一种生物制氢装置的制作方法

本发明涉及生物制氢领域，尤其涉及一种生物制氢装置。

背景技术：

发酵法生物制氢技术是能源和环保领域新兴的高新技术，其利用废弃生物质为底物，通过微生物发酵作用生产清洁的可再生能源氢气，现有的生物制氢设备在制氢时，先用粉碎机将生活垃圾有机物、剩余活性污泥、农林废弃物或高浓度有机废水等底物粉碎，接着将粉碎后的底物加入发酵罐中，同时在发酵罐中加入发酵菌所必须的调和底物如碳源、氮源、生长因子，其通常为粘稠状或液体状，然后利用发酵罐中设置的搅拌器将这些调和底物和粉碎底物搅拌混合以助于发酵，例如专利号为cn201420671042.3的发明专利公开了一种生物制氢装置，其在加入底物时虽然经过粉碎，但是不能保证底物粉碎的精度，而底物粉碎的精度又毫无疑问会影响到发酵的速率和效果，因此有必要进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种生物制氢装置。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种生物制氢装置，包括横向底板，所述横向底板的一端顶部垂直安装有纵向板，所述纵向板的顶部设置有注料机构，所述横向底板的顶部另一端垂直安装有下支撑框架，所述下支撑框架与纵向板顶端之间通过震动机构连接有筛分机构，所述筛分机构包括水平设置的筛分环套，所述筛分环套的内部中间位置设置有中心柱，所述中心柱的外侧与筛分环套内壁之间等距离连接有多块分隔板，相邻所述分隔板之间的筛分环套底端均开设有扇形孔，所述扇形孔的内部通过翻转轴转动安装有扇形框架，所述扇形框架的内部安装有筛分网，且所述扇形框架的一侧内壁固定安装有配重条，远离所述中心柱一端的翻转轴贯穿筛分环套且端部固定安装有限位块，所述筛分环套的外侧底部转动套接有t型固定圈，所述限位块水平滑动贴合在t型固定圈顶端面，所述t型固定圈靠近纵向板一侧顶部弧形开设有翻转槽，所述翻转槽的两端均呈倾斜状设置，所述翻转槽内侧的限位块呈竖直状设置，所述筛分环套的外侧设置有驱动机构，所述翻转槽对应位置的t型固定圈底端竖直连通安装有纵向下料管，所述纵向下料管远离纵向板一侧的t型固定圈底部连通安装有弧形下料管，所述弧形下料管的下端口处设置有发酵洗气机构，所述弧形下料管对应位置的筛分环套顶端转动安装有半圆料斗，所述半圆料斗与t型固定圈之间通过u型连板固定连接，所述半圆料斗顶部靠近纵向板一侧倾斜连通安装有u型卸料板，所述u型卸料板的上方设置有粉碎机构，所述粉碎机构以及纵向下料管的外侧共同设置有循环上料机构。

优选的，所述震动机构包括分别固定安装在下支撑框架与纵向板顶部两端的限位板，所述限位板的内部均竖直滑动插装有限位滑柱，所述限位滑柱的底端均固定连接有托举板，四块所述托举板共同连接在t型固定圈底部外侧，其中靠近所述纵向板一侧的一根限位滑柱顶端水平连接有驱动框，所述驱动框对应位置的纵向板顶端通过第一电机架固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴端部垂直连接有旋转轴板，所述旋转轴板远离第一电机输出轴一端垂直连接有驱动插轴，所述驱动插轴滑动插装在驱动框内侧。

优选的，所述驱动机构包括固定套接在筛分环套顶部外侧的齿圈，所述齿圈对应位置的纵向板侧面中间位置竖直安装有第四电机，所述第四电机的输出轴竖直连接有花键轴，所述花键轴的外侧滑动套接有轴套，所述轴套的顶部固定套接有旋转齿轮，所述旋转齿轮与齿圈相啮合，在所述轴套的顶部外侧转动套接有稳定板，所述稳定板与t型固定圈固定连接。

优选的，所述发酵洗气机构包括水平设置横向底板上方的发酵罐，所述发酵罐的两端与横向底板之间均通过下支架连接，所述弧形下料管的下端口与发酵罐端部之间通过下料软管连通，所述发酵罐的另一端底部连通安装有排料管，所述排料管的外侧安装有排料阀，所述下支架的顶端均竖直连接有上支架，两个所述上支架之间固定安装有洗气罐，所述发酵罐与洗气罐之间通过通气管连通，所述通气管的外侧安装有单向阀，所述单向阀的通流方向由发酵罐通向洗气罐，且所述洗气罐的顶部一端竖直连通安装有排气管，在所述下料软管下方发酵罐端部中间位置固定安装有第五电机，所述第五电机的输出轴延伸至发酵罐内部且端部水平连接有旋转轴，所述旋转轴的外侧沿圆周方向等距离安装有多块搅拌板。

优选的，所述粉碎机构包括固定安装在下支撑框架顶端的上支撑框架，所述上支撑框架对应位置的纵向板顶端固定安装有第二电机架，所述第二电机架与上支撑框架之间水平转动安装有两根粉碎辊，所述u型卸料板位于两根粉碎辊下方，所述第二电机架的内部安装有第二电机，所述第二电机的输出轴与其中一根粉碎辊端部固定连接，两根所述粉碎辊的另一端共同延伸至上支撑框架内部且通过联动机构连接。

优选的，所述联动机构包括分别固定安装在两根粉碎辊端部的驱动齿轮，两个所述驱动齿轮之间的上支撑框架内壁上沿水平方向转动安装有两个联动齿轮，两个所述联动齿轮之间相互啮合，且两个所述驱动齿轮分别与相邻联动齿轮啮合。

优选的，所述循环上料机构包括共同套设在筛分环套、纵向下料管以及粉碎辊外侧的循环环套，所述循环环套的内部等距离安装有多块提料板，所述循环环套的内侧开口转动安装有弧形封板，所述弧形封板两端之间的开口朝下，且所述弧形封板的内侧顶端连通安装有下料斗，所述下料斗位于两个粉碎辊之间的上方，所述循环环套的外侧转动套接有支撑架，所述下料斗的侧壁与支撑架之间通过u型固定板固定连接，所述支撑架固定安装在横向底板顶端，在所述横向底板的侧面顶端通过第三电机架固定安装有第三电机，所述第三电机的输出轴固定安装有驱动带轮，所述驱动带轮对应位置的循环环套外侧固定套接有带轮圈，所述驱动带轮与带轮圈之间通过皮带连接。

优选的，所述注料机构包括倾斜插装在纵向板顶部中间位置的注料管，所述注料管的下料端口朝向弧形封板的开口，所述注料管的顶端呈密封状且顶端竖直连通安装有注料斗。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过设置注料管和注料斗，从而可以有序向循环环套内部进行注料，而循环环套在驱动带轮、第三电机、皮带以及带轮圈的带动下会转动，从而提料板会将循环环套内部的底物提升至弧形封板最顶端，且底物在重力的作用会通过下料斗下落至两根粉碎辊上，同时在第二电机、联动齿轮以及驱动齿轮的作用下，带动两根粉碎辊对底物进行粉碎处理；

2、经过设置u型卸料板以及半圆料斗，从而可以将粉碎完毕的底物输送至筛分环套内侧水平状态的筛分网上方，进行筛分处理，且设置的震动机构可以对筛分环套进行稳定支撑的同时也可以增加筛分网对底物的筛分效率，而设置的弧形下料管可以将过滤下落的底物排入发酵洗气机构内部进行统一发酵洗气处理；

3、通过设置驱动机构，从而可以驱使筛分环套进行旋转，致使限位块在t型固定圈上端面贴合滑动，而设置的配重条，可以在限位块滑动至翻转槽内部后带动扇形框架翻转，致使筛分网呈竖直状，同时经过设置的纵向下料管可以将竖直状态下筛分网上表面未彻底粉碎的底物再次输送至循环环套内部，然后通过提料板提料输送至粉碎机构进行二次粉碎处理，以此有效提高了底物的粉碎效率，且确保了底物的粉碎均匀度。

附图说明

图1为本发明提出的一种生物制氢装置结构示意图；

图2为本发明提出的一种生物制氢装置的轴测结构示意图；

图3为本发明提出的一种生物制氢装置的部分结构示意图；

图4为图3的部分结构示意图；

图5为图4的a处放大结构示意图；

图6为图4的部分结构示意图；

图7为图6的部分结构示意图；

图8为图1的部分结构示意图；

图9为图8的部分结构示意图；

图10为图9的拆分结构示意图；

图11为本发明提出的一种生物制氢装置的发酵罐剖视结构示意图。

图中：横向底板1、纵向板2、第一电机架3、注料管4、注料斗5、第一电机6、第二电机7、第二电机架8、u型固定板9、下料斗10、循环环套11、粉碎辊12、驱动框13、上支撑框架14、限位滑柱15、限位板16、发酵罐17、排料管18、下支撑框架19、支撑架20、下支架21、驱动带轮22、第三电机23、第三电机架24、皮带25、联动齿轮26、驱动齿轮27、带轮圈28、第四电机29、纵向下料管30、弧形下料管31、u型连板32、半圆料斗33、齿圈34、u型卸料板35、旋转轴板36、驱动插轴37、t型固定圈38、托举板39、限位块40、扇形框架41、花键轴42、旋转齿轮43、翻转槽44、稳定板45、筛分环套46、轴套47、扇形孔48、筛分网49、中心柱50、分隔板51、翻转轴52、配重条53、弧形封板54、提料板55、通气管56、洗气罐57、上支架58、单向阀59、下料软管60、排气管61、第五电机62、旋转轴63、搅拌板64、排料阀65。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-图11所示的一种生物制氢装置，包括横向底板1，横向底板1的一端顶部垂直安装有纵向板2，纵向板2的顶部设置有注料机构，横向底板1的顶部另一端垂直安装有下支撑框架19，下支撑框架19与纵向板2顶端之间通过震动机构连接有筛分机构，筛分机构包括水平设置的筛分环套46，筛分环套46的内部中间位置设置有中心柱50，中心柱50的外侧与筛分环套46内壁之间等距离连接有多块分隔板51，相邻分隔板51之间的筛分环套46底端均开设有扇形孔48，扇形孔48的内部通过翻转轴52转动安装有扇形框架41，扇形框架41的内部安装有筛分网49，且扇形框架41的一侧内壁固定安装有配重条53，远离中心柱50一端的翻转轴52贯穿筛分环套46且端部固定安装有限位块40，筛分环套46的外侧底部转动套接有t型固定圈38，限位块40水平滑动贴合在t型固定圈38顶端面，t型固定圈38靠近纵向板2一侧顶部弧形开设有翻转槽44，翻转槽44的两端均呈倾斜状设置，翻转槽44内侧的限位块40呈竖直状设置，筛分环套46的外侧设置有驱动机构，翻转槽44对应位置的t型固定圈38底端竖直连通安装有纵向下料管30，纵向下料管30远离纵向板2一侧的t型固定圈38底部连通安装有弧形下料管31，弧形下料管31的下端口处设置有发酵洗气机构，弧形下料管31对应位置的筛分环套46顶端转动安装有半圆料斗33，半圆料斗33与t型固定圈38之间通过u型连板32固定连接，半圆料斗33顶部靠近纵向板2一侧倾斜连通安装有u型卸料板35，u型卸料板35的上方设置有粉碎机构，粉碎机构以及纵向下料管30的外侧共同设置有循环上料机构；经过设置u型卸料板35以及半圆料斗33，从而可以将粉碎完毕的底物输送至筛分环套46内侧水平状态的筛分网49上方进行筛分处理，而设置的弧形下料管31可以将过滤下落的底物排入发酵洗气机构内部进行统一发酵洗气处理，通过设置驱动机构，从而可以驱使筛分环套46进行旋转，致使限位块40在t型固定圈38上端面贴合滑动，而设置的配重条53，可以在限位块40滑动至翻转槽44内部后带动扇形框架41翻转，致使筛分网49呈竖直状，同时经过设置的纵向下料管30可以将竖直状态下筛分网49上表面未彻底粉碎的底物再次输送至循环环套11内部。

发酵洗气机构包括水平设置横向底板1上方的发酵罐17，发酵罐17的两端与横向底板1之间均通过下支架21连接，弧形下料管31的下端口与发酵罐17端部之间通过下料软管60连通，发酵罐17的另一端底部连通安装有排料管18，排料管18的外侧安装有排料阀65，下支架21的顶端均竖直连接有上支架58，两个上支架之间固定安装有洗气罐57，发酵罐17与洗气罐57之间通过通气管56连通，通气管56的外侧安装有单向阀59，单向阀59的通流方向由发酵罐17通向洗气罐57，且洗气罐57的顶部一端竖直连通安装有排气管61，在下料软管60下方发酵罐17端部中间位置固定安装有第五电机62，第五电机62的输出轴延伸至发酵罐17内部且端部水平连接有旋转轴63，旋转轴63的外侧沿圆周方向等距离安装有多块搅拌板64；通过设置下料软管60，从而可以将弧形下料管31内部下落的碎料有序输送至发酵罐17内部进行发酵，而设置的第五电机62可以驱使旋转轴63旋转，以此带动多块搅拌板64对发酵罐17内部的碎料进行翻转搅拌，有效提高发酵罐17内部碎料发酵效率，经过设置的通气管56，从而可以将发酵罐17内部碎料发酵的氢气输入至洗气罐57内部，以此将其内部含杂的杂质进行清洗，而设置的排气管61可以将清洗完毕的氢气有序排出，且经过设置单向阀59可以起到防倒流左右，而设置排料管18可以将发酵罐17内部发酵完毕所残留的渣水进行排泄。

震动机构包括分别固定安装在下支撑框架19与纵向板2顶部两端的限位板16，限位板16的内部均竖直滑动插装有限位滑柱15，限位滑柱15的底端均固定连接有托举板39，四块托举板39共同连接在t型固定圈38底部外侧，其中靠近纵向板2一侧的一根限位滑柱15顶端水平连接有驱动框13，驱动框13对应位置的纵向板2顶端通过第一电机架3固定安装有第一电机6，第一电机6的输出轴端部垂直连接有旋转轴板36，旋转轴板36远离第一电机6输出轴一端垂直连接有驱动插轴37，驱动插轴37滑动插装在驱动框13内侧；将第一电机6与外部电源连接，从而旋转轴板36会驱使驱动插轴37旋转，以此带动驱动框13上下移动，从而限位滑柱15和托举板39带动筛分环套46上下震动，有效增加筛分网49对底物的筛分效率。

驱动机构包括固定套接在筛分环套46顶部外侧的齿圈34，齿圈34对应位置的纵向板2侧面中间位置竖直安装有第四电机29，第四电机29的输出轴竖直连接有花键轴42，花键轴42的外侧滑动套接有轴套47，轴套47的顶部固定套接有旋转齿轮43，旋转齿轮43与齿圈34相啮合，在轴套47的顶部外侧转动套接有稳定板45，稳定板45与t型固定圈38固定连接；通过设置第四电机29，从而花键轴42可以带动轴套47以及旋转齿轮43旋转，以此驱使齿圈34带动筛分环套46旋转，同时经过设置稳定板45，从而确保筛分环套46在上下震动过程中，轴套47会同时带动旋转齿轮43在花键轴42上移动，确保旋转齿轮43与齿圈34始终处于啮合状态。

循环上料机构包括共同套设在筛分环套46、纵向下料管30以及粉碎辊12外侧的循环环套11，循环环套11的内部等距离安装有多块提料板55，循环环套11的内侧开口转动安装有弧形封板54，弧形封板54两端之间的开口朝下，且弧形封板54的内侧顶端连通安装有下料斗10，下料斗10位于两个粉碎辊12之间的上方，循环环套11的外侧转动套接有支撑架20，下料斗10的侧壁与支撑架20之间通过u型固定板9固定连接，支撑架20固定安装在横向底板1顶端，在横向底板1的侧面顶端通过第三电机架24固定安装有第三电机23，第三电机23的输出轴固定安装有驱动带轮22，驱动带轮22对应位置的循环环套11外侧固定套接有带轮圈28，驱动带轮22与带轮圈28之间通过皮带25连接，注料机构包括倾斜插装在纵向板2顶部中间位置的注料管4，注料管4的下料端口朝向弧形封板54的开口，注料管4的顶端呈密封状且顶端竖直连通安装有注料斗5；通过注料管4和注料斗5有序向循环环套11内部进行注料，而循环环套11在驱动带轮22、第三电机23、皮带25以及带轮圈28的带动下会转动，从而提料板55会将循环环套11内部的底物提升至弧形封板54最顶端，且底物在重力的作用会通过下料斗10下落至粉碎机构上进行粉碎，同时循环环套11会将纵向下料管30所输送未彻底粉碎的底物进行收集再次提升粉碎处理，以此循环操作，有效确保了底物粉碎的均匀度。

粉碎机构包括固定安装在下支撑框架19顶端的上支撑框架14，上支撑框架14对应位置的纵向板2顶端固定安装有第二电机架8，第二电机架8与上支撑框架14之间水平转动安装有两根粉碎辊12，u型卸料板35位于两根粉碎辊12下方，第二电机架8的内部安装有第二电机7，第二电机7的输出轴与其中一根粉碎辊12端部固定连接，两根粉碎辊12的另一端共同延伸至上支撑框架14内部且通过联动机构连接，联动机构包括分别固定安装在两根粉碎辊12端部的驱动齿轮27，两个驱动齿轮27之间的上支撑框架14内壁上沿水平方向转动安装有两个联动齿轮26，两个联动齿轮26之间相互啮合，且两个驱动齿轮27分别与相邻联动齿轮26啮合；通过设置第二电机架8与上支撑框架14，从而可以对两根粉碎辊12进行稳定支撑，而设置的第二电机7、联动齿轮26以及驱动齿轮27可以驱使两根粉碎辊12相向转动，以此对底物进行粉碎处理。

工作方式：首先通过注料管4和注料斗5有序向循环环套11内部进行注料，而循环环套11在驱动带轮22、第三电机23、皮带25以及带轮圈28的带动下会转动，从而提料板55会将循环环套11内部的底物提升至弧形封板54最顶端，且底物在重力的作用会通过下料斗10下落至两根粉碎辊12上，同时在第二电机7、联动齿轮26以及驱动齿轮27的作用下，带动两根粉碎辊12对底物进行粉碎处理，经过u型卸料板35以及半圆料斗33可以将粉碎完毕的底物输送至筛分环套46内侧水平状态的筛分网49上方，进行筛分处理，且设置的震动机构可以对筛分环套46进行稳定支撑的同时也可以增加筛分网49对底物的筛分效率，而设置的弧形下料管31可以将过滤下落的底物排入发酵洗气机构内部进行统一发酵洗气处理，且驱动机构可以驱使筛分环套46进行旋转，致使限位块40在t型固定圈38上端面贴合滑动，而设置的配重条53在限位块40滑动至翻转槽44内部后带动扇形框架41翻转，致使筛分网49呈竖直状，同时经过设置的纵向下料管30可以将竖直状态下筛分网49上表面未彻底粉碎的底物再次输送至循环环套11内部，然后通过提料板55提料输送至粉碎机构进行二次粉碎处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。