一种垃圾加热装置的制作方法

本发明属于垃圾处理领域，具体为一种基于线性菲涅尔透镜的垃圾加热装置。

背景技术：

1、在垃圾处理过程中，无论是厌氧、好氧还是焚烧处理，对垃圾温度均有要求。在北方严寒寒冷地区，冬季气温在零下，且时间较长，收集的垃圾极易结冰。

2、(1)焚烧处理中，结冰垃圾将导致机械和化学不完全损失增加，炉渣热灼减率上升，炉膛空气动力工况恶化，燃烧效率降低；一次风温下降，需要消耗更多能量维持风温；导致系统运行不稳定，能源消耗增加，发电收益降低。

3、(2)对于厌氧或好氧处理，北方严寒或寒冷地区，冬季温度过低，甚至在零下20℃以下。一般情况下，当气温低于10℃时，垃圾中微生物活性降低，发酵速度随之降低；当气温低于5℃时，垃圾完全停止发酵，从而导致工艺停滞。

4、为了保证冬季垃圾处理正常进行，冬季垃圾温度维持在一定水平，需要消耗大量能源。现有的垃圾加热技术一般有以下两种。

5、(1)太阳能烘干房：太阳能烘干房原理是利用太阳辐射能穿过集热器盖板后，投射到集热器的吸热板上，被吸热板吸收并转换为热能，用以加热集热器内的空气，使其温度逐渐上升。被加热的空气通过风机送入烘房，将热量传递到被干燥垃圾物料，使垃圾物料中的水分不断汽化，然后通过空气对流把水汽及时带走，从而达到干燥物料的目的。太阳能烘干房能流密度低，占地面积巨大，成本高；同时当日照条件不能满足烘干需要时，系统需要启动备用热源系统。

6、(2)引入蒸汽或锅炉等外部热源：该系统原理是通过将蒸汽直接喷入垃圾内或采用表面换热器间接加热垃圾。该系统需要引入外部能源，能源消耗巨大。

7、综上，现有技术中的垃圾加热技术普遍存在加热装置占地面积大、成本高、能流密度低、加热效率低、耗能大的技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在研究一种高效节能、低碳环保、系统简单，运行方便的垃圾加热装置，其能够解决上述技术问题。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种垃圾加热装置，包括：垃圾仓，该垃圾仓一侧设有垃圾进口，另一侧设有垃圾出口；移动床，位于该垃圾仓底部，用于带动垃圾从该垃圾进口向该垃圾出口移动；该垃圾加热装置还包括设置在顶部的低功率线性菲涅尔透镜，用于通过多束平行聚能条形光斑而加热垃圾，直至垃圾在该垃圾出口处的温度为40-50℃。

3、优选地，该低功率线性菲涅尔透镜设置在该垃圾仓的侧面。

4、优选地，该装置还包括位于该移动床下部的空气仓，该空气仓的侧面安装有高功率线性菲涅尔透镜，用于通过空气对流和辐射换热而加热该垃圾。

5、优选地，移动床设有孔洞与缝隙，用于该垃圾沥水。

6、优选地，空气仓底部设有排水坑，用于收集该垃圾沥水后的渗沥液。

7、优选地，该装置还包括隔热层，位于低功率线性菲涅尔透镜或高功率线性菲涅尔透镜的对侧，用于防止该垃圾仓和空气仓的热量损失。

8、优选地，该装置还包括位于该低功率线性菲涅尔透镜或高功率线性菲涅尔透镜表面的柔性反光隔热帘，用于在太阳辐射强度过大时减少辐射或没有太阳辐射时避免反向辐射。

9、优选地，垃圾进口处设置密闭保温门，垃圾进料结束后关闭，用于降低该垃圾仓内热量损失和臭气逸散。

10、优选地，该装置还包括：环境气温检测器，用于检测该装置周围环境的气温；光照强度检测器，用于检测该低功率线性菲涅尔透镜表面的光照强度；以及控制器，用于调用历史同期时间的环境气温和光照强度，将所调用的环境气温与所检测的环境气温进行比较，得到第一比较结果，将所调用的光照强度与所检测的光照强度进行比较，得到第二比较结果，并且根据该第一比较结果、该第二比较结果和该垃圾在该垃圾出口处的当前温度而调整该移动床的运行速度。

11、优选地，该控制器根据该第一比较结果、该第二比较结果和该垃圾在所述垃圾出口处的当前温度而调整该移动床的运行速度包括：计算该第一比较结果等于所检测的环境气温减去所调用的环境气温的差值；计算该第二比较结果等于所检测的光照强度减去所调用的光照强度的差值；计算该第二比较结果的绝对值与该第一比较结果的绝对值的商值，得到该垃圾在该垃圾出口处的温度预期变化率；计算该垃圾在该垃圾出口处的预期温度等于该垃圾在该垃圾出口处的当前温度乘以该温度预期变化率的积值；以及在该积值小于42℃的情况下，该移动床的运行速度减慢，在该积值大于48℃的情况下，该移动床的运行速度加快。

12、本发明通过提供一种垃圾加热装置，包括：垃圾仓，该垃圾仓一侧设有垃圾进口，另一侧设有垃圾出口；移动床，位于该垃圾仓底部，用于带动垃圾从该垃圾进口向该垃圾出口移动；该垃圾加热装置还包括设置在顶部的低功率线性菲涅尔透镜，用于通过多束平行聚能条形光斑而加热垃圾，直至垃圾在该垃圾出口处的温度为40-50℃。本发明采用一种基于线性菲涅尔透镜的垃圾加热装置，在较短焦距的情况下，最大化的聚集太阳能辐射能量，对垃圾进行加热，从而能够解决现有技术中垃圾加热技术成本高、能流密度低、耗能高、占地面积大的技术问题，并达到高效节能、低碳环保、系统简单、运行方面的技术效果。

技术特征：

1.一种垃圾加热装置，包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述低功率线性菲涅尔透镜(4)设置在所述垃圾仓(1)的侧面。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括位于所述移动床(3)下部的空气仓(2)，所述空气仓(2)的侧面安装有高功率线性菲涅尔透镜(5)，用于通过空气对流和辐射换热而加热所述垃圾。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述移动床(3)设有孔洞与缝隙，用于所述垃圾沥水。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述空气仓(2)底部设有排水坑(8)，用于收集所述垃圾沥水后的渗沥液。

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括隔热层(7)，位于低功率线性菲涅尔透镜(4)或高功率线性菲涅尔透镜(5)的对侧，用于防止所述垃圾仓(1)和空气仓(2)的热量损失。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括位于所述低功率线性菲涅尔透镜(4)或高功率线性菲涅尔透镜(5)表面的柔性反光隔热帘(6)，用于在太阳辐射强度过大时减少辐射或没有太阳辐射时避免反向辐射。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其特征在于，所述垃圾进口(10)处设置密闭保温门，垃圾进料结束后关闭，用于降低所述垃圾仓(1)内热量损失和臭气逸散。

9.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制器根据所述第一比较结果、所述第二比较结果和所述垃圾在所述垃圾出口(9)处的当前温度而调整所述移动床(3)的运行速度包括：

技术总结
本发明公开了一种垃圾加热装置，包括：垃圾仓，该垃圾仓一侧设有垃圾进口，另一侧设有垃圾出口；移动床，位于该垃圾仓底部，用于带动垃圾从该垃圾进口向该垃圾出口移动；该垃圾加热装置还包括设置在顶部的低功率线性菲涅尔透镜，用于通过多束平行聚能条形光斑而加热垃圾，直至垃圾在该垃圾出口处的温度为40‑50℃。本发明采用一种基于线性菲涅尔透镜的垃圾加热技术，在较短焦距的情况下，最大化的聚集太阳能辐射能量，对垃圾进行加热，从而能够解决现有技术中垃圾加热技术成本高、能流密度低、耗能高、占地面积大的技术问题，并达到高效节能、低碳环保、系统简单、运行方面的技术效果。

技术研发人员：于文俊
受保护的技术使用者：北京市市政工程设计研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25