垃圾碳化处理装置和垃圾处理系统的制作方法

本实用新型涉及垃圾处理技术领域，具体而言，涉及一种垃圾碳化处理装置和垃圾处理系统。

背景技术：

垃圾碳化处理是以垃圾为原料，经过“高温裂解”、“烟气和硫冷凝”、“碳富集”等工艺，将生活垃圾处理成可再次利用且成分比较单一，排放物无污染的“人造碳”，相比直接填埋要节约大部分土地资源且无环境污染，同时可实现生活垃圾再利用，提高资源的利用率。通过电磁加热进行垃圾碳化处理可实现对生活垃圾的无害化、资源化、减量化和社会化处理。然而，现有的利用电磁加热实现垃圾碳化的垃圾碳化处理装置碳化效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的包括提供一种垃圾碳化处理装置和垃圾处理系统，其碳化效率高。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种垃圾碳化处理装置，包括干燥仓和连接于干燥仓的碳化仓，碳化仓用于接收并碳化来自干燥仓的垃圾，干燥仓的周向侧壁缠绕有第一电磁线圈，干燥仓的两端的端壁设置有第二电磁线圈，第一电磁线圈和第二电磁线圈均用于电磁加热以干燥干燥仓内的垃圾。

在可选的实施方式中，上述第二电磁线圈在端壁的表面由内向外盘旋设置。

在可选的实施方式中，上述碳化仓的周向侧壁缠绕有用于电磁加热的第三电磁线圈。

在可选的实施方式中，上述第三电磁线圈的匝数大于第一电磁线圈的匝数。

在可选的实施方式中，上述垃圾碳化处理装置包括转料仓，干燥仓和碳化仓之间通过转料仓连通。

在可选的实施方式中，上述转料仓设置有用于电磁加热的第四电磁线圈。

在可选的实施方式中，上述干燥仓和碳化仓的材质均为310s不锈钢。

在可选的实施方式中，上述干燥仓内设置有第一蛟龙输送机。

在可选的实施方式中，上述碳化仓内设置有第二蛟龙输送机。

第二方面，本实用新型实施例提供一种垃圾处理系统，包括前述实施方式中任意一项所述的垃圾碳化处理装置。

本实用新型实施例的有益效果包括：

垃圾碳化处理装置包括干燥仓和连接于干燥仓的碳化仓，碳化仓用于接收并碳化来自干燥仓的垃圾，干燥仓的周向侧壁缠绕有第一电磁线圈，干燥仓的两端的端壁设置有第二电磁线圈，第一电磁线圈和第二电磁线圈均用于电磁加热以干燥干燥仓内的垃圾。垃圾处理系统包括垃圾碳化处理装置。本垃圾碳化处理装置和垃圾处理系统利用干燥仓在垃圾碳化前对垃圾进行干燥处理，并在干燥仓的周向侧壁和端壁均设置用于电磁加热的电磁线圈，提高干燥效率，增强干燥效果，减少水分并使垃圾温度初步上升，有利于后续垃圾碳化，提高最终的碳化效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例中垃圾碳化处理装置的第一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中第二电磁线圈的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中垃圾碳化处理装置的局部剖视图；

图4为本实用新型实施例中垃圾碳化处理装置的第二视角的结构示意图。

图标：100-垃圾碳化处理装置；110-支撑架；112-陶瓷隔热架；120-干燥仓；121-周向侧壁；122-第一电磁线圈；123-端壁；124-第二电磁线圈；125-第一蛟龙输送机；126-第一驱动电机；127-进料仓；129-第一废气收集管道；130-转料仓；132-第二驱动电机；134-第四电磁线圈；135-第二废气收集管道；140-碳化仓；142-第三电磁线圈；143-第二蛟龙输送机；144-出料仓；145-第三废气收集管道。

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、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种垃圾碳化处理装置100，包括干燥仓120和连接于干燥仓120的碳化仓140，碳化仓140用于接收并碳化来自干燥仓120的垃圾。干燥仓120的周向侧壁121缠绕有第一电磁线圈122，干燥仓120的两端的端壁123设置有第二电磁线圈124，第一电磁线圈122和第二电磁线圈124均用于电磁加热以干燥干燥仓120内的垃圾。

在本实施例中，为固定干燥仓120和碳化仓140，垃圾碳化处理装置100包括支撑架110，支撑架110上设置有多个陶瓷隔热架112，干燥仓120和碳化仓140分别通过陶瓷隔热架112固定于支撑架110的上方。同时为方便传料，干燥仓120在竖直方向上位于碳化仓140的上方。

在本实施例中，干燥仓120和碳化仓140的材质均为310s不锈钢，310s不锈钢是奥氏体铬镍不锈钢，具有很好的抗氧化性、耐腐蚀性，因为较高百分比的铬和镍，使得拥有好得多蠕变强度，在高温下能持续作业，具有良好的耐高温性。同时，干燥仓120和碳化仓140的外部均包裹着陶瓷纤维及气凝胶，以实现保温功能。

在本实施例中，干燥仓120为卧式圆柱筒体，陶瓷隔热架112支撑于干燥仓120的两端。干燥仓120的周向侧壁121的两端分别连接于端壁123，端壁123呈圆形。第一电磁线圈122缠绕在周向侧壁121上，并沿干燥仓120的轴向方向旋进。根据电磁加热的原理，利用交变电流(交流电)通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，当用含铁质容器放置在上述交变磁场内时，容器表面即切割交变磁力线而在容器相应的金属部分产生交变的电流，即涡流，涡流使铁原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能，使铁质容器发热，从而起到加热铁质容器内的物品的效果。因此，干燥仓120产生了涡流从而发热。涡流本质为感应电流，根据楞次定律，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。结合右手定则，可以得出，干燥仓120在周向侧壁121内产生了与第一电磁线圈122内电流方向相反的一圈圈的涡流，此部分涡流可以使周向侧壁121发热。在其他实施例中，干燥仓120也可以为长方体等多棱柱状的筒体。

请参照图2，第二电磁线圈124在端壁123的表面由内向外盘旋设置，也就是说，第二电磁线圈124围绕干燥仓120的轴向缠绕，第二电磁线圈124的每一圈均紧贴端壁123的表面，第二电磁线圈124在同一个平面内盘旋成类似蚊香的形状服帖在端壁123的表面。根据楞次定律和右手定则可知，干燥仓120在端壁123内产生了与第二电磁线圈124内电流方向相反的一圈圈的涡流，此部分涡流可以使端壁123充分发热。由此，第一电磁线圈122和第二电磁线圈124不仅使干燥仓120的周向侧壁121发热，同时使干燥仓120两端的端壁123也能产生热量，从而整个干燥仓120均进行发热，使得干燥仓120的温度达到750-850℃，提高了仓内垃圾的干燥效率和干燥效果，减少垃圾的水分，避免水分进入碳化工序，影响碳化效果。在其他实施例中，第二电磁线圈124可以仅有部分线圈紧贴端壁123，仅需保证线圈的稳定支撑以及线圈的轴向与干燥仓120的轴向方向平行，以能够在端壁123内产生涡流以发热。

请参照图3，干燥仓120内设置有第一蛟龙输送机125，以能够在仓内传送垃圾物料，第一蛟龙输送机125与第一驱动电机126传动连接，第一驱动电机126设置在支撑架110上。在本实施例中，第一驱动电机126为5.5kw减速变频电机。

为方便干燥仓120的进料，垃圾碳化处理装置100包括进料仓127，进料仓127连接于干燥仓120。具体地，进料仓127连接于干燥仓120的靠近一端的位置。进料仓127上设置有控制组件以调节进料速度。

请参照图1和图4，为保持干燥后的垃圾在进入碳化仓140前保持在750-850℃，垃圾碳化处理装置100包括转料仓130，干燥仓120和碳化仓140之间通过转料仓130连通。具体地，转料仓130也为卧式圆柱筒体，陶瓷隔热架112支撑于转料仓130的两端。转料仓130的一端连接于干燥仓120远离进料仓127的一端，转料仓130的另一端连接于碳化仓140，并且使转料仓130的轴向与干燥仓120的轴向相互垂直放置。为方便下料，转料仓130在竖直方向上位于干燥仓120和碳化仓140之间。转料仓130内设置有输送组件(如蛟龙输送机)，输送组件与第二驱动电机132传动连接，用于传送干燥后的垃圾。在本实施例中，第二驱动电机132为2.2kw减速变频电机。转料仓130设置有用于电磁加热的第四电磁线圈134，第四电磁线圈134缠绕在转料仓130的周向侧壁上并沿转料仓130的轴向方向旋进。对第四电磁线圈134通入交变电流可产生交变磁场，转料仓130的材质也为310s不锈钢，转料仓130处于交变磁场内会产生涡流，使得转料仓130发热，从而使进入转料仓130内的垃圾可以得到保温。

碳化仓140的周向侧壁缠绕有用于电磁加热的第三电磁线圈142。具体地，碳化仓140和干燥仓120的结构相同，为卧式圆柱筒状。碳化仓140内设置有第二蛟龙输送机143，第二蛟龙输送机143传动连接于第一驱动电机126，以输送垃圾。碳化仓140的轴向与干燥仓120的轴向相互平行。第三电磁线圈142缠绕在碳化仓140的周向侧壁上，并沿碳化仓140的轴向方向旋进。对第三电磁线圈142通入交变电流可产生交变磁场，碳化仓140处于交变磁场内且为不锈钢材质，会产生涡流，使得碳化仓140发热。在本实施例中，第三电磁线圈142的匝数大于第一电磁线圈122的匝数，从而产生的涡流更多，可使碳化仓140的温度达到850-1050℃。在其他实施例中，也可以使碳化仓140的直径大于干燥仓120的直径，以增大导体的外周长，增大涡流电流，提高发热效果，以达到需要的碳化温度。垃圾中的有机化合物在隔绝空气下热分解为碳和其他产物，且将含碳、氢、氧的化合物脱水而成炭，因此碳化之前必须保证垃圾足够干燥才能，保证较高的碳化产物率和碳化效率。

垃圾碳化处理装置100还包括出料仓144，出料仓144连接于碳化仓140远离转料仓130的一端。

垃圾碳化处理装置100的工作原理和工作过程如下：

垃圾碳化处理装置100包括由上而下依次设置的进料仓127、干燥仓120、转料仓130、碳化仓140以及出料仓144。

首先，垃圾从进料仓127进入干燥仓120后进行干燥。干燥仓120内设置有第一蛟龙输送机125，以能够在仓内传送垃圾物料。由于干燥仓120的周向侧壁121缠绕有第一电磁线圈122，干燥仓120的两端的端壁123设置有第二电磁线圈124，分别向第一电磁线圈122、第二电磁线圈124通入交流电，根据电磁加热的原理，不锈钢材质的干燥仓120切割交变磁力线，干燥仓120的周向侧壁121以及端壁123内产生一圈圈的涡流，使得干燥仓120迅速发热，从而全方位地对干燥仓120内的垃圾进行加热干燥，干燥仓120的温度可达750-850℃。

然后，借助转料仓130将干燥后的垃圾引入碳化仓140。转料仓130设置有用于电磁加热的第四电磁线圈134，对第四电磁线圈134通入交变电流可产生交变磁场，转料仓130的材质也为310s不锈钢，转料仓130处于交变磁场内会产生涡流，使得转料仓130发热，从而使进入转料仓130内的垃圾可以得到保温。

最后，利用碳化仓140对来自转料仓130的垃圾进行碳化。第三电磁线圈142缠绕在碳化仓140的周向侧壁上，并沿碳化仓140的轴向方向旋进。对第三电磁线圈142通入交变电流可产生交变磁场，碳化仓140处于交变磁场内且为不锈钢材质，会产生涡流，使得碳化仓140发热。第三电磁线圈142的匝数大于第一电磁线圈122的匝数，从而产生的涡流更多，可使碳化仓140的温度达到850-1050℃，以满足碳化需要。最终碳化产物经出料仓144从垃圾碳化处理装置100输出。

本实施例还提供一种垃圾处理系统，包括垃圾碳化处理装置100。为收集垃圾碳化过程中的废气，垃圾处理系统还包括废气管道装置，废气管道装置包括连通于干燥仓120的第一废气收集管道129、连通于转料仓130的第二废气收集管道135以及连通于碳化仓140的第三废气收集管道145，从而可以将干燥仓120、转料仓130、碳化仓140中产生的废气进行收集。

垃圾碳化处理装置100利用干燥仓120在垃圾碳化前对垃圾进行干燥处理，不仅在干燥仓120的周向侧壁121设置有用于电磁加热的第一电磁线圈122，而且在端壁123设置有用于电磁加热的第二电磁线圈124，从而全方位地对干燥仓120内的垃圾进行水分去除，提高干燥效率，增强干燥效果，并使垃圾温度初步上升，有利于后续垃圾碳化，提高最终的碳化效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。