一种微生物有机肥的制备工艺设备及其方法与流程

本发明属于有机肥领域，尤其涉及一种微生物有机肥的制备工艺设备及其方法。

背景技术：

有机肥为农作物提供全面营养，而且肥效长，而有机肥在发酵时可以产生沼气，而沼气正好可以用作用于有机肥脱水的燃料，现有的技术中没能很好的实施方案。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种利用沼气作为脱水燃料的微生物有机肥的制备工艺设备及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种微生物有机肥的制备工艺设备，包括设置有粪便进料口的粪便沼气发酵单元，所述粪便沼气发酵单元的沼气排出端通过第一导气管连通沼气储气蓄压单元；

还包括滚筒烘干器，所述滚筒烘干器的进料端设置有进料传送单元，所述滚筒烘干器的出料端设置有机肥出料传送单元；所述粪便沼气发酵单元的已发酵粪便排出端连接所述进料传送单元的进料端；所述有机肥出料传送单元的出料端连接有机肥传送带单元；

还包括加热炉单元，所述加热炉单元的热风出气端通过热风管连通所述滚筒烘干器的热风进气端，所述滚筒烘干器的尾气排出端连通连接有尾气排气管；

还包括配气单元和恒压送风机，所述恒压送风机的出风口通过助燃空气供给管连通所述配气单元的助燃空气进气端，所述沼气储气蓄压单元的燃气导出端通过燃气供给管连通所述配气单元的燃气进气端，所述配气单元的燃气出气端通过燃气出气管连通所述加热炉单元的燃气进气端，所述配气单元的助燃空气出气端通过助燃空气出气管连通所述加热炉单元的助燃空气进气端。

进一步的，所述配气单元包括水平的助燃空气硬管，所述助燃空气硬管的管体外侧密封包裹设置有助燃空气弹性蓄压气囊，所述助燃空气弹性蓄压气囊与所述助燃空气硬管的管外壁之间形成弹性助燃空气气囊腔；所述助燃空气弹性蓄压气囊的外侧还包裹有第一气囊容纳箱体；所述助燃空气硬管的管内活动设置有第一调节活塞，所述第一调节活塞左侧为助燃空气进气腔，位于所述第一调节活塞的左侧的助燃空气硬管的壁体上设置有助燃空气导入口，且所述助燃空气导入口连通所述弹性助燃空气气囊腔；位于所述第一调节活塞的右侧的助燃空气硬管的壁体上呈圆周阵列均布有若干助燃空气导出孔，且各所述助燃空气导出孔均连通所述弹性助燃空气气囊腔；所述助燃空气硬管的左端连通连接有助燃空气进气接头；所述助燃空气供给管的进气端连接恒压送风机，所述助燃空气供给管的出气端连通连接所述助燃空气进气接头；

所述配气单元还包括与所述助燃空气硬管同轴心的燃气硬管，所述燃气硬管的管体外侧密封包裹设置有燃气弹性蓄压气囊，所述燃气弹性蓄压气囊与所述燃气硬管的管外壁之间形成弹性燃气气囊腔；所述燃气弹性蓄压气囊的外侧还包裹有第二气囊容纳箱体；所述燃气硬管的管内活动设置有第二调节活塞，所述第二调节活塞右侧为燃气进气腔；位于所述第二调节活塞的右侧的燃气硬管的壁体上设置有燃气导入口，且所述燃气导入口连通所述弹性燃气气囊腔；位于所述第二调节活塞左侧的燃气硬管的壁体上呈圆周阵列均布有若干燃气导出孔，且各所述燃气导出孔均连通所述弹性燃气气囊腔；所述燃气硬管的右端连通连接有燃气进气接头；所述燃气供给管的出气端连通连接所述燃气进气接头；

所述助燃空气硬管与所述燃气硬管之间还同轴心设置有调节管，所述调节管左端连通连接所述助燃空气硬管的右端；所述调节管的右端连通连接所述燃气硬管的左端；所述调节管的管内中部活动设置有气压差推力活塞，所述气压差推力活塞的左端通过第一联动杆联动连接所述第一调节活塞，所述气压差推力活塞的右端通过第二联动杆连动连接所述第二调节活塞；

所述气压差推力活塞与所述第一调节活塞之间形成助燃空气出气腔，所述气压差推力活塞与所述第二调节活塞之间形成燃气出气通道；还包括助燃空气出气管和燃气出气管，所述助燃空气出气管的进气端连通连接所述助燃空气出气腔；所述燃气出气管的进气端连通连接所述燃气出气通道；所述助燃空气出气管的出气端连接加热炉单元的助燃空气进气端；燃气出气管的出气端连接加热炉单元的燃气进气端；

所述助燃空气出气腔的内壁同轴心设置有左弹簧挡环，所述燃气出气通道的内壁同轴心设置有右弹簧挡环，所述左弹簧挡环与所述气压差推力活塞之间设置有第一顶压弹簧，所述右弹簧挡环与所述气压差推力活塞之间设置有第二顶压弹簧。

进一步的，所述助燃空气导入口的孔面积s1、若干所述助燃空气导出孔的孔面积之和为s2、助燃空气出气管的管内气体通过面积为s3，满足s1＝s2＝s3；

所述燃气导入口的孔面积为c1、若干所述燃气导出孔的孔面积之和为c2、燃气出气管的管内气体通过面积为c3，满足c1＝c2＝c3；

所述燃气导出孔的孔数量和孔分布与所述助燃空气导出孔的孔数量和孔分布相同，且各助燃空气导出孔孔面积为各燃气导出孔孔面积的至倍。

进一步的，整体工艺方法：粪便沼气发酵单元将粪便发酵后产生的沼气导入至沼气储气蓄压单元中，并将发酵后排出的粪便经进料传送单元导入滚筒烘干器内干燥脱水，然后经机肥出料传送单元下料至有机肥传送带单元上冷却；与此同时沼气储气蓄压单元通过燃气供给管为配气单元供燃气，恒压送风机为配气单元供助燃空气，然后配气单元的燃气出气端通过燃气出气管为加热炉单元供给燃气，配气单元的助燃空气出气端为加热炉单元供给燃气供给助燃空气，加热炉单元内燃烧产生的热风通过热风管导入滚筒烘干器中，进而作为滚筒烘干器的热源；

配气单元的方法：

恒压送风机将助燃空气导入配气单元，并从配气单元导出助燃空气出气管的过程中助燃空气依次流过的路径为：助燃空气供给管、助燃空气进气腔、助燃空气导入口、弹性助燃空气气囊腔、各助燃空气导出孔、助燃空气出气腔、助燃空气出气管；

沼气储气蓄压单元将沼气导入配气单元，并从配气单元导出燃气出气管的过程中沼气燃气依次流过的路径为：燃气供给管、燃气进气腔、燃气导入口、弹性燃气气囊腔、燃气导出孔、燃气出气通道；

理想状态下，恒压送风机和沼气储气蓄压单元分别对助燃空气供给管和燃气供给管所提供的风压是相同的，进而气压差推力活塞两侧所受压力相同，进而气压差推力活塞处于中间复位的位置，此时弹性助燃空气气囊腔和弹性燃气气囊腔内的膨胀程度和气压均相同，由于各助燃空气导出孔孔面积为各燃气导出孔孔面积的至倍，进而使助燃空气出气管内的空气流量为燃气出气管内燃气流量的至倍；该流量差保证了加热炉单元内合适的空燃比，保证进入加热炉单元内的沼气有足够的氧气支撑燃烧，又避免助燃空气过量反而浪费燃烧空间；在具体操作过程中沼气储气蓄压单元内的气压会出现时常波动的情况，而恒压送风机所提供的风压相对稳定，即燃气供给管内的气压会出现时大时小的现象，进而会造成加热炉单元内的空燃比波动幅度增大的情况；该配气单元的结构能降低空燃比波动幅度的功能，若燃气供给管内的气压相对变大，进而会造成燃气出气管内的燃气流量高于理想流量的情况，此时气压差推力活塞右侧所受压力要大于左侧所受压力；此时气压差推力活塞会向左位移一段距离，此时气压差推力活塞还会牵动第一调节活塞和第二调节活塞向左位移一段距离，只有位于第一调节活塞右侧的助燃空气导出孔才能起到连通弹性助燃空气气囊腔和助燃空气出气腔的作用，因此位于第一调节活塞右侧的助燃空气导出孔为“有效”助燃空气导出孔；只有位于第二调节活塞左侧的燃气导出孔才能起到连通弹性燃气气囊腔和燃气出气通道的作用，因此位于第二调节活塞左侧的燃气导出孔为“有效”燃气导出孔；此时第二调节活塞向左位移一段距离导致“有效”燃气导出孔的数量减少，第一调节活塞向左位移一段距离导致“有效”助燃空气导出孔的数量增加或不变，该过程至少起到降低燃气出气管中的燃气流量的作用，进而削弱燃气供给管内的气压相对变大对加热炉单元内的空燃比的波动幅度，进而提高加热炉单元内的燃烧稳定性；同理，若燃气供给管内的气压相对变小，进而会造成燃气出气管内的燃气流量高于理想流量的情况，此时气压差推力活塞右侧所受压力要小于左侧所受压力；此时气压差推力活塞会向左位移一段距离，最终起到的效果是削弱燃气供给管内的气压相对变小对加热炉单元内的空燃比的波动幅度。

有益效果：本发明的结构简单，本装置的配气单元有效提高加热炉单元内的燃烧稳定性；削弱燃气供给管内的气压相对变小或变大对加热炉单元内的空燃比的波动幅度。

附图说明

附图1为本发明整体系统结构示意图；

附图2为配气单元的整体示意图；

附图3为配气单元的第一剖视图；

附图4为配气单元的第二剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至4所示的一种微生物有机肥的制备工艺设备，包括设置有粪便进料口101的粪便沼气发酵单元102，所述粪便沼气发酵单元102的沼气排出端通过第一导气管104连通沼气储气蓄压单元124；

还包括滚筒烘干器108，所述滚筒烘干器108的进料端设置有进料传送单元105，所述滚筒烘干器108的出料端设置有机肥出料传送单元122；所述粪便沼气发酵单元102的已发酵粪便排出端103连接所述进料传送单元105的进料端；所述有机肥出料传送单元122的出料端连接有机肥传送带单元12；

还包括加热炉单元106，所述加热炉单元106的热风出气端通过热风管127连通所述滚筒烘干器108的热风进气端，所述滚筒烘干器108的尾气排出端连通连接有尾气排气管109；

还包括配气单元125和恒压送风机126，所述恒压送风机126的出风口通过助燃空气供给管51连通所述配气单元125的助燃空气进气端，所述沼气储气蓄压单元124的燃气导出端通过燃气供给管51.1连通所述配气单元125的燃气进气端，所述配气单元125的燃气出气端通过燃气出气管10连通所述加热炉单元106的燃气进气端，所述配气单元125的助燃空气出气端通过助燃空气出气管11连通所述加热炉单元106的助燃空气进气端。

所述配气单元125包括水平的助燃空气硬管55，所述助燃空气硬管55的管体外侧密封包裹设置有助燃空气弹性蓄压气囊54，所述助燃空气弹性蓄压气囊54与所述助燃空气硬管55的管外壁之间形成弹性助燃空气气囊腔56；所述助燃空气弹性蓄压气囊54的外侧还包裹有第一气囊容纳箱体54；所述助燃空气硬管55的管内活动设置有第一调节活塞63，所述第一调节活塞63左侧为助燃空气进气腔507，位于所述第一调节活塞63的左侧的助燃空气硬管55的壁体上设置有助燃空气导入口52，且所述助燃空气导入口52连通所述弹性助燃空气气囊腔56；位于所述第一调节活塞63的右侧的助燃空气硬管55的壁体上呈圆周阵列均布有若干助燃空气导出孔57，且各所述助燃空气导出孔57均连通所述弹性助燃空气气囊腔56；所述助燃空气硬管55的左端连通连接有助燃空气进气接头65；所述助燃空气供给管51的进气端连接恒压送风机126，所述助燃空气供给管51的出气端连通连接所述助燃空气进气接头65；

所述配气单元125还包括与所述助燃空气硬管55同轴心的燃气硬管55.1，所述燃气硬管55.1的管体外侧密封包裹设置有燃气弹性蓄压气囊54.1，所述燃气弹性蓄压气囊54.1与所述燃气硬管55.1的管外壁之间形成弹性燃气气囊腔56.1；所述燃气弹性蓄压气囊54.1的外侧还包裹有第二气囊容纳箱体54.1；所述燃气硬管55.1的管内活动设置有第二调节活塞63.1，所述第二调节活塞63.1右侧为燃气进气腔507.1；位于所述第二调节活塞63.1的右侧的燃气硬管55.1的壁体上设置有燃气导入口52.1，且所述燃气导入口52.1连通所述弹性燃气气囊腔56.1；位于所述第二调节活塞63.1左侧的燃气硬管55.1的壁体上呈圆周阵列均布有若干燃气导出孔57.1，且各所述燃气导出孔57.1均连通所述弹性燃气气囊腔56.1；所述燃气硬管55.1的右端连通连接有燃气进气接头65.1；所述燃气供给管51.1的出气端连通连接所述燃气进气接头65.1；

所述助燃空气硬管55与所述燃气硬管55.1之间还同轴心设置有调节管64，所述调节管64左端连通连接所述助燃空气硬管55的右端；所述调节管64的右端连通连接所述燃气硬管55.1的左端；所述调节管64的管内中部活动设置有气压差推力活塞61，所述气压差推力活塞61的左端通过第一联动杆58联动连接所述第一调节活塞63，所述气压差推力活塞61的右端通过第二联动杆58.1连动连接所述第二调节活塞63.1；

所述气压差推力活塞61与所述第一调节活塞63之间形成助燃空气出气腔59，所述气压差推力活塞61与所述第二调节活塞63.1之间形成燃气出气通道59.1；还包括助燃空气出气管11和燃气出气管10，所述助燃空气出气管11的进气端连通连接所述助燃空气出气腔59；所述燃气出气管10的进气端连通连接所述燃气出气通道59.1；所述助燃空气出气管11的出气端连接加热炉单元106的助燃空气进气端；燃气出气管10的出气端连接加热炉单元106的燃气进气端；

所述助燃空气出气腔59的内壁同轴心设置有左弹簧挡环560，所述燃气出气通道59.1的内壁同轴心设置有右弹簧挡环560.1，所述左弹簧挡环560与所述气压差推力活塞61之间设置有第一顶压弹簧59，所述右弹簧挡环560.1与所述气压差推力活塞61之间设置有第二顶压弹簧59.1。

所述助燃空气导入口52的孔面积s1、若干所述助燃空气导出孔57的孔面积之和为s2、助燃空气出气管11的管内气体通过面积为s3，满足s1＝s2＝s3；

所述燃气导入口52.1的孔面积为c1、若干所述燃气导出孔57.1的孔面积之和为c2、燃气出气管10的管内气体通过面积为c3，满足c1＝c2＝c3；

所述燃气导出孔57.1的孔数量和孔分布与所述助燃空气导出孔57的孔数量和孔分布相同，且各助燃空气导出孔57孔面积为各燃气导出孔57.1孔面积的16至20倍。

本方案的方法、过程以及技术进步整理如下：

整体工艺方法：粪便沼气发酵单元102将粪便发酵后产生的沼气导入至沼气储气蓄压单元124中，并将发酵后排出的粪便经进料传送单元105导入滚筒烘干器108内干燥脱水，然后经机肥出料传送单元122下料至有机肥传送带单元12上冷却；与此同时沼气储气蓄压单元124通过燃气供给管51.1为配气单元125供燃气，恒压送风机126为配气单元125供助燃空气，然后配气单元125的燃气出气端通过燃气出气管10为加热炉单元106供给燃气，配气单元125的助燃空气出气端为加热炉单元106供给燃气供给助燃空气，加热炉单元106内燃烧产生的热风通过热风管127导入滚筒烘干器108中，进而作为滚筒烘干器108的热源；

配气单元的方法：

恒压送风机126将助燃空气导入配气单元125，并从配气单元125导出助燃空气出气管11的过程中助燃空气依次流过的路径为：助燃空气供给管51、助燃空气进气腔507、助燃空气导入口52、弹性助燃空气气囊腔56、各助燃空气导出孔57、助燃空气出气腔59、助燃空气出气管11；

沼气储气蓄压单元124将沼气导入配气单元125，并从配气单元125导出燃气出气管10的过程中沼气燃气依次流过的路径为：燃气供给管51.1、燃气进气腔507.1、燃气导入口52.1、弹性燃气气囊腔56.1、燃气导出孔57.1、燃气出气通道59.1；

理想状态下，恒压送风机126和沼气储气蓄压单元124分别对助燃空气供给管51和燃气供给管51.1所提供的风压是相同的，进而气压差推力活塞61两侧所受压力相同，进而气压差推力活塞61处于中间复位的位置，此时弹性助燃空气气囊腔56和弹性燃气气囊腔56.1内的膨胀程度和气压均相同，由于各助燃空气导出孔57孔面积为各燃气导出孔57.1孔面积的16至20倍，进而使助燃空气出气管11内的空气流量为燃气出气管10内燃气流量的16至20倍；该流量差保证了加热炉单元106内合适的空燃比，保证进入加热炉单元106内的沼气有足够的氧气支撑燃烧，又避免助燃空气过量反而浪费燃烧空间；在具体操作过程中沼气储气蓄压单元124内的气压会出现时常波动的情况，而恒压送风机126所提供的风压相对稳定，即燃气供给管51.1内的气压会出现时大时小的现象，进而会造成加热炉单元106内的空燃比波动幅度增大的情况；该配气单元125的结构能降低空燃比波动幅度的功能，若燃气供给管51.1内的气压相对变大，进而会造成燃气出气管10内的燃气流量高于理想流量的情况，此时气压差推力活塞61右侧所受压力要大于左侧所受压力；此时气压差推力活塞61会向左位移一段距离，此时气压差推力活塞61还会牵动第一调节活塞63和第二调节活塞63.1向左位移一段距离，只有位于第一调节活塞63右侧的助燃空气导出孔57才能起到连通弹性助燃空气气囊腔56和助燃空气出气腔59的作用，因此位于第一调节活塞63右侧的助燃空气导出孔57为“有效”助燃空气导出孔57；只有位于第二调节活塞63.1左侧的燃气导出孔57.1才能起到连通弹性燃气气囊腔56.1和燃气出气通道59.1的作用，因此位于第二调节活塞63.1左侧的燃气导出孔57.1为“有效”燃气导出孔57.1；此时第二调节活塞63.1向左位移一段距离导致“有效”燃气导出孔57.1的数量减少，第一调节活塞63向左位移一段距离导致“有效”助燃空气导出孔57的数量增加或不变，该过程至少起到降低燃气出气管10中的燃气流量的作用，进而削弱燃气供给管51.1内的气压相对变大对加热炉单元106内的空燃比的波动幅度，进而提高加热炉单元106内的燃烧稳定性；同理，若燃气供给管51.1内的气压相对变小，进而会造成燃气出气管10内的燃气流量高于理想流量的情况，此时气压差推力活塞61右侧所受压力要小于左侧所受压力；此时气压差推力活塞61会向左位移一段距离，最终起到的效果是削弱燃气供给管51.1内的气压相对变小对加热炉单元106内的空燃比的波动幅度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。