搅拌轴支撑装置及全混式厌氧反应器的制作方法

本发明涉及生物质厌氧反应器领域，特别是涉及一种搅拌轴支撑装置及全混式厌氧反应器。

背景技术：

在医药、化工领域中，用于介质反应的反应器大部分由罐体和搅拌装置构成，在罐体内主要设置有桨叶和搅拌轴，桨叶位于搅拌轴上，并跟随搅拌轴一起转动；搅拌轴垂直于地面设置，并通过罐体顶部与外部的搅拌装置连接。在这些领域中，反应的介质一般都比较均匀，因此介质在搅拌过程中也不会在罐体产生大量的沉积物。在搅拌装置带动搅拌轴转动过程中，介质会对搅拌轴上桨叶产生一定的反作用力。由于介质比较均匀，所以介质对桨叶产生的反作用力也比较均匀，进而使搅拌轴上产生的附加弯矩较小；为消除这些较小的附加弯矩，只需在搅拌轴顶部与搅拌装置间加设特殊过渡机座，以确保因搅拌轴旋转带来的摆动不会传递到搅拌装置上输出轴的轴承上，从而确保设备能够长时间正常工作；当搅拌轴的总长度越短时，搅拌轴的摆动越小，整体设备的正常工作的时间越长，因此反应器中搅拌轴底部一般距离反应器罐体底部较远。

目前，在生物质厌氧反应工艺中，国内外常用的反应器的主要来自医药化工领域内的反应器。由于生物质厌氧反应中的介质浓度非常大，所以采用上述反应器对前期的预处理工艺要求非常严格，要通过专用设备将大多数无用的易沉积物过滤掉，而实际中，原料中存在的沙子、石子等因不能完全被分离非常容易被带入罐体内，由于介质浓度非常大，而罐体底部的排泥管排泥作用有限，这就造成了这些比重大的沉积物会大量堆留在罐体底部。在搅拌过程中，因介质的浓度非常大，搅拌转速都比较低，这就导致罐体底部的介质不能被完全搅动起来，因此，罐体底部的沉积物会随着时间的增长越来越高，增加了未来清罐的难度。

有人提出将搅拌轴增长，进而缩短下层桨叶与罐体底部的距离，这种改进对于均匀的介质很适用，但由于生物质厌氧反应中介质的浓度非常大且介质成分复杂，在搅拌过程中介质对桨叶的反作用力非常大，并会使搅拌轴受到轴向的推力或拉力和垂直于搅拌轴的弯矩，特别是垂直于搅拌轴的弯矩会使搅拌轴底部产生一定的摆动，这个摆动会对减速机轴承等传动部位造成很大的伤害，当搅拌轴旋转带来的摆动传递到搅拌装置上时很容易破坏搅拌装置上输出轴的轴承，即使在它们中间增设特殊过渡机座，效果也甚微。

另外目前市场上，有一种反应器，其通过特殊装置与搅拌轴底部刚性连接，来解决上述问题，但由于搅拌轴较长，在安装时很难确保搅拌轴与罐体彻底垂直，由于增加的装置与搅拌轴底部刚性连接，这就造成了，搅拌轴一直处于偏斜状态，在旋转过程中会一直对搅拌装置上输出轴的轴承产生损害，影响设备运行的稳定性，严重的还会对罐体整体结构造成很大破坏。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种搅拌轴支撑装置，能够保证生物质厌氧反应器的稳定运转。

为了实现上述目的，本发明提供的一种搅拌轴支撑装置，包括弹性件、定位件、内套和支架，所述定位件和所述弹性件位于所述内套内，所述弹性件对所述定位件形成支撑；所述内套与所述支架固定连接。

优选地，所述弹性件为弹簧，所述定位件一端为圆锥体，所述定位件的圆锥体一端位于所述弹簧上，所述定位件另一端位于弹簧内。

优选地，所述内套底部设有用于流体通过的通孔。

优选地，还包括外筒，所述内套通过所述外筒与所述支架连接。

优选地，所述外筒底部设有开口，所述开口能够使所述内套穿入所述外筒内，以带动所述定位件上下移动。

优选地，所述内套与所述外筒焊接连接；或者所述内套与所述外筒上分别设有螺纹孔，所述内套与所述外筒通过螺栓连接。

优选地，所述支架为三个，并呈三角形布置。

第二方面，本发明提供一种全混式厌氧反应器，包括罐体和搅拌装置，所述罐体内设置有导流板、桨叶、搅拌轴，所述导流板固定在所述罐体内壁上，所述桨叶固定在所述搅拌轴上，所述搅拌轴与所述搅拌装置连接，所述搅拌轴由所述罐体顶部垂直布置，还包括第一方面中所述的搅拌轴支撑装置，所述搅拌轴支撑装置内的定位件用于支撑所述搅拌轴底部，所述搅拌轴支撑装置固定在所述罐体底部。

优选地，所述搅拌轴底部插入到所述搅拌轴支撑装置中的内套内。

优选地，所述搅拌轴底部设置有与所述搅拌轴支撑装置中定位锥体配合的斜面。

本发明提供的搅拌轴支撑装置，包括弹性件、定位件、内套和支架，所述弹性件对所述定位件形成支撑，所述定位件和所述弹性件位于所述内套内，所述内套与所述支架固定连接。在支撑过程中，弹性件可以起到缓冲左右，使被支撑的设备在弹性件被压缩的方向往复运动，减缓设备该运动方向上的受力；被支撑设备还可以与定位件发生相对滑动，并通过弹簧的支撑，减轻设备在其他方向的受力，增强设备的稳定性。将上述搅拌轴支撑装置应用到全混式厌氧反应器上，能够提高全混式厌氧反应器运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一搅拌轴支撑装置的结构示意图；

图2为图1中搅拌轴支撑装置的内套的俯视图；

图3为实施例二中全混式厌氧反应器的结构示意图。

图中：

1.弹性件；2.定位件；3.内套；4.外筒；5.支架；6.固定板；7.导流板；8.桨叶；9.搅拌轴；10.搅拌装置；301.通孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参考图1-2，本实施例提供的搅拌轴支撑装置主要由弹性件1、定位件2、内套3和支架5四部分构成。弹性件1可根据需求选择合适阻尼的弹簧，定位件2一端设计成圆锥体，此圆锥体部分位于弹簧上面，该圆锥体的锥面用于与需要支撑的设备接触，需要支撑的设备能够在圆锥体表面滑动，进而减少其在圆锥体径向的受力；定位件另一端嵌入到弹簧内部，该部分不能过短或过长，过短容易导致定位件脱离弹簧，过长则不能使弹簧充分被压缩，影响支撑效果。弹性件1和定位件2组合后装入内套3内，弹性件1与内套3底部可根据需求选择固定与否，在内套3底部可以根据实际情况设置一定数量的通孔301，该通孔301用于搅拌轴支撑装置在流体环境中使用时，使内套3内外的流体充分混合均匀。内套3与支架5可以直接固定连接在一起，也可通过其他设备间接与支架固定，只要能保证最终使内套3与支架5稳定地固定在一起即可。支架5的高低可根据实际情况进行调整，该支架优选用三个，并呈三角形布置，在每个支架5底部可以各增加一块固定板6，并通过该固定板6与外部连接，在其上可以设置连接孔，进而通过螺栓固定，方便支撑设备的后期维护和保养。

在一些实施例中，出于安装方便和便于安装时调整内套3到合适高度地考虑，还可以增加一个外筒4。该外筒4上下都设有开口，内套3能够从外筒4的底部穿过外筒。外筒4的外部与支架5通过焊接等方式固定连接，内套3通过与外筒4固定，然后间接的与支架5固定在一起。

在安装过程中，先将外筒4和支架5挪移到需要被支撑设备处，再将弹性件1、定位件2和内套3装配好，然后将内套3从外筒底部开口穿入外筒内部，使定位件2与被支撑设备紧密接触，同时使被支撑设备与搅拌轴支撑装置接触的部位位于内套3内部，还需使弹性件1有一定压缩，以防被支撑设备与定位件2的椎体表面发生一定磨损后，它们之间产生一定间隙，影响支撑效果。在一些应用场景内，内套3的上部可以高出外筒4的上部，这样避免应用环境内的流体沉积物堆积到内套3和外筒4间，还可以增加被支撑设备与内套3的重合长度，使其不容易从内套3中的定位件2上脱落，确保设备运行的稳定性。上述工作完成后，即可固定内套3和外筒4，内套3和外筒4间的固定方式可以有多种，只要能够将内套3和外筒4固定连接起来即可。本实施例中采用的固定方式有两种：第一种方式是在内套3和外筒4装配完成后，使内套3底部略低于外筒4的底部，然后通过焊接此处间隙，将内套3和外筒4焊接固定；第二种方式是在内套3和外筒4上分别设置对应的螺纹孔，在内套3和外筒4装配完成后，通过螺栓穿过螺纹孔将内套3和外筒4固定连接，内套3和外筒4上的螺纹孔的数量可根据实际情况进行调整。

安装结束后，搅拌轴支撑装置的弹性件1可以对被支撑的设备起到缓冲左右，使被支撑的设备在弹性件1被压缩的方向往复运动，减缓设备该运动方向上的受力；被支撑设备还可以与定位件2发生相对滑动，并通过弹簧的支撑，减轻设备在其他方向的受力，增强设备的稳定性。

该搅拌轴支撑装置除在反应器中应用外，还可应用与其他方面，使用者可根据需要进行安装使用。

实施例二

参考图3，本实施例提供了一种具有实施例一中支承装置的全混式厌氧反应器，该全混式厌氧反应器主要由罐体和搅拌装置10构成，在罐体内设置有导流板7、桨叶8、搅拌轴9和实施例一中的搅拌轴支撑装置。导流板7固定在罐体内壁上，桨叶8固定在搅拌轴9上，随搅拌轴9一起转动，搅拌轴9由罐体顶部垂直布置，并通过特殊过渡装置与外部搅拌装置10连接，搅拌轴支撑装置固定在罐体底部，其内的定位件2支撑在搅拌轴9的底部。搅拌轴9的底部设计成与搅拌轴支撑装置中定位件2的椎体表面配合的斜面，以确保搅拌轴9与定位椎体间能够发生相对滑动，另外搅拌轴9的底部应嵌入到搅拌轴支撑装置的内套3内，同时搅拌轴支撑装置的内套3上部应高出外筒4的上部,这样避免反应器内的的流体沉积物堆积到搅拌轴支撑装置的内套3和外筒4间，还可以增加反应器中搅拌轴9与搅拌轴支撑装置上内套3的重合长度，使搅拌轴9不容易从内套3中的定位件2上脱落，更好的增强设备的稳定性。

在搅拌装置10带动搅拌轴9转动过程中，桨叶8将高浓度介质对其产生的反作用力传递给搅拌轴9，会使搅拌轴9受到轴向的推力或拉力和垂直于搅拌轴9的弯矩，特别是垂直于搅拌轴9的弯矩会使搅拌轴发生摆动，搅拌轴9在摆动过程中与搅拌轴支撑装置中的定位件2上的锥体部位在介质的润滑下发生相对滑动，通过弹簧的支撑，使搅拌轴9能够小范围内发生移动，将垂直于搅拌轴9的弯矩减小，进而将搅拌轴9转动过程中受到的径向力缓冲一部分；对于搅拌轴9受到的轴向推力或拉力，可以通过搅拌轴支撑装置上的弹簧上下压缩来得到缓冲，从而最终确保反应器安全稳定的运行。即使搅拌轴9在安装过程中发生偏斜，由于该搅拌轴支撑装置允许其在一定范围内发生移动，该范围的大小可根据实际情况进行调整，所以该搅拌轴支撑装置也能确保反应器的稳定运行。

本实施例全混式厌氧反应器中的搅拌轴由多根组成，搅拌轴9的两端设有联接法兰，可以通过螺栓将若干根搅拌轴联接在一起，为保证搅拌轴的同轴度，法兰中心还设有定位环，搅拌轴上还设有桨叶固定板，反应器中的桨叶8通过桨叶固定板与搅拌轴9连接在一起。

通过在全混式厌氧反应器中设置搅拌轴支撑装置，使得搅拌轴9的长度可以根据需要进行加长或缩短，并减缓搅拌9轴上的受力，充分解决了搅拌轴9过长导致反应器运行不稳定的问题，还解决了罐体底部的沉积物会随着时间的增长越来越高，增加了未来清罐的难度的问题。

以上对本发明所提供的搅拌轴支撑装置及全混式厌氧反应器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。