公布日：2023.11.24
申请日：2023.10.23
分类号：C02F11/10(2006.01)I;B01F31/445(2022.01)I;B01F27/922(2022.01)I
摘要
本发明公开了一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，涉及生物污泥处理设备技术领域，包括脱水箱、热解气化箱、输送机构、压板机构、加热腔、热解气化腔、搅拌机构。本发明中可有效加强对生物污泥的挤压接触面积，加强对生物污泥的脱水处理效果，插杆对生物污泥进行插孔处理，有效加强余热利用壳对生物污泥的加热脱水处理效果；可对热解气化腔内部生物污泥的内外同时加热处理，可有效加强对生物污泥的热解气化处理效果；螺旋输送叶片对生物污泥进行螺旋圆周搅拌、向上输送，再配合摆动杆对生物污泥进行摆动式圆周搅拌处理，可有效加强对热解气化腔内部生物污泥的混合均匀性和稳定性，进而加强对生物污泥的热解气化处理效果。
权利要求书
1.一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，包括脱水箱（1）和热解气化箱（2），其特征在于：所述脱水箱（1）和热解气化箱（2）之间设有输送机构（3），所述脱水箱（1）顶部设有活动连接的压板机构（4），所述热解气化箱（2）内部设有加热腔（5）和热解气化腔（6），所述加热腔（5）设于热解气化腔（6）下方，所述热解气化箱（2）顶部设有箱盖（7），所述箱盖（7）底部设有转动连接的搅拌机构（8）；所述脱水箱（1）底部设有储液腔（9），所述脱水箱（1）于储液腔（9）顶部倾斜设有支撑板（10），所述压板机构（4）包括压板（11），所述压板（11）顶部中心设有第一伺服电缸（12），所述压板（11）顶部于第一伺服电缸（12）外侧设有若干个活动连接的插杆（13），所述插杆（13）顶部设有限位板（14），所述插杆（13）贯穿压板（11）延伸至压板（11）下方，所述插杆（13）外壁于压板（11）上方套设有弹簧（15），所述弹簧（15）一端与压板（11）固定连接，所述弹簧（15）另一端与限位板（14）固定连接；所述脱水箱（1）外壁一侧顶部设有进料口（16），所述脱水箱（1）外壁另一侧于支撑板（10）顶部设有出料口（17），所述输送机构（3）包括输送管道（18），所述输送管道（18）顶部设有活动连接的隔离筒（19），所述支撑板（10）延伸至输送管道（18）内部于隔离筒（19）下方设有过滤网（20），所述隔离筒（19）外壁靠近出料口（17）一侧设有若干个排水孔（21），所述输送管道（18）底部于过滤网（20）下方设有排水管（22），所述排水管（22）与储液腔（9）外壁顶部连接，所述输送管道（18）外壁设有第二伺服电缸（23），所述第二伺服电缸（23）一端与隔离筒（19）顶部固定连接；所述热解气化腔（6）内部中心竖直设有导气柱（24），所述导气柱（24）底部与加热腔（5）贯通，所述导气柱（24）顶部设有若干个排气孔（25），所述搅拌机构（8）包括转盘（26），所述转盘（26）底部竖直设有若干个搅拌杆（27），所述转盘（26）与箱盖（7）转动连接，所述箱盖（7）顶部于转盘（26）上方设有伺服电机（28），所述伺服电机（28）输出轴与转盘（26）顶部中心固定连接；所述搅拌杆（27）外壁一侧水平设有第一辅助板和第二辅助板，所述搅拌杆（27）外壁另一侧设有若干个活动连接的摆动杆（41），所述第一辅助板和第二辅助板之间竖直转动设有第一支撑轴（34），所述第一支撑轴（34）外壁设有螺旋输送叶片（35），所述搅拌杆（27）内部竖直设有转动连接的双向丝杆（36），所述双向丝杆（36）外壁匹配套设有活动连接的丝杆螺母（37），所述第一支撑轴（34）外壁于第一辅助板内部设有第一链轮（38），所述第一链轮（38）外壁匹配套设有链条（39），所述双向丝杆（36）外壁一端套设有与链条（39）相匹配的第二链轮（40），所述摆动杆（41）与搅拌杆（27）转动连接，所述摆动杆（41）一端延伸至搅拌杆（27）内部，所述丝杆螺母（37）外壁靠近摆动杆（41）一侧设有导引球（42）；所述摆动杆（41）外壁设有支撑球（43），所述支撑球（43）与搅拌杆（27）转动连接，所述支撑球（43）外壁两侧对称设有第二支撑轴（44），所述第二支撑轴（44）外壁套设有扭簧（45），所述扭簧（45）与搅拌杆（27）内壁固定连接，所述第二支撑轴（44）与搅拌杆（27）内壁转动连接，所述第二支撑轴（44）与摆动杆（41）相互垂直，且所述第二支撑轴（44）与搅拌杆（27）相互垂直；所述摆动杆（41）外壁顶部设有若干个第一拨片（49），所述摆动杆（41）外壁底部设有若干个第二拨片（50），所述第一拨片（49）和第二拨片（50）交叉对称设置；相邻两个所述搅拌杆（27）外壁的摆动杆（41）设置位置相反，一个所述搅拌杆（27）外壁的摆动杆（41）设于靠近导气柱（24）一侧，其相邻所述搅拌杆（27）外壁的摆动杆（41）设于远离导气柱（24）一侧。
2.根据权利要求1所述的一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，其特征在于：所述热解气化箱（2）外壁于输送管道（18）连接处设有输料口，所述热解气化箱（2）外壁一侧底部设有排料管。
3.根据权利要求1所述的一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，其特征在于：所述箱盖（7）底部设有输气管（29），所述脱水箱（1）外壁设有余热利用壳（30），所述输气管（29）通过过滤器（31）与余热利用壳（30）连接，所述余热利用壳（30）外壁一侧顶部设有排气口（32）。
4.根据权利要求1所述的一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，其特征在于：所述箱盖（7）顶部于转盘（26）外侧设有支撑架（33），所述伺服电机（28）与支撑架（33）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，其特征在于：所述搅拌杆（27）内部设有与双向丝杆（36）相匹配的安装腔（46），所述搅拌杆（27）内壁竖直设有与导引球（42）相匹配的滑槽（47），所述搅拌杆（27）内部设有与摆动杆（41）相匹配的摆动腔（48），所述摆动腔（48）通过滑槽（47）与安装腔（46）贯通。
6.根据权利要求5所述的一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，其特征在于：所述摆动杆（41）与双向丝杆（36）的间距小于导引球（42）外径的四分之一，所述摆动杆（41）延伸至滑槽（47）内侧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种生物污泥处理用脱水热解气化装置，包括脱水箱和热解气化箱，所述脱水箱和热解气化箱之间设有输送机构，所述脱水箱顶部设有活动连接的压板机构，所述热解气化箱内部设有加热腔和热解气化腔，所述加热腔设于热解气化腔下方，所述热解气化箱顶部设有箱盖，所述箱盖底部设有转动连接的搅拌机构。
进一步的，所述脱水箱底部设有储液腔，所述脱水箱于储液腔顶部倾斜设有支撑板，所述压板机构包括压板，所述压板顶部中心设有第一伺服电缸，所述压板顶部于第一伺服电缸外侧设有若干个活动连接的插杆，所述插杆顶部设有限位板，所述插杆贯穿压板延伸至压板下方，所述插杆外壁于压板上方套设有弹簧，所述弹簧一端与压板固定连接，所述弹簧另一端与限位板固定连接；所述脱水箱外壁一侧顶部设有进料口，所述脱水箱外壁另一侧于支撑板顶部设有出料口，所述输送机构包括输送管道，所述输送管道顶部设有活动连接的隔离筒，所述支撑板延伸至输送管道内部于隔离筒下方设有过滤网，所述隔离筒外壁靠近出料口一侧设有若干个排水孔，所述输送管道底部于过滤网下方设有排水管，所述排水管与储液腔外壁顶部连接，所述输送管道外壁设有第二伺服电缸，所述第二伺服电缸一端与隔离筒顶部固定连接；所述热解气化腔内部中心竖直设有导气柱，所述导气柱底部与加热腔贯通，所述导气柱顶部设有若干个排气孔，所述搅拌机构包括转盘，所述转盘底部竖直设有若干个搅拌杆，所述转盘与箱盖转动连接，所述箱盖顶部于转盘上方设有伺服电机，所述伺服电机输出轴与转盘顶部中心固定连接。
进一步的，所述热解气化箱外壁于输送管道连接处设有输料口，所述热解气化箱外壁一侧底部设有排料管。
进一步的，所述箱盖底部设有输气管，所述脱水箱外壁设有余热利用壳，所述输气管通过过滤器与余热利用壳连接，所述余热利用壳外壁一侧顶部设有排气口。
进一步的，所述箱盖顶部于转盘外侧设有支撑架，所述伺服电机与支撑架固定连接。
进一步的，所述搅拌杆外壁一侧水平设有第一辅助板和第二辅助板，所述搅拌杆外壁另一侧设有若干个活动连接的摆动杆，所述第一辅助板和第二辅助板之间竖直转动设有第一支撑轴，所述第一支撑轴外壁设有螺旋输送叶片，所述搅拌杆内部竖直设有转动连接的双向丝杆，所述双向丝杆外壁匹配套设有活动连接的丝杆螺母，所述第一支撑轴外壁于第一辅助板内部设有第一链轮，所述第一链轮外壁匹配套设有链条，所述双向丝杆外壁一端套设有与链条相匹配的第二链轮，所述摆动杆与搅拌杆转动连接，所述摆动杆一端延伸至搅拌杆内部，所述丝杆螺母外壁靠近摆动杆一侧设有导引球；所述摆动杆外壁设有支撑球，所述支撑球与搅拌杆转动连接，所述支撑球外壁两侧对称设有第二支撑轴，所述第二支撑轴外壁套设有扭簧，所述扭簧与搅拌杆内壁固定连接，所述第二支撑轴与搅拌杆内壁转动连接，所述第二支撑轴与摆动杆相互垂直，且所述第二支撑轴与搅拌杆相互垂直。
进一步的，所述搅拌杆内部设有与双向丝杆相匹配的安装腔，所述搅拌杆内壁竖直设有与导引球相匹配的滑槽，所述搅拌杆内部设有与摆动杆相匹配的摆动腔，所述摆动腔通过滑槽与安装腔贯通。
进一步的，所述摆动杆与双向丝杆的间距小于导引球外径的四分之一，所述摆动杆延伸至滑槽内侧。
进一步的，所述摆动杆外壁顶部设有若干个第一拨片，所述摆动杆外壁底部设有若干个第二拨片，所述第一拨片和第二拨片交叉对称设置。
进一步的，相邻两个所述搅拌杆外壁的摆动杆设置位置相反，一个所述搅拌杆外壁的摆动杆设于靠近导气柱一侧，其相邻所述搅拌杆外壁的摆动杆设于远离导气柱一侧。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
本发明通过设置脱水箱、热解气化箱、输送机构、压板机构、加热腔、热解气化腔、搅拌机构，压板机构对支撑板上的生物污泥进行下压处理，生物污泥在压力作用下实现固液分离，将污泥中的水分挤压处理，第一伺服电缸将压板向下压，压板沿着脱水箱向下移，插杆随着压板向下运动，随着压板的逐渐下移，插杆不断向下，插杆先插入生物污泥，随着压板的再次下压，压板将生物污泥继续向下压，插杆也随着压板继续下移插入生物污泥内部，当插杆底部和支撑板接触或者遇到硬质生物污泥无法继续下移时，插杆顶部将限位板向上顶，弹簧拉伸；压板将生物污泥下压时，可有效将生物污泥中的水分挤压排出；插杆插入生物污泥的过程中，可有效加强对生物污泥的挤压接触面积，加强对生物污泥的脱水处理效果，同时插杆对生物污泥进行插孔处理，可有效加强余热利用壳对生物污泥的加热脱水处理效果；压板对生物污泥挤压处理之后，调节第一伺服电缸带动压板向上移，开始压板向上移时，插杆在弹簧回弹作用下位置不变，压板和插杆发生相对位移，在压板和生物污泥分离时，插杆仍然插入生物污泥中，使得生物污泥的脱水效果更佳；第二伺服电缸将隔离筒下压，隔离筒将输送管道进行封闭处理，隔离筒对脱水箱中的生物污泥进行隔离处理，脱水箱生物污泥水液穿过隔离筒的排水孔进入隔离筒内侧，然后从隔离筒中向下落，水液穿过过滤网进入排水管，再从排水管排到储液腔内部，隔离筒远离排水孔一侧处于封闭状态，可有效避免水液流到热解气化箱内部；当生物污泥脱水处理结束后，调节第二伺服电缸进行升降工作，第二伺服电缸带动隔离筒进行升降工作，隔离筒升降过程中对输送管道进行间歇式封闭处理，当隔离筒向上移时，生物污泥沿着支撑板向下滑，隔离筒向下移时，隔离筒将支撑板上的生物污泥进行切断隔离处理，隔离筒再次上提时切断的生物污泥继续沿着支撑板向下移进入到热解气化箱内部；热量直接传递到热解气化腔内部，同时加热腔内部的热量可通过导气柱的排气孔将热气从加热腔传导直接进入热解气化腔内部，可实现对热解气化腔内部生物污泥的内外同时加热处理，可有效加强对生物污泥的热解气化处理效果；伺服电机带动转盘进行旋转运动，转盘带动搅拌杆在热解气化箱内部对生物污泥进行搅拌处理，可有效加强生物污泥在热解气化箱内部分布均匀性和混合均匀性，进一步加强对生物污泥的热解气化处理效果。
本发明通过设置摆动杆、第一支撑轴、螺旋输送叶片、双向丝杆、丝杆螺母、导引球、支撑球、第二支撑轴和扭簧，搅拌杆随着转盘进行旋转运动，搅拌杆在热解气化腔内部进行圆周运动，第一辅助板、第二辅助板、第一支撑轴和摆动杆随着搅拌杆进行圆周运动，第一辅助板和第二辅助板对第一支撑轴进行旋转支撑，螺旋输送叶片随着第一支撑轴进行圆周运动，同时螺旋输送叶片与生物污泥接触搅拌，生物污泥对螺旋输送叶片接触阻隔，生物污泥和螺旋输送叶片相互作用，使得螺旋输送叶片发生自转运动，螺旋输送叶片在自转运动过程中会带动生物污泥进行螺旋输送处理，实现对生物污泥的螺旋升降输送，螺旋输送叶片对生物污泥进行螺旋圆周搅拌的同时进行螺旋向上输送的工作，再配合摆动杆对生物污泥进行摆动式圆周搅拌处理，可有效加强对热解气化腔内部生物污泥的混合均匀性和稳定性，进而加强对生物污泥的热解气化处理效果；在螺旋输送叶片旋转运动过程中，第一支撑轴随着螺旋输送叶片进行旋转运动，第一支撑轴带动第一链轮进行旋转运动，第一链轮通过链条带动第二链轮进行旋转运动，第二链轮带动双向丝杆进行旋转运动，双向丝杆旋转运动过程中带动丝杆螺母沿着双向丝杆进行往复升降运动，丝杆螺母往复升降运动过程中带动导引球进行升降往复运动；当导引球向下运动过程中，导引球运动到和摆动杆接触位置，随着导引球继续下移，导引球将摆动杆向下压，摆动杆位于搅拌杆内侧的部分向下摆动，支撑球对摆动杆进行摆动支撑，第二支撑轴对支撑球进行摆动支撑，扭簧对第二支撑轴和搅拌杆之间提供扭转支撑力，摆动杆位于搅拌杆外部的部分向上摆动，随着导引球的继续下移，导引球和摆动杆分离，摆动杆失去导引球的挤压力，在扭簧作用下，带动支撑球进行摆动复位，进而实现对摆动杆的摆动复位，实现摆动杆的向上摆动和向下摆动的工作，可进一步加强摆动杆对生物污泥的搅拌处理效果；导引球向上运动时，同理实现摆动杆的向下摆动和向上摆动的工作，可进一步加强摆动杆对生物污泥的搅拌处理效果。
（发明人：马吉松;杨威;龚明皓;赵启豪;钮志远）