多角度搅拌生物质装置的制作方法

本发明涉及生物质处理领域，具体而言，涉及一种多角度搅拌生物质装置。

背景技术：

在现有技术中，生物质处理装置中的搅拌罐一般都用常见常规搅拌罐结构，由于项目中生产设备中物料杂质多，颗粒料含量高；存在死角区，特别上中下层物质分布不均，再则搅拌罐使用一段时间后，换热性能下降明显，有渣杂质富集罐内壁底。一般搅拌罐存在以下缺点：1搅拌罐混合不均匀。2.受生物发酵工艺限制，发酵工艺条件虽比较温和，一般发酵时间较长。3.搅拌罐不能实现分区搅拌。4.搅拌罐不同部位有不同温差，温度一致性差。5.搅拌罐不能实现精细搅拌。6.时间久易出现富集物料现象。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种多角度搅拌生物质装置，以解决现有技术中搅拌罐混合不均匀等问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种多角度搅拌生物质装置，包括：第一筒体，具有圆柱状的容纳腔；第一搅拌装置，设置在容纳腔中，第一搅拌装置的旋转轴线与第一筒体的轴线重合；第二搅拌装置，穿设在第一筒体的侧壁上，第二搅拌装置的旋转轴线与容纳腔的径向成角度的设置，同时，第二搅拌装置的旋转轴线与第一筒体的轴线成角度的设置。

进一步地，第二搅拌装置为多个，多个第二搅拌装置设置在第一筒体侧壁上的位置不重合。

进一步地，第一筒体上设置有进料口，第二搅拌装置的高度与进料口的高度相同。

进一步地，第一筒体包括相对设置的顶壁和底壁以及连接在顶壁和底壁之间的侧壁，顶壁、底壁以及侧壁包围形成容纳腔，第一搅拌装置包括转杆、第一搅拌器和第二搅拌器，转杆穿设在顶壁中，第一搅拌器设置在转杆靠近顶壁的一侧，第二搅拌器设置在转杆靠近底壁的一侧，第一搅拌器上设置有具备耙料和/或破碎功能的第一桨叶，第二搅拌器上设置有具备剪切、分散以及乳化中的至少一种功能的第二桨叶。

进一步地，第一搅拌装置还包括第三搅拌器，第三搅拌器设置在第一搅拌器和第二搅拌器之间，第三搅拌器上设置有具备混合和/或传质功能的第三桨叶。

进一步地，第三搅拌器为多个，多个第三搅拌器沿转杆的轴向均匀地布置在第一搅拌器和第二搅拌器之间。

进一步地，底壁上设置有波状体。

进一步地，侧壁朝向容纳腔的一侧设置有挡板。

进一步地，多角度搅拌生物质装置还包括第二筒体，第二筒体设置在容纳腔中，并与容纳腔同轴，第一搅拌装置设置在第二筒体中，第二筒体与第一筒体的顶壁之间形成第一开口，第二筒体与第一筒体的底壁之间形成第二开口。

进一步地，第二筒体的外表面上设置有扰流板和/或扰流孔。

应用本发明的技术方案，第一搅拌装置为容纳腔中的物料提供沿轴向运动的动力，第二搅拌装置为容纳腔中的物料提供沿周向运动的动力，第一搅拌装置和第二搅拌装置使物料受复合动力驱使，实现物料在容纳腔中多角度搅拌，使搅拌效果更均匀、精细，有利于加快传质传热，使筒内温控稳定，实现温差变化微小，避免物料在容纳腔中搅拌形式单一出现部分物料在容纳腔边角停滞、不参与搅拌，进而导致搅拌不充分、不均匀的情况。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的多角度搅拌生物质装置的实施例的剖视结构示意图；以及

图2示出了图1的多角度搅拌生物质装置的a-a向剖视结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、第一筒体；2、波状体；3、第二搅拌装置；4、加热装置；5、挡板；6、扰流板；7、第一筒体支架；8、第二筒体；9、第一搅拌装置；10、安全附件；11、第一搅拌器；12、第三搅拌器；13、仪控部件；14、第二搅拌器；15、第二筒体支架；17、进料口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1和图2所示，本实施例的多角度搅拌生物质装置包括第一筒体1、第一搅拌装置9和第二搅拌装置3。其中，第一筒体1具有圆柱状的容纳腔，第一搅拌装置9设置在容纳腔中，第二搅拌装置3穿设在第一筒体1的侧壁上。第一搅拌装置9的旋转轴线与第一筒体1的轴线重合，第二搅拌装置3的旋转轴线与容纳腔的径向成角度的设置，同时，第二搅拌装置3的旋转轴线与第一筒体1的轴线成角度的设置。

应用本实施例的技术方案，第一搅拌装置9为容纳腔中的物料提供沿轴向运动的动力，第二搅拌装置3为容纳腔中的物料提供沿周向运动的动力，第一搅拌装置9和第二搅拌装置3使物料受复合动力驱使，实现物料在容纳腔中多角度搅拌，使搅拌效果更均匀、精细，有利于加快传质传热，使筒内温控稳定，实现温差变化微小，避免物料在容纳腔中搅拌形式单一出现部分物料在容纳腔边角停滞、不参与搅拌，进而导致搅拌不充分、不均匀的情况。

如图1所示，本实施例的第一筒体1包括相对设置的顶壁和底壁以及连接在顶壁和底壁之间的侧壁，顶壁、底壁以及侧壁包围形成容纳腔。其中，侧壁的直径在4000mm以上，顶壁到底壁之间的距离在3000mm至20000mm之间，顶壁和底壁具体可选用平盖、锥盖或封头盖等形式。

第一搅拌装置9包括转杆、第一搅拌器11和第二搅拌器14，转杆通过第一筒体支架7穿设在顶壁中并沿第一筒体1的轴线设置，第一搅拌器11设置在转杆靠近顶壁的一侧，第二搅拌器14设置在转杆靠近底壁的一侧。第一搅拌器11上设置有具备耙料和破碎功能的第一桨叶，第二搅拌器14上设置有具备剪切、分散以及乳化中的至少一种功能的第二桨叶。在第一筒体1的不同位置的搅拌器上配置功能不同的桨叶使生物质物料在容纳腔中分散得更均匀、搅拌更精细。

如图1所示，本实施例的第一搅拌装置9还包括第三搅拌器12，第三搅拌器12设置在第一搅拌器11和第二搅拌器14之间，第三搅拌器12上设置有具备混合和传质功能的第三桨叶。第三搅拌器12的混合和传质功能促进了物料在容纳腔中沿轴向的运动，进一步提高了搅拌效果。

优选地，如图1所示，本实施例的第三搅拌器12设置了多个，多个第三搅拌器12沿转杆的轴向均匀地布置在第一搅拌器11和第二搅拌器14之间。第三搅拌器12的具体数量可以根据多角度搅拌生物质装置的具体尺寸调整。

如图1所示，本实施例的多角度搅拌生物质装置还包括第二筒体8，第二筒体8通过第二筒体支架15设置在容纳腔中并与容纳腔同轴，这样就在第一筒体1内形成了内外两层空间。第二筒体8与第一筒体1的顶壁之间形成第一开口，第二筒体8与第一筒体1的底壁之间形成第二开口将两层空间连通，第一搅拌装置9设置在第二筒体8中，在第一搅拌装置9运转时，生物质物料交替进入两个空间。

本实施例的第二筒体8的外表面上设置有扰流板6，扰流板6呈螺旋状，使生物质物料搅拌更均匀精细。在图中未示出的其他实施例中，扰流板也可以选用竖直板状。在必要时，也可以用扰流孔结构替换扰流板结构。

图1还示意性地显示了本实施例的多角度搅拌生物质装置设置在底壁上的波状体2和设置在侧壁上的挡板5。其中，波状体2可选用钢材料或砼浇筑的椎体、波浪体或斜体等结构，降低第一筒体1的底壁的平整度，避免物料停滞在侧壁和底壁形成的夹角处，进一步提高物料搅拌的均匀程度和精细程度。挡板5朝向容纳腔的中心设置，优选地，挡板5的上端超出最高液位100mm，下端距离第一筒体1的底壁300mm至1000mm。

如图1和图2所示，本实施例的多角度搅拌生物质装置在第一筒体1侧壁上不重合的位置设置了多个第二搅拌装置3。多个第二搅拌装置3在第一筒体1的周向方向上均匀布置。其中，第一个第二搅拌装置3与进料口17同高且圆心角在15°至25°之间，后一个第二搅拌装置3与前一个第二搅拌装置3之间的圆心角也在15°至25°之间。各第二搅拌装置3的轴线与该第二搅拌装置3所在径向之间的夹角相同，使各第二搅拌装置3提供的切向动力大致相当，有利于多角度搅拌生物质装置的稳定运行，并使物料混合更均匀。优选地，该夹角范围在8°至12°之间。

在图中未示出的其他实施例中，各第二搅拌装置在第一筒体的轴向方向上可以布置在不同高度，优选地，后一个第二搅拌装置3与前一个第二搅拌装置3之间的高度差优选在200mm至800mm之间。

如图1所示，本实施例的第一筒体1上还设置有加热装置4，使装置内的温度保持在适宜温度范围。本实施例的多角度搅拌生物质装置搅拌均匀精细，有利于生物质传热，进而有利于温度控制稳定，降低容纳腔中各处之间的温差。进而有利于在示意的温度环境下加快发酵反应、缩短发酵时间。加热装置4具体可选用电加热、盘管或蒸汽管等结构。

如图1所示，本实施例的第一筒体1上还设置有安全附件10和仪控部件13。安全附件10可选用呼吸阀等泄防装置以保证多角度搅拌生物质装置内压力维持在安全范围内。仪控部件13具体包括液位、温度、取样分析以及搅拌分区控制功能的组件部件。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

第一搅拌装置为容纳腔中的物料提供沿轴向运动的动力，第二搅拌装置为容纳腔中的物料提供沿周向运动的动力，第一搅拌装置和第二搅拌装置使物料受复合动力驱使，实现物料在容纳腔中多角度搅拌，使搅拌效果更均匀、精细，有利于加快传质传热，使筒内温控稳定，实现温差变化微小，避免物料在容纳腔中搅拌形式单一出现部分物料在容纳腔边角停滞、不参与搅拌，进而导致搅拌不充分、不均匀的情况。

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