厌氧罐破浮渣搅拌装置的制作方法

1.本实用新型涉及搅拌技术领域，更具体地说，它涉及一种厌氧罐破浮渣搅拌装置。


背景技术：

2.国家提倡有机垃圾“无害化、资源化、减量化”，经过多年的发展和科学的论证，针对城市有机垃圾和农业废弃物的处置“沼气工程”是可以实现此“初衷”最为可行的措施。但是多年来沼气工程呈现出有机质降解率普遍较低，厌氧罐生物环境不稳定，罐内产生浮渣和沉沙导致工程运行失败、搅拌设备故障率高、进罐介质含固率低等问题。这些问题的解决关键是厌氧罐的搅拌器技术突破，当搅拌效果达不到时，罐内易产生浮渣并结壳，最终导致厌氧环境失衡无法正常运行。行业采用保守设计方案，罐内不允许进固渣有机质，多采用固渣含量低的水厌氧发酵系统，这样导致资源化利用率大大减小。
3.目前，申请号为201320540624.3的中国专利公开了一种螺旋破壳搅拌装置，它包括电机、减速机、搅拌轴和设置于搅拌轴上的至少一组搅拌桨叶，搅拌轴上固定有凸出的螺旋叶。在电机和减速机的带动下，整个搅拌装置在厌氧罐体内旋转，实现对罐内物料的混合搅拌。结壳液面附近的螺旋叶通过自身结构将液面上的浮渣层打碎，两组搅拌桨叶中的一组设于液面底部负责底层液面的搅拌，另一组设于螺旋叶的下沿，负责顶层液面的搅拌和制造破壳口附近的涡流，避免浮渣进一步累积成壳。
4.这种螺旋破壳搅拌装置虽然能够将罐内的浮渣结壳进行打碎从而消除结壳，但是仅仅是将结壳进行消除，罐内的浮渣仍然存在，不能从根本上解决浮渣结壳的问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种厌氧罐破浮渣搅拌装置，具有减少浮渣、避免产生结壳的优点。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
7.一种厌氧罐破浮渣搅拌装置，包括用于发酵的厌氧罐、竖直设置在所述厌氧罐中的搅拌轴、与所述搅拌轴连接用于破浮渣的螺旋叶片、与所述搅拌轴连接的驱动组件，还包括设置在所述螺旋叶片下方并与所述搅拌轴连接用于推动液体朝所述厌氧罐的罐壁移动的第一搅拌组件、设置在所述第一搅拌组件下方并与所述搅拌轴连接用于推动液体朝所述厌氧罐的罐底移动的第二搅拌组件、设置于所述厌氧罐的内壁用于收集浮渣的浮渣收集组件。
8.采用上述技术方案，厌氧罐用于存放用于发酵的物料，驱动组件带动搅拌轴转动，提高了搅拌效率，使物料充分反应，第二搅拌组件能够在搅拌轴的带动下转动，将液体推向罐底，液体接触罐底后朝四周扩散并沿罐壁上升，使液体中的浮渣浮于液面，螺旋叶片能够将漂浮在液面上的浮渣打碎防止其结壳导致厌氧环境失衡而无法正常运行，同时又能随搅拌轴转动将浮渣推向第一搅拌组件进行搅拌，第一搅拌组件能够将液体内的浮渣以及螺旋叶片推来的浮渣推向管壁的浮渣收集组件中，浮渣收集组件能够将浮渣收集后排出厌氧
罐，减少厌氧罐中的浮渣，从根本上解决浮渣结壳的问题。
9.进一步，所述第一搅拌组件包括与所述搅拌轴倾斜连接的第一搅拌桨基座、与所述第一搅拌桨基座连接用于推动液体朝罐底移动的第一搅拌桨,所述第一搅拌桨的第一桨臂与所述第一搅拌桨基座连接，所述第一桨臂靠近液面一侧连接朝罐底弯折的第一梯形叶片，所述第一桨臂靠近罐底一侧连接朝罐底弯折的第一矩形叶片，所述第一桨臂的端部连接与所述第一桨臂宽度相同且与所述第一桨臂处于同一平面的推板，所述推板与水平面的夹角大于连接所述第一桨臂的第一梯形叶片和第一矩形叶片所形成的综合水力作用面与水平面的夹角。
10.采用上述技术方案，第一搅拌桨朝向罐底以及来流方向随搅拌轴转动，基于第一搅拌桨的第一梯形叶片和第一矩形叶片的结构形状，当第一搅拌桨转动时能够产生均匀的轴向流场，避免了轴向流场中湍流的产生，使得第一搅拌桨能够推动液体以及液体中的浮渣均匀地朝向罐底移动，第一搅拌桨的推板能够在转动过程中产生圆周转动流场，推板与水平面的夹角大于综合水力作用面与水平面的夹角使得转动流速度增加幅度大于轴向流增加幅度，增强了圆周转动流场，从而推动液体中的浮渣至罐壁处。
11.进一步，所述第二搅拌组件包括与所述搅拌轴倾斜连接的第二搅拌桨基座、与所述第二搅拌桨基座连接用于推动液体朝罐底移动的第二搅拌桨, 所述第二搅拌桨的第二桨臂与所述第二搅拌桨基座连接，所述第二桨臂靠近液面一侧连接朝罐底弯折的第二梯形叶片，所述第二桨臂靠近罐底一侧连接朝罐底弯折的第二矩形叶片。
12.采用上述技术方案，第二搅拌桨朝向罐底以及来流方向随搅拌轴转动，基于第二搅拌桨的第二梯形叶片和第二矩形叶片的结构形状，当第二搅拌桨转动时能够产生均匀的轴向流场，避免了轴向流场中湍流的产生，使得第二搅拌桨能够推动液体以及液体中的浮渣均匀地朝向罐底移动。
13.进一步，所述第二搅拌组件沿所述搅拌轴竖直设置为两组，两组所述第二搅拌组件水平方向投影的夹角为90
°
。
14.采用上述技术方案，两组第二搅拌组件水平方向投影的夹角为90
°
能够使得第二搅拌组件在转动时使液体沿搅拌轴朝罐底移动并保证液体流动的连续性。
15.进一步，所述螺旋叶片半露于液面以上并朝所述厌氧罐的罐底方向旋转，所述螺旋叶片的直径大于所述搅拌轴直径的两倍。
16.采用上述技术方案，一方面，螺旋叶片半露于液面能够将液面的浮渣推向第一搅拌组件进行搅拌，由第一搅拌组件将浮渣推动至浮渣收集组件，另一方面，螺旋叶片能够将聚集在搅拌轴附近的浮渣打散防止结壳。
17.进一步，所述浮渣收集组件包括环绕所述厌氧罐的内壁安装的浮渣收集槽、连接于所述浮渣收集槽的槽底的排渣管、连接于所述厌氧罐的罐壁并位于所述排渣管上方的浮渣冲洗管。
18.采用上述技术方案，浮渣收集槽能够将移动至罐壁的浮渣进行收集，浮渣收集槽环绕罐壁安装能够保证对浮渣最大程度的收集，优化了除渣效果，排渣管能够将浮渣收集槽中的浮渣排出厌氧罐，浮渣冲洗管能够对排渣管进行冲洗，防止浮渣在排渣管中出现堵塞。
19.进一步，所述厌氧罐的内壁安装用于引导水流的导流板。
20.采用上述技术方案，导流板能够保证罐内流场转动的均匀性和连续性。
21.进一步，所述厌氧罐固定连接用于检测所述搅拌轴振动强度的在线振动仪。
22.采用上述技术方案，在线振动仪能够检测搅拌轴的振动强度，防止搅拌轴工况异常导致的损坏。
23.进一步，所述厌氧罐的罐底安装环绕所述厌氧罐内壁的斜挡板。
24.采用上述技术方案，厌氧罐内壁的斜挡板能够引导水流沿罐壁上升移动，保证流场的均匀性，防止液体沿罐底移至罐壁时碰撞产生涡流。
25.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
26.1.螺旋叶片能够将漂浮在液面的浮渣打碎并防止结壳，又能够将液面的浮渣推动至第一搅拌组件进行搅拌，有效的防止了浮渣结壳现象的发生；
27.2.第一搅拌桨和第二搅拌桨能够将液体均匀的推至罐底，避免了轴向流场中湍流的产生而导致浮渣无法搅拌至液面处进行收集，第一搅拌桨中的推板能够在转动中产生圆周转动流场，使转动流速度增加幅度大于轴向流增加幅度，从而使浮渣克服轴向流场和液体的粘附力推动浮渣移动至浮渣收集槽中，有效的减少了厌氧罐中的浮渣含量，从根本上防止了浮渣结壳现象的发生。
附图说明
28.图1为该实用新型中去除厌氧罐部分罐壁的结构示意图；
29.图2为该实用新型中厌氧罐的剖视图；
30.图3为该实用新型中厌氧罐顶部部分和驱动组件的结构示意图；
31.图4为该实用新型中螺旋叶片的结构示意图；
32.图5为该实用新型中第一搅拌组件的结构示意图；
33.图6为该实用新型中第二搅拌组件的结构示意图；
34.图7为该实用新型的工作示意图。
35.图中：1、厌氧罐；11、进料管；12、斜挡板；13、导流板；14、支架；15、在线振动仪；2、搅拌轴；3、驱动组件；31、电动机；32、减速器；4、螺旋叶片；5、第一搅拌组件；51、第一搅拌桨基座；52、第一搅拌桨；521、第一桨臂；522、第一梯形叶片；523、第一矩形叶片；524、推板；6、第二搅拌组件；61、第二搅拌桨基座；62、第二搅拌桨；621、第二桨臂；622、第二梯形叶片；623、第二矩形叶片；7、浮渣收集组件；71、排渣管；72、浮渣收集槽；73、浮渣冲洗管。
具体实施方式
36.下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。
37.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
38.一种厌氧罐破浮渣搅拌装置，如图1所示，用于将厌氧罐1中的浮渣打碎后去除，包括用于发酵的厌氧罐1、用于搅拌物料的搅拌轴2、用于破浮渣的螺旋叶片4、用于带动搅拌轴2转动的驱动组件3、用于推动液体朝所述厌氧罐1的罐壁移动的第一搅拌组件5、用于推动液体朝所述厌氧罐1的罐底移动的第二搅拌组件6、用于收集浮渣的浮渣收集组件7，厌氧
罐1静置于地面放置，搅拌轴2穿过厌氧罐1并竖直安装在厌氧罐1中，螺旋叶片4固定连接搅拌轴2，第一搅拌组件5位于螺旋叶片4下方并与搅拌轴2连接，第二搅拌组件6位于第一搅拌组件5下方并与搅拌轴2连接，浮渣收集组件7连接厌氧罐1的内壁，驱动组件3与搅拌轴2转动连接。
39.具体的，如图1和图2所示，厌氧罐1为一个圆柱形罐，厌氧罐1的顶端为锥形并开设进料管11，厌氧罐1的顶端开设供搅拌轴2穿过的孔，其中，厌氧罐1的罐底安装环绕厌氧罐1内壁的斜挡板12，厌氧罐1的内壁竖直安装导流板13，导流板13为楔形长板，导流板13的斜面朝向液体的来流方向，导流板13沿厌氧罐1的内壁设置多组，本实施例中导流板13为四组。
40.如图2所示，浮渣收集组件7包括用于收集浮渣的浮渣收集槽72、用于排出浮渣的排渣管71、用于冲洗并防止浮渣堵塞排渣管71的浮渣冲洗管73，浮渣收集槽72为环绕厌氧罐1的内壁安装的u形槽，排渣管71安装于浮渣收集槽72的槽底以保证浮渣收集槽72中的浮渣沿排渣管71排出，浮渣冲洗管73位于排渣管71上方并穿过厌氧罐1。
41.如图3所示，厌氧罐1的顶端安装与搅拌轴2（见图1）转动连接的支架14，支架14与驱动组件3固定连接，驱动组件3包括电动机31和减速器32，减速器32与搅拌轴2转动连接，电动机31通过减速器32带动搅拌轴2转动，其中，厌氧罐1连接用于检测所述搅拌轴2振动强度的在线振动仪15。
42.如图4所示，螺旋叶片4半露于液面以上并沿搅拌轴2朝罐底方向延伸，螺旋叶片4的直径大于所述搅拌轴2直径的两倍，螺旋叶片4旋转方向朝向罐底方向以保证螺旋叶片4能够将漂浮在液面上的浮渣推向罐底方向同时又能将浮渣打散。
43.如图5所示，第一搅拌组件5位于液面以下，包括第一搅拌桨基座51和第一搅拌桨52，第一搅拌桨基座51开设多组螺孔与搅拌轴2倾斜连接，第一搅拌桨52的第一桨臂521开设螺孔与第一搅拌桨基座51通过螺栓连接，第一桨臂521为一长形板，其中，第一桨臂521斜朝向罐底的一面为来流面，随搅拌轴2的转动带动液体移动，第一桨臂521靠近液面一侧连接第一梯形叶片522，第一梯形叶片522为朝罐底方向弯折的圆角梯形板，第一梯形叶片522的直角边靠近搅拌轴2，第一梯形叶片522的长斜边远离搅拌轴2，第一桨臂521靠近罐底一侧连接第一矩形叶片523，第一矩形叶片523为朝罐底方向弯折的圆角矩形板，以保证第一搅拌桨52在转动时能够产生均匀的轴向流场，第一桨臂521的端部连接与第一桨臂521宽度相同用于推动液体朝罐壁移动的推板524，推板524与第一桨臂521处于同一平面，推板524与水平面的夹角大于连接所述第一桨臂521的第一梯形叶片522和第一矩形叶片523所形成的综合水力作用面与水平面的夹角，第一搅拌组件5绕搅拌轴2在同一水平面内设置为两个并绕搅拌轴2均匀分布。
44.如图6所示，第二搅拌组件6包括第二搅拌桨基座61和第二搅拌桨62，第二搅拌桨基座61开设多组螺孔与搅拌轴2倾斜连接，第二搅拌桨62的第二桨臂621开设螺孔与第二搅拌桨基座61通过螺栓连接，第二桨臂621为一长形板，其中，第二桨臂621斜朝向罐底的一面为来流面，随搅拌轴2的转动带动液体移动，第二桨臂621靠近液面一侧连接第二梯形叶片622，第二梯形叶片622为朝罐底方向弯折的圆角梯形板，第二梯形叶片622的直角边靠近搅拌轴2，第二梯形叶片622的长斜边远离搅拌轴2，第二桨臂621靠近罐底一侧连接第二矩形叶片623，第二矩形叶片623为朝罐底方向弯折的圆角矩形板，以保证第二搅拌桨62在转动
时能够产生均匀的轴向流场，第二搅拌组件6沿搅拌轴2竖直设置为两组，两组第二搅拌组件6水平方向投影的夹角为90
°
，第二搅拌组件6绕搅拌轴2在同一水平面内设置为两个并绕搅拌轴2均匀分布。
45.本实施例的工作过程及原理：
46.如图7所示，在使用本实用新型时，将物料从进料管11送入至厌氧罐1中直至螺旋叶片4半露于液面以上，此时，液面位置低于浮渣收集槽72的槽口，当电动机31开始运行时，电动机31通过减速器32带动搅拌轴2转动，同时，第一搅拌组件5和第二搅拌组件6带动罐内液体移动使罐内液体流场发生改变，第一搅拌组件5和第二搅拌组件6转动产生均匀朝罐底移动的轴向流场，并能够防止轴向湍流的产生，液体均匀地沿搅拌轴2朝向罐底运动，当液体到达罐底后向四周扩散，最终沿厌氧罐1内壁朝向液面运动，导致液面没过浮渣收集槽72，同时使浮渣在液体带动下落入浮渣收集槽72，螺旋叶片4转动将漂浮在液面中心的部分浮渣推向罐底同时又能将液面的结壳打碎，第一搅拌组件5中的推板524转动产生的圆周转动流场大于轴向流场，带动螺旋叶片4推来的浮渣转动，圆周转动流场推动浮渣克服轴向流场以及液体粘附力朝向厌氧罐1的罐壁移动并落入浮渣收集槽72中，最后，浮渣收集槽72中的浮渣沿排渣管71排出。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。