾倒的过程中，其四个在竖直方向具有一定倾斜角度的侧壁承担了一定的受力，减小了物料对水平螺旋轴103的冲击，同时又可以防止倾倒过程中物料溅出。
32.实施例3
33.在实施例2的基础上，所述进料斗400的相对两侧壁上安装有对射式物位传感器401，对射式物位传感器401与控制器700电连接。
34.对射式物位传感器401之间有雷达信号传输，当物料高度超出限度，会阻隔对射式物位传感器401之间的信号传输，则触发物位高限报警。此时前序向进料斗400倾倒物料的动作停止，水平螺旋输送机100、提升螺旋输送机200、斜插螺旋输送机300持续工作。如果一定时间之内，物位高限报警没有消失，则所有螺旋进料动作停止，触发下一级报警；如果一定时间之内，物位高限报警消失，并且连续一定时间之内没有再次触发报警，则认为进料斗400内物料被输送走，前序的向进料斗400进料的步骤恢复运行。
35.实施例4
36.在实施例3的基础上，所述对射式物位传感器401的外部罩设有保护罩，保护罩对应对射式物位传感器401的信号发射处设有开口，保护罩可以防止在输料过程中有物料溅到对射式物位传感器401上遮挡探头。
37.实施例5
38.在实施例3的基础上，所述第一电机101、第二电机201和第三电机301均有电流保护机质，控制器700用于监测第一电机101、第二电机201以及第三电机301的电流。
39.在装置工作过程中，如果控制器700显示第一电机101电流过大，即水平螺旋输送机100内物料发生堵塞，水平螺旋轴103扭矩过载，前序向水平螺旋输送机100进料口倾倒物料的动作停止；提升螺旋输送机200及斜插螺旋输送机300继续保持运转，水平螺旋输送机100停止运转。随后控制器控制第一电机101反转，带动水平螺旋轴103反转，水平螺旋输送机100内物料逆向移动，缓解堵塞情况。如果水平螺旋轴103倒转的过程中，触发进料斗400上方的对射式物位传感器401，则触发二级报警。如果在水平螺旋轴103倒转一定时间之后没有触发进料斗400上方的对射式物位传感器401，则恢复正转。如果后续再次出现上述堵塞情况，则重复整个流程。
40.在装置工作过程中，如果控制器700显示第二电机201电流过大，即提升螺旋输送机200内物料发生堵塞，提升螺旋轴203扭矩过载，前序向水平螺旋输送机100进料口倾倒物料的动作停止，水平螺旋输送机100输料动作停止。随后水平螺旋输送机100如之前所述进行反转，随后提升螺旋输送机200进行反转，缓解堵塞情况。一定时间之后，提升螺旋输送机200先恢复正转，随后水平螺旋输送机100恢复正转。如果后续再次出现上述堵塞情况，则重复整个流程。
41.在装置工作过程中，如果控制器700显示第三电机301电流过大，即斜插螺旋输送机300内物料发生堵塞，斜插螺旋轴303扭矩过载，前序向水平螺旋输送机100进料口倾倒物料的动作停止，水平螺旋输送机100输料动作停止，提升螺旋输送机200输料动作停止。随后水平螺旋输送机100如之前所述进行反转，随后提升螺旋输送机200进行反转，随后斜插螺旋输送机300进行反转，缓解堵塞情况。一定时间之后，斜插螺旋输送机300先恢复正转，随后提升螺旋输送机200恢复正转，最后水平螺旋输送机100恢复正转。如果后续再次出现上述堵塞情况，则重复整个流程。
42.实施例6
43.在实施例3的基础上，所述对射式物位传感器401通过升降机构安装在进料斗上。升降机构可以是一个螺纹连接在进料斗400上的升降块，通过拧进或拧出升降块，调整对射式物位传感器401的高度，从而调整物料的上限高度。
44.实施例7
45.在实施例1的基础上，所述水平螺旋输送机100、提升螺旋输送机200和斜插螺旋输送机300的内壁上设置有耐磨衬板，耐磨衬板可采用304/316不锈钢板。
46.农业秸秆类废弃物常常伴有砂石等干扰物，对螺旋叶片尤其是壳体有严重磨损，壳体内侧加设安装的耐磨衬板可以满足各种复杂物料的输送要求。
47.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。