一种磁化空气低温裂解垃圾处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及垃圾处理技术领域，尤其涉及一种磁化空气低温裂解垃圾处理装置。


背景技术：

2.填埋和过度焚烧垃圾对环境造成的伤害不可预估，基于此，低温裂解技术应运而生。低温裂解处理技术是指由一次加热启动将垃圾加热至裂解温度，通入经磁化激活后的气体提高导热效能，进行热化学反应，生活垃圾开始自动分解过程，释放有机热能提供持续反应条件，同时分解出水蒸气和矿物质灰，灰渣经排灰口排出。
3.例如，公开号为cn112108505a的中国专利公布了一种生活垃圾低温无氧裂解处理装置、工艺及其应用，生活垃圾预处理装置通过第一螺旋挤压给料机连接烘干装置的进料口，烘干装置的出料口通过第二螺旋挤压给料机连接裂解反应装置的生活垃圾进料口，裂解反应装置的生活垃圾出料口连接生活垃圾冷却装置，废气处理装置连接生活垃圾预处理装置的废气排放口，裂解反应装置的裂解气出气口连接裂解气体处理装置。
4.由于发生环境密闭，基于低温裂解技术的垃圾处理装置需要装置外部提供助燃的气体。现有技术中如公开号为cn209672341u的中国专利涉及有机垃圾低温磁化裂解设备，包括炉体，炉体的顶部设有垃圾进口和裂解炉气排出口，裂解炉气排出口通过引风管道与引风机的出风口相连，垃圾进口与位于其上方的进垃圾用密封绞龙输送机的出料口相连；炉体底部的排灰口与位于其下方的排灰用密封绞龙输送机的进料口相连，炉体侧壁的下部设有进气口，炉体侧壁下部的进气口通过鼓风管道与鼓风机的出风口相连，鼓风管道上设有用于磁化鼓风管道内空气的空气磁化装置；炉体内的底部设有电气石，炉体内的下部设有电加热装置。
5.空气磁化助燃技术应运而生。具体地，氧气是具有偶数电子的分子，其拥有稳定的固有磁矩。氧气是磁化率很大的顺磁性物质。当外磁场为零时，由于热温度的作用，分子磁矩无规则地取问。在外磁场作用下，分子磁矩将随外磁场取向，分子极性趋于与外磁场平行并使磁场增强，因而磁化的空气中的氧气的活化能大大提高。这样，进入炉体的空气量可以少到如不经磁化就无法维持部分热解的程度，而经磁化后却可以维持稳定的部分热解。
6.磁化气体一般采用永磁铁，但为了匹配进气管道直径并满足进气量，永磁铁会为了增加磁场量和覆盖面积增加填充直径，减少气体在进气管道中能够流动的通道直径，造成进气量的不足。基于此，本实用新型设计一种磁化空气低温裂解垃圾处理装置，以多数量永磁铁的排布覆盖进气管道的磁化路径，在不减少气体能够流动路径的同时保证流经进气管道的气体均能够穿过由永磁铁提供的磁场，使进气管道中流动的气体均能够被磁化。
7.此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。


技术实现要素：

8.针对现有技术，本技术提出了一种磁化空气低温裂解垃圾处理装置，包含用于向装置内排放磁化空气的进气柱。进气柱包含至少一个用于磁化空气的永磁铁，其中，当永磁铁数量不小于两个时，永磁铁按照能够使其共同构成的磁场覆盖进气柱横截面的方式并列设置于进气柱的通道内部，使经过永磁铁的气体的活化能提高。
9.根据一种优选实施方式，数量不小于两个的永磁铁以彼此间存在允许流动的气体穿过的方式间隔排布。
10.根据一种优选实施方式，多个永磁铁间通过连接片彼此连接，使处于进气柱内部的多个永磁铁的相对位置固定。
11.根据一种优选实施方式，进气柱设置进气端和出气端，其中，进气端设置于垃圾处理装置外部，出气端自垃圾处理装置底部伸入垃圾处理装置积压垃圾的区域，以为垃圾处理装置内部积压垃圾的区域带来可供热解的气体。
12.根据一种优选实施方式，进气柱靠近进气端的一侧内部设置用于计算进气柱内气体的流动速率的流量计。
13.根据一种优选实施方式，进气柱靠近出气端的一侧内部设置永磁铁，使活化能处于最高值的气体能够无损耗进入垃圾处理装置并帮助垃圾低温热解。
14.根据一种优选实施方式，永磁铁和流量计之间设置用于控制气体自进气柱进入垃圾处理装置内部的阀门，其中，阀门能够基于位于垃圾处理装置内部的温度监测组件监测的结果达到第一阈值而关闭。
15.根据一种优选实施方式，设置于垃圾处理装置体外部分的进气柱沿垃圾处理装置高度方向延伸。
16.根据一种优选实施方式，垃圾处理装置设置至少两个进气柱，进气柱按照能够分别受不同阀门控制的方式分管垃圾处理装置内部的不同垃圾堆叠区域，使具有不同进气速率的气体能够在不同时间供给不同分解进度的垃圾。
17.根据一种优选实施方式，多个进气柱的进气端通过公用的管路与用于抽取环境气体以向进气柱提供气体的风机连接。
18.本实用新型的有益效果：本实用新型设计一种磁化空气低温裂解垃圾处理装置，装置包含用于导入外部气体的进气柱，通过与外部风机连通的进气柱使装置内部能够获得充足的助燃氧气，保持装置内部环境的温度以提高垃圾低温裂解的效率；
19.进一步地，进气柱内设置间隔排布的多个永磁铁，永磁铁之间存在多个允许气体通过的流动路径，基于多个永磁铁形成的磁场构成的气体区域使自进气柱进入装置内的气体均能够被磁化，一方面，多个小直径的永磁铁覆盖的磁场面积造价低于大直径的永磁铁，另一方面，多个永磁铁覆盖的磁场面积不弱于大直径永磁铁形成的磁场，且增加了永磁铁彼此间隔形成的流动路径，减少相同进气量下所需的进气时间，在垃圾处理装置急需助燃磁化气体时能够及时向装置内补足气体，防止因气体缺失导致的温度降低或助燃气体减少，使装置能够保持长时间低温热解。
附图说明
20.图1是本实用新型的永磁铁排布示意图；
21.图2是本实用新型的进气柱的结构示意图。
22.附图标记列表
23.100：进气柱；200：风机；300：阀门；400：流量计；500：永磁铁；600：连接片；110：进气端120：出气端。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
25.本技术提出了一种磁化空气低温裂解垃圾处理装置，包含用于向装置内排放磁化空气的进气柱100。进气柱100包含至少一个用于磁化空气的永磁铁500，其中，当永磁铁500数量不小于两个时，永磁铁500按照能够使其共同构成的磁场覆盖进气柱100横截面的方式并列设置于进气柱100 的通道内部，使经过永磁铁500的气体的活化能提高。永磁铁500为具有强磁场的磁性物质，气体中的氧气经过由其形成的强磁场时能够转化为活化能升高的氧气，活化能升高的氧气能够增强热解效果。磁化后的气体能够以少于未磁化气体的热解所需的消耗量实现与未磁化气体热解相同的效果。优选地，本实用新型设计一种由多个永磁铁500构成的用于提供磁化气体用的磁场的永磁铁500组件，组成该永磁铁500组件的单个永磁铁500彼此并列排布。多个永磁铁500均匀排布，使彼此产生的磁场产生最小的交叠面积。
26.根据一种优选实施方式，偶数个的永磁铁500以其横截面构成多边形的方式周向分布在进气柱100内部，如图1所示。当永磁铁500数量为四个时，四个永磁铁500的横截面以作为长方形的四个顶点的方式分布。
27.根据一种优选实施方式，永磁铁500组件包含3个单个永磁铁500，如图1所示。三个永磁铁500的横截面作为等边三角形三个顶点。在三维空间上，三个条形永磁铁500彼此间等距且平行分布。
28.根据一种优选实施方式，数量不小于两个的永磁铁500以彼此间存在允许流动的气体穿过的方式间隔排布。永磁铁500之间间隔设置，从而使两两永磁铁500之间均具有允许气体穿过的流动路径。
29.根据一种优选实施方式，多个永磁铁500间通过连接片600彼此连接，使处于进气柱100内部的多个永磁铁500的相对位置固定。永磁铁500在进气柱100内部悬空设置，因此需要固定部件。通过简单的连接片600将永磁铁500和永磁铁500之间、永磁铁500和进气柱100内壁之间连接。优选地，连接片600为304不锈钢材质。具体地，如图1所示，四个永磁铁500之间的位置固定需要五片连接片600。四个永磁铁500之间顺序连接，即永磁铁a连接永磁铁b，永磁铁b连接永磁铁c，永磁铁c连接永磁铁d，永磁铁d连接永磁铁a，使四个永磁铁500之间相对位置固定。使用一个连接片600将永磁铁a、b、c、d中的任意一个与进气柱100内壁连接，完成永磁铁500组件与进气柱100相对位置的固定。
30.根据一种优选实施方式，进气柱100设置进气端110和出气端120，如图2所示。进气端110设置于垃圾处理装置外部，出气端120自垃圾处理装置底部伸入垃圾处理装置积压垃圾的区域，以为垃圾处理装置内部积压垃圾的区域带来可供热解的气体。进气柱100的出气端120伸入垃圾堆积内部，以防止垃圾堆积导致气体在堆积的垃圾不流通的问题。优选地，垃圾处理过程中的垃圾分为新鲜的垃圾、分解过程中的垃圾和分解基本完成的垃圾。由于
分解过程中的垃圾对于氧气的需求，进气柱100伸入垃圾处理装置的长度需要满足出气端120达到堆积分解过程中的垃圾的位置。
31.根据一种优选实施方式，进气柱100靠近进气端110的一侧内部设置用于计算进气柱100内气体的流动速率的流量计400。优选地，流量计400 为旋进旋涡流量计400。流量计400设置靠近风机200一侧。在经过任何需要损耗气体流动速度的元件前流经流量计400，使流量计400测试真实的风机200进气流速。优选地，流量计400的进气通路为无阻碍直线型。与流量计400连通的管道的长度是流量计400两端开口通径长度的5～10 倍。
32.根据一种优选实施方式，进气柱100靠近出气端120的一侧内部设置永磁铁500，使活化能处于最高值的气体能够无损耗进入垃圾处理装置并帮助垃圾低温热解。为了避免磁化后的气体的损耗，用于磁化的永磁铁500/ 永磁铁500组件设置于进气柱100的出气端120。优选地，永磁铁500为人工制的钕铁硼磁铁。
33.根据一种优选实施方式，永磁铁500和流量计400之间设置用于控制气体自进气柱100进入垃圾处理装置内部的阀门300，其中，阀门300能够基于位于垃圾处理装置内部的温度监测组件监测的结果达到第一阈值而关闭。垃圾处理过程中可能存在氧气过量补给或其他原因导致的内部火情灾害，此时，需要停止供给气体以熄灭过旺的火焰。或者，垃圾处理装置内部温度过低，需要停止输送温度较低的气体。当发生上述情况时，需要进气柱 100停止气体或磁化气体的供给。阀门300能够通过手动的方式打开，使进气柱100被关闭。优选地，第一阈值大于200
°
。
34.进一步地，当垃圾处理装置内部的温度监测组件监测到装置内部温度过高，可能或已经发生过度热解时，基于温度达到设定的温度，阀门300能够自动关闭，以阻止气体进入装置。优选地，温度监测组件包含温度传感器。
35.根据一种优选实施方式，设置于垃圾处理装置体外部分的进气柱100沿垃圾处理装置高度方向延伸。垃圾处理装置设置至少两个进气柱100，进气柱100按照能够分别受不同阀门300控制的方式分管垃圾处理装置内部的不同垃圾堆叠区域，使具有不同进气速率的气体能够在不同时间供给不同分解进度的垃圾。由于进气柱100的进气体量有限以及垃圾堆积时气体的流通性较差，本装置设置多个独立进气的进气柱100，进气柱100自装置底部伸入堆积的垃圾之间。独立的进气柱100负责一个区域的气体供给。独立的进气柱100能够基于设置的阀门300单独关闭或打开。一方面，多区域的进气柱100的气体补充方式能够弥补气体在堆积的垃圾中流通不顺畅的问题，尤其是距离出气端120越远的位置越难以获得新鲜气体的问题；另一方面，当某个区域发生温度过高的情况时，通过关闭负责该区域的进气柱100 即可解决问题而不用停止装置内部所有气体的供给，从而使各个区域的垃圾能够获得均衡的分解速度。优选地，阀门300能够为电动阀。阀门300能够基于自阀门300流过的空气的流速调节其自身开闭的角度，从而控制进气柱的进气速率。例如，垃圾处理装置能够对其内部空间的实时温度和反应效率进行监测。当垃圾处理装置基于对内部空间的监测而判断不需要过多的磁化气体时，阀门300能够基于垃圾处理装置向阀门300发送的指令而调节其开闭角度，使进入进气柱的空气量降低，保证垃圾处理装置内部保持稳定的反应过程。
36.根据一种优选实施方式，多个进气柱100的进气端110通过公用的管路与用于抽取环境气体以向进气柱100提供气体的风机200连接。风机200 一般仅具备一个吹风口。独立
进气柱100配置独立的风机200成本造价比较高且难以管控。本实用新型设置一条与风机200的吹风口连接的公用的管路，该管路分别与每个进气柱100连通，使风机200产生的气体能够自每个进气柱100流向垃圾处理装置。
37.需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。本实用新型说明书包含多项实用新型构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项实用新型构思提出分案申请的权利。