垃圾湿解装置的制作方法

本发明涉及垃圾处理技术与设备领域，具体而言，涉及一种垃圾湿解装置。

背景技术：

生活垃圾湿解处理工艺是一种适应我国生活垃圾特点的综合处理工艺，具有快速脱水、有效脱盐、提高垃圾热值，快速堆腐的特点，能够解决我国经济欠发达地区、东北寒冷地区、西北地区生活垃圾热值低，冬季垃圾冰冻，焚烧厂运行困难的问题，具有广阔的推广前景。

在现有的生活垃圾湿解处理工艺中，湿解装置是其中一种核心装置。现有湿解装置主要包括湿解罐、进料阀和排料阀。湿解罐上端的进料口连接电动操作的进料阀，湿解罐的下端连接气动操作的排料阀，进料阀和排料阀均采用硬密封的半球阀。由于半球阀阀芯与固体物料接触摩擦，阀芯密封面易损坏，导致漏气且无法修复，使该套装置使用寿命短，应用成本高，可靠性差，且大直径半球阀体积庞大，安装和维护困难。另外现有湿解装置湿解罐通过90°弯头与排料阀连接，垃圾物料排出的路径长，排料阻力大，需要的排料压力特别高，排料时产生大量爆炸性高温恶臭气体，具有明显的破坏性，使臭气难以收集处理。另外排料出口与排料仓采用硬连接，无法解决湿解罐热膨胀产生位移，导致排料仓漏气。

技术实现要素：

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种排料顺畅且密封效果良好的垃圾湿解装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种垃圾湿解装置，其中，所述垃圾湿解装置包括湿解罐、进料装置、排料装置以及进气装置；所述湿解罐具有分别开设于其顶部和底部的进料口和排料口；所述进料装置设于所述进料口；所述排料装置设于所述排料口且包括排料直筒、排料阀、排料弯头以及排料密封装置；所述排料直筒竖直设置且具有顶部筒口和底部筒口，所述顶部筒口连接于所述排料口下方；所述排料阀安装于所述排料直筒的底部筒口，所述排料阀具有一控制其启闭的动力机构，以控制所述底部筒口的启闭；所述排料弯头呈弯管状且具有上部开口和下部开口，所述上部开口连接于所述排料阀下方，所述排料弯头的下部伸入一排料仓内；所述排料密封装置设于所述排料弯头外部，而在所述排料弯头与所述排料仓之间形成密封；所述进气装置设于所述湿解罐上，以充入湿解气体。

根据本发明的其中一个实施方式，所述进料装置包括罐盖、驱动机构以及密封组件；所述罐盖可启闭地盖设于所述进料口；所述驱动机构连接于所述罐盖，以驱动所述罐盖的启闭；所述密封组件至少包括一密封圈，所述密封圈设于所述罐盖或进料口，以在所述罐盖关闭时于所述罐盖和进料口之间形成密封。

根据本发明的其中一个实施方式，所述罐盖底部设有啮齿结构，所述罐盖关闭时所述啮齿结构与所述进料口啮合。

根据本发明的其中一个实施方式，所述进气装置具有进气管路，所述进气管路包括三条进气支路，所述三条进气支路分别连接于所述湿解罐的中部、下部以及所述排料直筒；其中，所述进气装置通过任一所述进气支路或多条所述进气支路的组合向所述湿解罐内充入湿解气体。

根据本发明的其中一个实施方式，所述进气装置还包括至少一条环形布气管，其分别固定在所述湿解罐中部的内壁、下部的内壁以及所述排料直筒的内壁的至少其中之一，并分别连通于所述三条进气支路的至少其中之一；所述环形布气管上开设有多个布气孔，以供由所述进气支路进入所述环形布气管内的湿解气体进入至所述湿解罐内。

根据本发明的其中一个实施方式，所述排料直筒内嵌设有带孔衬板，所述排料直筒上还开设有排液口，所述带孔衬板用以将所述湿解罐内进行湿解处理后的物料中的液体分离，且所述排液口用以排出所述液体。

根据本发明的其中一个实施方式，所述带孔衬板所具有的孔的孔径为5mm～10mm。

根据本发明的其中一个实施方式，所述排料阀为平板闸阀的结构形式，且具有阀杆、闸板和密封面，所述阀杆连接于所述动力机构，所述闸板为硬质合金，所述密封面为硬密封结构。

根据本发明的其中一个实施方式，所述排料弯头的下部开口处设有变径管，所述变径管伸入所述排料仓内。

根据本发明的其中一个实施方式，所述排料密封装置包括密封下法兰以及密封上法兰；所述密封下法兰固定于所述排料仓的供所述排料弯头伸入的一排料仓洞上；所述密封上法兰设于所述密封下法兰上方，所述密封上法兰包括外环法兰、内环法兰及柔性波纹结构；所述外环法兰固定于所述密封下法兰顶部；所述内环法兰环绕固定于所述排料弯头上部的外周，且位于所述外环法兰的内圈；所述柔性波纹结构呈环状且连接于所述外环法兰与内环法兰之间。

由上述技术方案可知，本发明提出的垃圾湿解装置的优点和积极效果在于：

本发明提出一种垃圾湿解装置，通过设置排料直筒、排料阀、排料弯头和排料密封装置而组成垃圾湿解装置的排料装置，替代现有湿解装置的90度弯头和气动半球阀组成的排料装置，使得本发明的排料过程更加顺畅。其中，排料弯头通过排料密封装置与排料仓相连，保证了排料弯头与排料仓的密封效果。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种垃圾湿解装置的结构示意图；

图2是图1所示的垃圾湿解装置的排料直筒的剖视结构示意图；

图3是图1所示的垃圾湿解装置的排料弯头和排料密封装置组合后的剖视结构示意图；

图4是图1中的A部分放大示意图；

图5是图1所示的垃圾湿解装置的罐盖与进料口配合的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

100.垃圾湿解装置；

110.湿解罐；

111.筒节；

112.上封头；

113.下封头；

114.支腿；

115.进料口；

116.排料口；

120.进料装置；

121.罐盖；

1211.啮齿结构

122.液压油缸；

130.排料装置；

131.排料直筒；

1311.顶部筒口；

1312.底部筒口；

1313.带孔衬板；

1314.排液口；

132.排料阀；

133.排料弯头；

1331.上部开口；

1332.下部开口；

1333.直筒部；

1334.弯管部；

134.排料密封装置；

1341.密封下法兰；

1342.密封上法兰；

13421.外环法兰；

13422.内环法兰；

13423.柔性波纹结构；

1343.辅助密封结构；

140.进气装置；

141.进气干路；

142.进气支路；

143.环形布气管；

144.筋板；

200.排料仓；

201.排料仓洞；

PLG.法兰。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。

在对本发明的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本发明的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本发明的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本发明范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“侧”等来描述本发明的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本发明的范围内。

参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本发明的原理的垃圾湿解装置100。在该示例性实施方式中，本发明提出的垃圾湿解装置100是以对生活垃圾进行湿解处理的湿解设备为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将该垃圾湿解装置100应用于其他种类垃圾或采用其他湿解方式中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的垃圾湿解装置100的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本发明提出的垃圾湿解装置100主要包括湿解罐110、进料装置120、排料装置130以及进气装置140。配合参阅图2至图4所示，图2中代表性地示出了排料直筒131的剖视结构示意图；图3中代表性地示出了排料弯头133和排料密封装置134组合后的剖视结构示意图；图4为图1中的A部分放大示意图，具体示出了进气装置140与湿解罐110的连接关系；图5中代表性地示出了罐盖与上封头配合的剖视图。以下结合上述附图，对本发明提出的垃圾湿解装置100的各主要组成部分进行详细说明。

如图1所示，在本实施方式中，湿解罐110主要包括筒节111、上封头112和下封头113，且湿解罐110可由多根支腿114共同支撑于地面上，或通过耳式支座固定在一支撑平台上。具体而言，筒节111呈圆筒状且竖直设置，上封头112近似呈半球面结构，且设置在筒节111的顶部，以封闭筒节111顶部的开口，下封头113近似呈倒锥筒结构，且设置在筒节111的底部，以封闭筒节111底部的开口。其中，上封头112上开设有进料口115，且下封头113上开设有排料口116，优选地，进料口115和排料口116均设置在上封头112顶部正中和下封头113底部正中，即进料口115和排料口116均位于湿解罐110的中心线上。本领域技术人员容易理解的是，为设置具有进料口115和排料口116的湿解罐110，而对上述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的垃圾湿解装置100的原理的范围内。例如，在本发明的其他示例性实施方式中，湿解罐110亦可选用例如类似于现有湿解设备的其他结构，且湿解罐110具有分别开设于其顶部和底部的进料口115和排料口116。

如图1和图5所示，在本实施方式中，进料装置120主要包括罐盖121、驱动机构以及密封组件。具体而言，罐盖121可启闭地盖设在进料口115上，以可调节地封闭进料口115。湿解罐盖121可以选用标准椭圆封头，且罐盖121底面焊接带啮齿的连接环，即在罐盖121底部形成啮齿结构1211，以与湿解罐110的进料口115啮合。容易理解的是，在本发明的其他示例性实施方式中，罐盖亦可选择其他结构或形状的压力容器封头，例如有锥形封头、球形封头、蝶形封头等，并不以此为限。再者，罐盖121固定在罐盖121支撑旋转机构上，驱动机构通过支承旋转机构连接于罐盖121，在本实施方式中，该驱动机构可以优选为液压油缸122，但并不以此为限。据此，利用液压油缸122能够驱动罐盖121的提升、旋转、摆入、摆出，完成与其他上料装置的配合。密封组件至少包括密封圈，该密封圈可优选为橡胶材质，且设置在罐盖121或湿解罐110的进料口115，用以在罐盖121关闭时于罐盖121和进料口115之间形成密封。本领域技术人员容易理解的是，为在湿解罐110的进料口115处设置进料装置120，而对上述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的垃圾湿解装置100的原理的范围内。例如，在本发明的其他示例性实施方式中，罐盖121亦可通过其他结构替代啮齿结构与进料口115配合而实现定位。

基于上述进料装置120的设计，其采用一套液压开启与锁紧的设备，代替现有湿解装置上较易损坏的电动半球阀，利用带啮齿结构的罐盖121与湿解罐110的进料口115配合，并采用橡胶材质的密封圈密封，使密封面不与垃圾物料接触，密封更加可靠，提升使用寿命，且密封圈便于更换。另外，驱动机构选用液压油缸122，其动作精度较高，可实现远程自动化操作，经久耐用，且自身结构体积较小，重量较轻，节省安装空间，便于安装与维护。

如图1至图3所示，在本实施方式中，排料装置130设于排料口116，用于将由湿解罐110湿解处理后的垃圾物料经排料口116排出至一排料仓200。其中，该排料装置130主要包括排料直筒131、排料阀132、排料弯头133以及排料密封装置134。

如图1和图2所示，在本实施方式中，排料直筒131呈竖直设置的直筒状结构，其具有位于顶部的顶部筒口1311和位于底部的底部筒口1312，且顶部筒口1311和底部筒口1312分别设有法兰PLG。排料直筒131的顶部筒口1311通过法兰PLG连接于排料口116下方。排料直筒131的内壁处嵌设有带孔衬板1313且外壁处还开设有排液口1314，带孔衬板1313用以将湿解罐110内进行湿解处理后的物料中的液体分离，且排液口1314用以排出分离出的液体。进一步地，该带孔衬板1313所具有的孔的孔径优选为5mm～10mm，但并不以此为限。基于上述设计，排料直筒131通过其带孔衬板1313，能够实现排料装置130的疏水功能，提高了垃圾湿解装置100的排水效率。

如图1所示，在本实施方式中，排料阀132安装于排料直筒131的底部筒口1312，即通过排料直筒131的底部筒口1312的法兰PLG与其连接。具体而言，排料阀132可优选为平板闸阀的结构形式，且具有阀杆、闸板和密封面。其中，阀杆连接于动力机构，闸板优选采用硬质合金材质，密封面优选采用硬密封结构。另外，排料阀132还具有一控制其启闭的动力机构，进而通过控制排料阀132实现对排料直筒131的底部筒口1312启闭的控制，即实现排料控制。进一步地，该动力机构可以优选为高速液压油缸122，但并不以此为限。基于上述排料阀132的结构设计，可使排料阀132在5s～10s内快速打开，从而使垃圾湿解装置100具有快速顺畅排料的效果。并且，由于本发明替换了现有湿解装置使用的气动半球阀，并采用高速液压油缸122代驱动气动半球阀的气动执行器，使得动力机构对排料阀132的驱动力更大，耐冲击性更强，从而提升排料阀132的稳定性和可靠性，且阀门开启状态可以实现实时控制和检测。另外，排料阀132的平板闸阀打开时，垃圾物料不会与排料阀132的密封面直接接触，使密封面的寿命大幅延长。

如图1和图3所示，在本实施方式中，排料弯头133呈弯管状且具有上部开口1331和下部开口1332，上部开口1331通过法兰PLG连接在排料阀132的下方，排料弯头133的下部伸入一排料仓200内。其中，排料弯头133进一步包括直筒部1333和弯管部1334，两者上下分布且弯管部1334的顶部的开口连接于直筒部1333的底部的开口。直筒部1333呈直筒状结构，弯管部1334呈弯管状结构，两者上下相连亦使排料弯头133呈弯管状结构。另外，排料弯头133的上部开口1331所在平面可近似理解为呈水平状态，结合弯管状的结构，排料弯头133的下部开口1332所在平面与水平面之间具有的夹角为0°～90°。进一步地，排料弯头133的下部开口1332处设有变径管(未示出)，且该变径管伸入排料仓200内。利用该变径管伸入排料仓200内的设计，相比于现有湿解装置，排料路径的长度可缩短一半以上，且末端变径，能够大幅降低排料阻力，使排料压力由现有结构的0.35Mpa降低至0.2Mpa以下，使对排料时产生的爆炸性气体的控制更易实现，达到良好控制效果。

如图1和图3所示，在本实施方式中，排料密封装置134设于排料弯头133的外部，而在排料弯头133与排料仓200之间形成密封。具体而言，排料密封装置134主要包括密封下法兰1341以及密封上法兰1342。其中，密封下法兰1341通过例如焊接的方式固定在排料仓200的顶部，具体为排料仓200的供排料弯头133伸入的一开口处，即排料仓洞201的上方。密封上法兰1342固定在密封下法兰1341的上方，且密封上法兰1342进一步包括两片环形法兰和连接于两者之间的柔性波纹结构13423。其中，两片环形法兰分别为外环法兰13421和内环法兰13422，外环法兰13421以例如螺接或焊接的方式固定于密封下法兰1341顶部，内环法兰13422以焊接的方式环绕固定于排料弯头133上部的外周，且位于外环法兰13421的内圈，柔性波纹结构13423呈环状且连接于外环法兰13421与内环法兰13422之间。进一步地，柔性波纹可以优选为合金钢材质或橡胶材质等。承上所述，通过密封上法兰1342和密封下法兰1341的设计能够在排料弯头133和排料仓200之间形成严格密封，并且能够吸收湿解罐110热膨胀产生的位移。本领域技术人员容易理解的是，为在湿解罐110的出料口处设置上述排料装置130，替代现有湿解装置的气动半球阀与90°弯头的组合结构，而对上述排料装置130的各组成部分的结构、选型或连接关系等做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的垃圾湿解装置100的原理的范围内。

进一步地，如图3所示，在本实施方式中，排料密封装置134还包括有辅助密封结构1343，其可优选地设置在排料弯头133的直筒部1333外壁与排料仓200的排料仓洞201内壁之间，例如盘根、橡胶或聚氨酯材质的密封圈等。通过上述辅助密封结构1343，其在密封下法兰1341和密封上法兰1342的密封形式的基础上，形成了一种“二道防护”的密封形式，进一步提升排料装置130的排料弯头133与排料仓200之间的密封效果。本领域技术人员容易理解的是，上述辅助密封结构1343的设置与否以及其结构、选型和密封位置均可根据实际需要灵活调整。

如图4所示，在本实施方式中，进气装置140设置在湿解罐110和排料装置130上，用于向湿解罐110内充入供垃圾物料进行湿解反应的湿解气体。具体而言，该进气装置140主要包括进气管路和相关控制阀组。进气管路包括一条进气干路141和三条进气支路142，进气干路141连接于例如储气罐的气体源装置，进气干路141上设置有控制其启闭的电动或气动阀门。三条进气支路142分别连通于进气干路141与湿解罐110或排料装置130之间。其中，三条进气支路142由上至下可定义为上支路、中支路和下支路，上支路连接在湿解罐110的筒节111，中支路连接在湿解罐110的下封头113，下支路连接在排料装置130的排料直筒131，且每条进气支路142上分别设置有电动或气动阀门，以分别控制各条进气支路142的启闭。其中，较佳地，在本实施方式中，三条进气支路142中的下支路与排料直筒131的排液口1314为同一管口结构。由于排液和进气并非同时进行，通过上述管口结构，当排液过程中夹带的垃圾杂物堵塞排水孔(也就下文提及的布气孔)后，恰可利用下次进气过程进行疏通，避免了排液堵塞需要人工清理的麻烦。通过上述各电动或气动阀门，能够使进气装置140通过任一进气支路142或多条进气支路142的组合向湿解罐110内充入湿解气体。本领域技术人员容易理解的是，为向湿解罐110内充入湿解气体，以供湿解罐110内的垃圾物料进行湿解反应，而对上述进气装置140的各组成部分的结构、选型或连接关系等做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本发明提出的垃圾湿解装置100的原理的范围内。例如，在本发明的其他示例性实施方式中，进气管路的气路布局可以灵活调整，即进气支路142的数量和各进气支路142的连接关系可以根据实际需要增减和调节，并不以此为限。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的垃圾湿解装置100仅仅是能够采用本发明原理的许多种垃圾湿解装置100中的一个示例。应当清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的垃圾湿解装置100的任何细节或垃圾湿解装置100的任何部件。

举例来说，在本实施方式中，可在湿解罐110进料口115的法兰上设置容纳密封圈的沟槽，沟槽内开设通气孔与湿解罐110连通，并在湿解罐110内压力作用下将密封圈顶起，与罐盖121底面紧密接触，进一步提升罐盖121关闭后的密封效果。

又如，在本实施方式中，进气装置140还包括至少一条环形布气管143，其对应于进气管路的多条进气支路142的至少其中之一。如图1所示，以上支路为例，即连接在湿解罐110的筒节111上的进气支路142对应有一条环形布气管143，该环形布气管143通过筋板144或其他方式固定于筒节111的内壁，且位置对应于上支路与筒节111的连接位置。上支路通入筒节111后即连通于该环形布气管143。环形布气管143上均匀开设有多个布气孔，这些布气孔在环形布气管143上呈多排分布，例如3～6排，以使湿解气体由进气支路142进入环形布气管143，再由这些布气孔进入湿解罐110内，进一步提升了进气效率，从而提升湿解罐110内的升温速度，同时进气和升温效果更加均匀。

综上所述，本发明提出的垃圾湿解装置，通过设置排料直筒、排料阀、排料弯头和排料密封装置而组成垃圾湿解装置的排料装置，替代现有湿解装置的90度弯头和气动半球阀组成的排料装置，使得本发明的排料过程更加顺畅。其中，排料弯头通过排料密封装置与排料仓相连，保证了排料弯头与排料仓的密封效果。

以上详细地描述和/或图示了本发明提出的垃圾湿解装置的示例性实施方式。但本发明的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。

虽然已根据不同的特定实施例对本发明提出的垃圾湿解装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本发明的实施进行改动。