一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置的制作方法

本实用新型涉及厌氧发酵设备领域，具体涉及一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置。

背景技术：

随着经济社会的不断发展，有限的资源被迅速消耗，同时环境问题也日益突出。特别是全球的温室效应严重威胁着人类的生存。厌氧发酵技术在处理有机废弃物（畜禽粪便、市政垃圾、餐厨垃圾）的同时，可以将有机废弃物转化为沼气。在提高有机废弃物利用率、改善环境的同时，减少了温室气体的排放，因而具有巨大的社会效益、经济效益以及环境效益。其中，搅拌在干式厌氧发酵过程中必不可少，它能促进传质、传热，使物料和微生物直接接触，加速沼气逸出，直接影响产气效果和电能消耗，是干式厌氧发酵过程重要的运行步骤。

目前，应用较为广泛的搅拌方法有气动搅拌和机械搅拌。公开号为cn2755086y的专利，提供了一种自搅拌太阳能沼气池，主要利用沼气浮力进行搅拌，并根据水温变化利用太阳能进行加热；公开号为cn205774487u的专利，提供了一种新型的厌氧发酵罐搅拌装置，在厌氧发酵罐中竖向布置主搅拌轴，主搅拌轴从上到下均布有多个第一搅拌叶轮，主搅拌轴两侧厌氧发酵罐的内壁上所安装的支撑架上均安装有竖向布置的从动搅拌轴，且从动搅拌轴上有第二搅拌叶轮，两搅拌轴传动连接。利用沼气浮力来对沼气池进行搅拌具有间歇性，且作用力不够稳定，无法保证将物料混合均匀，利用太阳能进行温度调节则会受限于天气条件。其存在的搅拌单元与加热单元基本是独立存在的，存在各单元分布体积较大，空间利用率较低的问题，且加热单元基本以加热管排布在发酵罐壁上，长期运行干物料容易聚积在加热管上，而导致加热效率较低。

技术实现要素：

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置，在搅拌轴和搅拌器内设置内通有传热介质的第一流体分布腔和第二流体分布腔；通入传热介质后经过流体分布通道充满整个搅拌装置，解决了现有的发酵装置常采用加热管排布在发酵罐壁上，长期运行干物料容易聚积在加热管上，而导致加热效率较低的缺陷。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置，包括电动机和搅拌轴，所述电动机传动连接搅拌轴，所述搅拌轴上装有搅拌器，所述搅拌器包括搅拌桨，搅拌轴内部设有第一流体分布腔；搅拌桨内设有与第一流体分布腔相连通的第二流体分布腔，所述第一流体分布腔外接换热装置，以使得第一流体分布腔和第二流体分布腔内部流通有传热介质。本实用新型采用在搅拌轴和搅拌器内设置内通有传热介质的第一流体分布腔和第二流体分布腔；通入传热介质后经过流体分布通道充满整个搅拌装置，随着装置的搅拌与搅拌器周围的物料充分均匀接触，实现搅拌装置内热量的均匀辐射和罐体内物料的加热；避免了使用加热管使得物料集聚在加热管上，由于搅拌器在使用过程中，一直在转动，其不会发生物料集聚，加热效率更高。

优选的，所述搅拌轴沿水平方向布置。本实用新型的搅拌轴沿水平方向布置，其搅拌轴带动搅拌器转动，其尤其适合ts浓度为15%~35%的发酵物料，因而该浓度下的物料，粘度大，物料不容易上下翻转混合，采用搅拌轴沿水平方向布置，其搅拌装置的整体高度较低，搅拌桨占据较大的空间，使得物料翻转充分混合。

优选的，所述搅拌器沿搅拌轴均匀分布，其相邻的两个搅拌器的间隔为60cm~300cm。为了适应高粘度的ts浓度为15%~35%的发酵物料，该间隔的搅拌器布置，物料翻转混合和加热更充分，也不会出现搅拌器排布的过于密集，使得物料集聚在搅拌桨底端的结构上。

优选的，所述搅拌器安装在搅拌轴上并沿轴向依次错开布置，任意相邻的两个搅拌器之间沿逆时针或顺时针方向偏转，其偏转的角度为锐角。本实用新型采用任意相邻的两个搅拌器之间错开的角度为锐角，其便于带动物料向上翻动，并保证传热效率。

优选的，所述电动机为调速变频电机，转速0.5r/min～5.5r/min。该转速下，即满足了翻动物料要求，又保证传热过程充分进行。

优选的，所述搅拌器还包括桨式叶片，所述桨式叶片安装在搅拌桨末端，其倾斜于搅拌桨的角度为120°~160°。本实用新型采用桨氏叶片，与搅拌桨的角度为120°~160°，在搅拌装置运行时桨式叶片可向上推动物料，将其打散后混匀。更优的，桨式叶片为多个并列布置，其多个桨式叶片通过铜质连接片连接，其可充分增大桨式叶片与物料的接触面积，增强了换热效果，而且其桨式叶片的翻转效果更优。

优选的，所述第一流体分布腔和第二流体分布腔通过热源壳程隔板分隔成便于流体循环流动的流体分布通道，热源壳程隔板包括位于第一流体分布腔的主分隔板和连接主分隔板并伸入第二流体分布腔的支分隔板。本实用新型通过设置主分隔板和支分隔板，将第一流体分布腔分隔成便于流体循环流动的流体分布通道，其便于液体循环流动。

优选的，所述搅拌轴可转动地连接联轴器，所述搅拌轴和联轴器之间的连接处安装有轴承座。本实用新型的搅拌轴可转动地连接联轴器，所述搅拌轴和联轴器之间的连接处安装有轴承座，其结构强度高，不容易出现漏液。

优选的，所述联轴器外接旋转接头，所述旋转接头上装有连通第一流体分布腔和第二流体分布腔的热源介质进口和热源介质出口；所述搅拌轴远离电动机的一端装有底座。本实用新型通过所述搅拌轴远离电动机的一端装有底座，保证了搅拌轴转动的稳定性。

优选的，所述搅拌器末端安装有温度传感器探头，所述温度传感器通过无线信号将数据传输给服务端。本实用新型搅拌器末端设温度传感器探头，所述温度传感器通过无线信号将数据传输给服务端；其便于将搅拌器末端的温度的数据传输给本监测人员。

（三）有益效果

本实用新型提供的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置，其具有以下优点：

1、本实用新型采用在搅拌轴和搅拌器内设置内通有传热介质的第一流体分布腔和第二流体分布腔；通入传热介质后经过流体分布通道充满整个搅拌装置，随着装置的搅拌与搅拌器周围的物料充分均匀接触，实现搅拌装置内热量的均匀辐射和罐体内物料的加热；避免了使用加热管使得物料集聚在加热管上，由于搅拌器在使用过程中，一直在转动，其不会发生物料集聚，加热效率更高。

附图说明

图1是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例1的侧面图；

图2是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例1的搅拌器正视图；

图3是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例1的搅拌器侧视图；

图4是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例1的内部图；

图5是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例1的搅拌轴及搅拌器结构图；

图6是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例2的搅拌器局部正视图；

图7是本实用新型的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置实施例2的搅拌器局部侧视图。

1、电动机，2、搅拌轴，3、搅拌器，4、联轴器，5、轴承座，6、第一流体分布腔，7、第二流体分布腔，8、旋转接头，9、热源介质进口，10、热源介质出口，11、桨式叶片，12、热源壳程隔板，13、连接片，14、底座，15、主分隔板，16、支分隔板,17、搅拌桨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实用新型提供的一种适用于干式厌氧发酵系统的多功能搅拌装置，包括：电动机1和搅拌轴2，所述电动机传动连接搅拌轴，所述搅拌轴上装有搅拌器3，所述搅拌轴可转动地连接联轴器4，所述搅拌轴和联轴器之间的连接处安装有轴承座5。所述搅拌器包括搅拌桨17，搅拌轴内部设有第一流体分布腔6；搅拌桨内设有与第一流体分布腔相连通的第二流体分布腔7，所述第一流体分布腔外接换热装置，以使得第一流体分布腔和第二流体分布腔内部流通有传热介质。所述联轴器外接旋转接头8，所述旋转接头上装有连通第一流体分布腔和第二流体分布腔的热源介质进口9和热源介质出口10。所述搅拌轴远离电动机的一端装有底座14。所述搅拌器末端安装有温度传感器探头，所述温度传感器通过无线信号将数据传输给服务端。本实施例中的换热装置可采用市面上的热水供给装置或蒸汽供热装置。

所述搅拌轴沿水平方向布置。所述搅拌器沿搅拌轴均匀分布，其相邻的两个搅拌器的间隔为60cm~300cm。搅拌轴的直径为1-10m。所述搅拌器沿逆时针或顺时针方向安装在搅拌轴上，任意相邻的两个搅拌器之间沿水平方向依次错下，其错开后侧面上偏移的角度a为锐角。所述电动机为调速变频电机，转速0.5r/min～5.5r/min。所述搅拌器还包括桨式叶片11，所述桨式叶片安装在搅拌桨末端，其倾斜于搅拌桨的角度为120°~160°。所述第一流体分布腔和第二流体分布腔通过热源壳程隔板12分隔成便于流体循环流动的流体分布通道。所述流体分布通道包括进质通道18和出质通道19，所述进质通道进入传热介质，所述出质通道流出传热介质。热源壳程隔板包括位于第一流体分布腔的主分隔板15和连接主分隔板并伸入第二流体分布腔的支分隔板16。

本实施例实施时，电动机带动搅拌轴转动，进而带动搅拌桨和搅拌桨叶片转动，同时热水供给装置将热水通过热源介质进口进入，经过第一流体分布腔和第二流体分布腔的流体分布通道循环后，再由热源介质出口流出。

实施例2

如图6、图7所示，本实施例2与实施例1之间的差别在于，所述搅拌桨末端装有三个并列的铜质桨式叶片，三个桨式叶片依次错开，且局部存在面积重叠，形成一个整体式桨式叶片组合件，所述三个桨式叶片之间还通过多个平行于搅拌桨的铜质连接片13相连，构成一个栅格结构。本实施例的栅格结构的桨式叶片，其搅拌力度大，其传热效果也很高；使得搅拌器末端的传热效果更优，避免了远离搅拌轴边缘外侧换热效果不佳的缺陷。

上述各实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。