用于生物质干馏产生物的冷却装置及冷却方法与流程

[0001]
本发明涉及生物设备技术领域，具体为用于生物质干馏产生物的冷却装置及冷却方法。


背景技术：

[0002]
在对生物质干馏处理后，干馏产生物为大量温度较高的气体，实际生产中，需要对该气体的温度进行冷却，但是现有的用于对干馏产生物冷却的装置多检测的通过冷水，导致其冷却效率不高，冷却耗时较长，不能够使得进料物能够充分冷却。


技术实现要素：

[0003]
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供用于生物质干馏产生物的冷却装置及冷却方法，不断通入冷水对温度较高的干馏产生物进行初步冷却，然后通过气冷进行二次冷却，气冷中产生的大量热量会采用冷水罐中使用过的冷水进行冷却，充分的对冷水进行利用，冷却后的干馏产生物方便收集和取出，冷却效率高，耗时短，可以对干馏产生物充分冷却，可以有效解决背景技术中的问题。
[0004]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于生物质干馏产生物的冷却装置，包括冷水罐、进水单元、冷却单元、制冷单元、开关单元和端口密封单元；
[0005]
所述冷水罐的底部安装有进水单元；
[0006]
所述冷却单元包含有进气管、螺旋冷却管一、连接筒、碟形筒、螺旋冷却管二、出气管和快速接头，所述碟形筒位于冷水罐内部中心下侧，所述碟形筒的底部连接开关单元，且碟形筒的顶部连通有连接筒，所述连接筒的顶部侧面连接有螺旋冷却管一，所述螺旋冷却管一的顶端连接有进气管，所述进气管的端部延伸出冷水罐的顶部外侧，所述碟形筒的顶部侧面连通螺旋冷却管二的底端，所述螺旋冷却管二的顶端连接出气管的一端，所述出气管的另一端延伸出冷水罐的顶部外侧并且连接快速接头；
[0007]
所述制冷单元包含有蒸发管、连接管一、膨胀阀、连接管二、冷凝管、连接管三、冷却水箱、压缩机、连接管四、引水管、排水管和排水阀，蒸发管为螺旋形且套接在螺旋冷却管二上，且蒸发管的端部通过端口密封单元密封，所述蒸发管的顶端侧面通过连通连接管一的一端，所述连接管一的另一端穿过冷水罐并且通过膨胀阀连接连接管二的一端，所述连接管二的另一端连接冷凝管的一端，所述冷凝管的另一端连接压缩机的出口，所述压缩机的进口通过连接管四连接蒸发管的底端侧面，所述冷凝管位于冷却水箱的内侧，且冷水罐的顶端侧面通过引水管连接冷却水箱的顶部，且冷却水箱的底部侧面连接有排水管，所述排水管上串接有排水阀。
[0008]
进水单元将外部冷水源中的冷水泵入到冷水罐内，使冷水罐内充满冷水，进气管连接干馏产生物的管道，干馏产生物通入到螺旋冷却管一进行初步冷却，冷却的液体通过连接筒落入到碟形筒内底部，没冷却的气态干馏产生物通过连接筒和碟形筒进入到螺旋冷却管二，压缩机将气态制冷剂从蒸发管压缩至冷凝管，由于压缩机工作使冷凝管内压强高，
所以气态制冷剂在冷凝管内冷凝进行放热，冷凝管内的液态制冷剂通过膨胀阀少量的进入到蒸发管，由于压缩机工作使蒸发管内压强低，所以液态制冷剂进入蒸发管蒸发吸热，所以蒸发管温度低，通过蒸发管对螺旋冷却管二进行降温，保证没冷却的气态干馏产生物进入螺旋冷却管二后进行充分冷却，其他气体通过出气管排出，快速接头方便快速连接排出管道，冷水罐中的冷水对螺旋冷却管一、连接筒、碟形筒和螺旋冷却管二冷却后可以通过冷却水箱对冷凝管进行冷却。
[0009]
进一步的，所述开关单元包含有开关管、锥形头、阀门座、阀板、轴座、阀杆和阀扭，所述开关管连接在碟形筒的底部，且开关管的底端穿过冷水罐的底面中心并且连接锥形头，所述开关管位于冷水罐下侧的部分侧面通过轴座转动连接有阀杆，所述开关管内对应阀杆的部分安装有阀门座，阀杆的一端延伸阀门座的阀腔并且连接有阀板，所述阀杆的位于开关管外侧的一端连接阀扭。
[0010]
扭动阀扭，通过阀杆可以带动阀板完全堵住阀门座的阀腔，此时碟形筒内的液体干馏产生物被保存，如果打开阀板，液体干馏产生物可以通过开关管和锥形头排出。
[0011]
进一步的，还包括搅动单元，所述搅动单元包含有搅拌叶、搅拌杆、转环、从动齿轮、主动齿轮、防水轴承、连接轴、电机固定环、动力电机、固定杆、固定板和固定螺栓，所述开关管位于冷水罐内的部分转动套接有转环，所述转环的底部外侧固定套接有从动齿轮，所述转环的顶部等角度设有搅拌杆，所述搅拌杆的顶部设置有搅拌叶，所述冷水罐的底部通过防水轴承转动连接有连接轴，所述连接轴的顶部连接有与从动齿轮啮合的主动齿轮，所述连接轴的底端连接动力电机的输出轴，所述动力电机的外侧固定套接电机固定环，所述电机固定环的顶部设有固定杆，所述固定杆的顶部设置有固定板，所述固定板通过固定螺栓固定在冷水罐的底面。
[0012]
动力电机工作通过连接轴带动主动齿轮转动，通过从动齿轮带动转环转动，转环通过搅拌杆带动搅拌叶转动，对冷水罐内的水进行搅动，使冷水充分接触螺旋冷却管一，保证初步冷却的冷却率。
[0013]
进一步的，所述端口密封单元包含有端盖、端口螺栓、密封垫、内环和锥形塞，所述蒸发管的端部内侧设置有内环，所述端盖的侧面通过端口螺栓固定在蒸发管的端部，所述端盖的内侧设有塞住内环的锥形塞，所述螺旋冷却管二的端部穿过锥形塞和端盖的中心孔，且端盖内侧与蒸发管的端部之间设有密封垫。
[0014]
通过端盖可以保证螺旋冷却管二和蒸发管端部之间连接的密封度，通过内环和锥形塞保证内部连接的密封性，通过密封垫保证外部连接的密封性。
[0015]
进一步的，所述进水单元包含有水泵、抽水管、泵水管和进水阀，所述冷水罐的底部连接泵水管的一端，所述泵水管的另一端连接水泵的出水口，所述水泵的进水口通过抽水管连接外部水源，所述泵水管上串接有进水阀。
[0016]
水泵将外部水源的冷水泵入到抽水管，然后进入到冷水罐，在不使用时可以通过进水阀关闭抽水管。
[0017]
进一步的，还包括水过滤单元，所述水过滤单元包含有安装架、轴承、转轴、安装块、蜗轮叶片、安装杆、刷毛、固定卡块和过滤网，所述泵水管的顶部内侧通过安装架固定有轴承，所述轴承内转动连接有转轴，所述转轴的顶部通过安装块连接有蜗轮叶片，所述转轴的底部通过安装杆安装有刷毛，所述泵水管的内侧位于刷毛下方还通过固定卡块安装有过
滤网，所述过滤网的顶面与刷毛接触。
[0018]
过滤网可以对水进行过滤，从而降低对水干净度的需要，如果过滤网上过滤下来的杂物过多，水流会通过蜗轮叶片带动转轴转动，从而带动刷毛刷过滤网底面的杂物，可以延长过滤网的更换间隔。
[0019]
进一步的，还包括支撑单元，所述支撑单元包含有底盘、支撑盘、立柱、斜撑杆、套环和定位螺栓，所述套环固定套接在冷水罐的底部，且套环的侧面螺纹连接有抵住冷水罐的定位螺栓，所述套环的底部通过不少于三个的等角度的斜撑杆连接支撑盘的顶部，所述支撑盘的底部通过立柱连接底盘，所述立柱与斜撑杆上下对应设置。
[0020]
通过立柱、斜撑杆可以将冷水罐支撑起来，保证下面开关单元的操作，套环和定位螺栓可以保证与冷水罐的连接稳定性。
[0021]
进一步的，还包括盛放单元，所述盛放单元包含有滑槽、盛放筒、圆孔和把手，所述支撑盘的顶部中心开设有对应开关单元的圆孔，所述底盘上开设有滑槽，所述滑槽的一端延伸至底盘的边沿，且另一端位于圆孔的正下方，所述滑槽位于圆孔的正下方的一端为圆弧形，所述滑槽内滑动放置有盛放筒，所述盛放筒的侧面设置有把手。
[0022]
需要取出干馏产生物时，打开开关单元，将盛放筒放入滑槽的圆弧形端，干馏产生物流入到盛放筒内，通过把手将盛放筒拉出，方便取放。
[0023]
进一步的，还包括顶盖和顶盖螺栓，所述冷水罐的顶部开口，且冷水罐的顶面通过顶盖螺栓固定设置有顶盖。冷水罐需要安装冷却单元和制冷单元包，所以在冷水罐的顶部开口，然后通过顶盖和顶盖螺栓可以封闭开口。
[0024]
用于生物质干馏产生物的冷却装置的冷却方法，包含以下步骤；
[0025]
步骤一：将生物质干馏产生物通过管道连接进气管，依次经过螺旋冷却管一、连接筒、碟形筒和螺旋冷却管二进行冷却，冷却产生的液体都流入到碟形筒中；
[0026]
步骤二：进水单元的水泵将外部冷水泵入到冷水罐中，对螺旋冷却管一、连接筒、碟形筒和螺旋冷却管二进行降温，有助于干馏产生物的冷凝；
[0027]
步骤三：制冷单元工作，通过蒸发管制冷对螺旋冷却管二进行进一步的降温，保证干馏产生物的完全冷凝液化；
[0028]
步骤四：冷水罐中的冷水对螺旋冷却管一、连接筒、碟形筒和螺旋冷却管二冷却后可以通过冷却水箱对冷凝管进行冷却，可以保证制冷单元的高效工作，保证蒸发管的制冷效果；
[0029]
步骤五：待碟形筒内积累充足的液体干馏产生物，控制开关单元打开可以释放至盛放筒内取出。
[0030]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本用于生物质干馏产生物的冷却装置及冷却方法，具有以下好处：
[0031]
1、进水单元将外部冷水源中的冷水泵入到冷水罐内，使冷水罐内充满冷水，进气管连接干馏产生物的管道，干馏产生物通入到螺旋冷却管一进行初步冷却，冷却的液体通过连接筒落入到碟形筒内底部，没冷却的气态干馏产生物通过连接筒和碟形筒进入到螺旋冷却管二；
[0032]
2、压缩机将气态制冷剂从蒸发管压缩至冷凝管，由于压缩机工作使冷凝管内压强高，所以气态制冷剂在冷凝管内冷凝进行放热，冷凝管内的液态制冷剂通过膨胀阀少量的
进入到蒸发管，由于压缩机工作使蒸发管内压强低，所以液态制冷剂进入蒸发管蒸发吸热，所以蒸发管温度低，通过蒸发管对螺旋冷却管二进行降温，保证没冷却的气态干馏产生物进入螺旋冷却管二后进行充分冷却，其他气体通过出气管排出，快速接头方便快速连接排出管道；
[0033]
3、冷水罐中的冷水对螺旋冷却管一、连接筒、碟形筒和螺旋冷却管二冷却后可以通过冷却水箱对冷凝管进行冷却；
[0034]
4、不断通入冷水对温度较高的干馏产生物进行初步冷却，然后通过气冷进行二次冷却，气冷中产生的大量热量会采用冷水罐中使用过的冷水进行冷却，充分的对冷水进行利用，冷却后的干馏产生物方便收集和取出，冷却效率高，耗时短，可以对干馏产生物充分冷却。
附图说明
[0035]
图1为本发明结构示意图；
[0036]
图2为本发明仰视结构示意图；
[0037]
图3为本发明图2中a处局部放大结构示意图；
[0038]
图4为本发明侧视结构示意图；
[0039]
图5为本发明后侧结构示意图；
[0040]
图6为本发明前侧剖面结构示意图；
[0041]
图7为本发明开关单元剖面结构示意图；
[0042]
图8为本发明制冷单元局部剖面结构示意图；
[0043]
图9为本发明水过滤单元结构示意图；
[0044]
图10为本发明端口密封单元结构示意图。
[0045]
图中：1冷水罐、2支撑单元、21底盘、22支撑盘、23立柱、24斜撑杆、25套环、26定位螺栓、3盛放单元、31滑槽、32盛放筒、33圆孔、34把手、4进水单元、41水泵、42抽水管、43泵水管、44进水阀、5水过滤单元、51安装架、52轴承、53转轴、54安装块、55蜗轮叶片、56安装杆、57刷毛、58固定卡块、59过滤网、6冷却单元、61进气管、62螺旋冷却管一、63连接筒、64碟形筒、65螺旋冷却管二、66出气管、67快速接头、7制冷单元、71蒸发管、72连接管一、73膨胀阀、74连接管二、75冷凝管、76连接管三、77冷却水箱、78压缩机、79连接管四、710引水管、711排水管、712排水阀、8开关单元、81开关管、82锥形头、83阀门座、84阀板、85轴座、86阀杆、87阀扭、9搅动单元、91搅拌叶、92搅拌杆、93转环、94从动齿轮、95主动齿轮、96防水轴承、97连接轴、98电机固定环、99动力电机、910固定杆、911固定板、912固定螺栓、10端口密封单元、101端盖、102端口螺栓、103密封垫、104内环、105锥形塞、11顶盖、12顶盖螺栓。
具体实施方式
[0046]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0047]
请参阅图1-2、图4-6和图8，本实施例提供一种技术方案：用于生物质干馏产生物
的冷却装置，包括冷水罐1、进水单元4、冷却单元6、制冷单元7、开关单元8和端口密封单元10；
[0048]
冷水罐1的底部安装有进水单元4；
[0049]
冷却单元6包含有进气管61、螺旋冷却管一62、连接筒63、碟形筒64、螺旋冷却管二65、出气管66和快速接头67，碟形筒64位于冷水罐1内部中心下侧，碟形筒64的底部连接开关单元8，且碟形筒64的顶部连通有连接筒63，连接筒63的顶部侧面连接有螺旋冷却管一62，螺旋冷却管一62的顶端连接有进气管61，进气管61的端部延伸出冷水罐1的顶部外侧，碟形筒64的顶部侧面连通螺旋冷却管二65的底端，螺旋冷却管二65的顶端连接出气管66的一端，出气管66的另一端延伸出冷水罐1的顶部外侧并且连接快速接头67；
[0050]
制冷单元7包含有蒸发管71、连接管一72、膨胀阀73、连接管二74、冷凝管75、连接管三76、冷却水箱77、压缩机78、连接管四79、引水管710、排水管711和排水阀712，蒸发管71为螺旋形且套接在螺旋冷却管二65上，且蒸发管71的端部通过端口密封单元10密封，蒸发管71的顶端侧面通过连通连接管一72的一端，连接管一72的另一端穿过冷水罐1并且通过膨胀阀73连接连接管二74的一端，连接管二74的另一端连接冷凝管75的一端，冷凝管75的另一端连接压缩机78的出口，压缩机78的进口通过连接管四79连接蒸发管71的底端侧面，冷凝管75位于冷却水箱77的内侧，且冷水罐1的顶端侧面通过引水管710连接冷却水箱77的顶部，且冷却水箱77的底部侧面连接有排水管711，排水管711上串接有排水阀712。
[0051]
进水单元4将外部冷水源中的冷水泵入到冷水罐1内，使冷水罐1内充满冷水，进气管61连接干馏产生物的管道，干馏产生物通入到螺旋冷却管一62进行初步冷却，冷却的液体通过连接筒63落入到碟形筒64内底部，没冷却的气态干馏产生物通过连接筒63和碟形筒64进入到螺旋冷却管二65，压缩机78将气态制冷剂从蒸发管71压缩至冷凝管75，由于压缩机78工作使冷凝管75内压强高，所以气态制冷剂在冷凝管75内冷凝进行放热，冷凝管75内的液态制冷剂通过膨胀阀73少量的进入到蒸发管71，由于压缩机78工作使蒸发管71内压强低，所以液态制冷剂进入蒸发管71蒸发吸热，所以蒸发管71温度低，通过蒸发管71对螺旋冷却管二65进行降温，保证没冷却的气态干馏产生物进入螺旋冷却管二65后进行充分冷却，其他气体通过出气管66排出，快速接头67方便快速连接排出管道，冷水罐1中的冷水对螺旋冷却管一62、连接筒63、碟形筒64和螺旋冷却管二65冷却后可以通过冷却水箱77对冷凝管75进行冷却。
[0052]
请参阅图7，开关单元8包含有开关管81、锥形头82、阀门座83、阀板84、轴座85、阀杆86和阀扭87，开关管81连接在碟形筒64的底部，且开关管81的底端穿过冷水罐1的底面中心并且连接锥形头82，开关管81位于冷水罐1下侧的部分侧面通过轴座85转动连接有阀杆86，开关管81内对应阀杆86的部分安装有阀门座83，阀杆86的一端延伸阀门座83的阀腔并且连接有阀板84，阀杆86的位于开关管81外侧的一端连接阀扭87。
[0053]
扭动阀扭87，通过阀杆86可以带动阀板84完全堵住阀门座83的阀腔，此时碟形筒64内的液体干馏产生物被保存，如果打开阀板84，液体干馏产生物可以通过开关管81和锥形头82排出。
[0054]
请参阅图3、6，还包括搅动单元9，搅动单元9包含有搅拌叶91、搅拌杆92、转环93、从动齿轮94、主动齿轮95、防水轴承96、连接轴97、电机固定环98、动力电机99、固定杆910、固定板911和固定螺栓912，开关管81位于冷水罐1内的部分转动套接有转环93，转环93的底
部外侧固定套接有从动齿轮94，转环93的顶部等角度设有搅拌杆92，搅拌杆92的顶部设置有搅拌叶91，冷水罐1的底部通过防水轴承96转动连接有连接轴97，连接轴97的顶部连接有与从动齿轮94啮合的主动齿轮95，连接轴97的底端连接动力电机99的输出轴，动力电机99的外侧固定套接电机固定环98，电机固定环98的顶部设有固定杆910，固定杆910的顶部设置有固定板911，固定板911通过固定螺栓912固定在冷水罐1的底面。
[0055]
动力电机99工作通过连接轴97带动主动齿轮95转动，通过从动齿轮94带动转环93转动，转环93通过搅拌杆92带动搅拌叶91转动，对冷水罐1内的水进行搅动，使冷水充分接触螺旋冷却管一62，保证初步冷却的冷却率。
[0056]
请参阅图10，端口密封单元10包含有端盖101、端口螺栓102、密封垫103、内环104和锥形塞105，蒸发管71的端部内侧设置有内环104，端盖101的侧面通过端口螺栓102固定在蒸发管71的端部，端盖101的内侧设有塞住内环104的锥形塞105，螺旋冷却管二65的端部穿过锥形塞105和端盖101的中心孔，且端盖101内侧与蒸发管71的端部之间设有密封垫103。
[0057]
通过端盖101可以保证螺旋冷却管二65和蒸发管71端部之间连接的密封度，通过内环104和锥形塞105保证内部连接的密封性，通过密封垫103保证外部连接的密封性。
[0058]
请参阅图4，进水单元4包含有水泵41、抽水管42、泵水管43和进水阀44，冷水罐1的底部连接泵水管43的一端，泵水管43的另一端连接水泵41的出水口，水泵41的进水口通过抽水管42连接外部水源，泵水管43上串接有进水阀44。
[0059]
水泵41将外部水源的冷水泵入到抽水管42，然后进入到冷水罐1，在不使用时可以通过进水阀44关闭抽水管42。
[0060]
请参阅图9，还包括水过滤单元5，水过滤单元5包含有安装架51、轴承52、转轴53、安装块54、蜗轮叶片55、安装杆56、刷毛57、固定卡块58和过滤网59，泵水管43的顶部内侧通过安装架51固定有轴承52，轴承52内转动连接有转轴53，转轴53的顶部通过安装块54连接有蜗轮叶片55，转轴53的底部通过安装杆56安装有刷毛57，泵水管43的内侧位于刷毛57下方还通过固定卡块58安装有过滤网59，过滤网59的顶面与刷毛57接触。
[0061]
过滤网59可以对水进行过滤，从而降低对水干净度的需要，如果过滤网59上过滤下来的杂物过多，水流会通过蜗轮叶片55带动转轴53转动，从而带动刷毛57刷过滤网59底面的杂物，可以延长过滤网59的更换间隔。
[0062]
请参阅图1，还包括支撑单元2，支撑单元2包含有底盘21、支撑盘22、立柱23、斜撑杆24、套环25和定位螺栓26，套环25固定套接在冷水罐1的底部，且套环25的侧面螺纹连接有抵住冷水罐1的定位螺栓26，套环25的底部通过不少于三个的等角度的斜撑杆24连接支撑盘22的顶部，支撑盘22的底部通过立柱23连接底盘21，立柱23与斜撑杆24上下对应设置。
[0063]
通过立柱23、斜撑杆24可以将冷水罐1支撑起来，保证下面开关单元8的操作，套环25和定位螺栓26可以保证与冷水罐1的连接稳定性。
[0064]
请参阅图1-2，还包括盛放单元3，盛放单元3包含有滑槽31、盛放筒32、圆孔33和把手34，支撑盘22的顶部中心开设有对应开关单元8的圆孔33，底盘21上开设有滑槽31，滑槽31的一端延伸至底盘21的边沿，且另一端位于圆孔33的正下方，滑槽31位于圆孔33的正下方的一端为圆弧形，滑槽31内滑动放置有盛放筒32，盛放筒32的侧面设置有把手34。
[0065]
需要取出干馏产生物时，打开开关单元8，将盛放筒32放入滑槽31的圆弧形端，干
馏产生物流入到盛放筒32内，通过把手34将盛放筒32拉出，方便取放。
[0066]
请参阅图1，还包括顶盖11和顶盖螺栓12，冷水罐1的顶部开口，且冷水罐1的顶面通过顶盖螺栓12固定设置有顶盖11。冷水罐1需要安装冷却单元6和制冷单元7包，所以在冷水罐1的顶部开口，然后通过顶盖11和顶盖螺栓12可以封闭开口。
[0067]
请参阅图1-10，用于生物质干馏产生物的冷却装置的冷却方法，包含以下步骤；
[0068]
步骤一：将生物质干馏产生物通过管道连接进气管61，依次经过螺旋冷却管一62、连接筒63、碟形筒64和螺旋冷却管二65进行冷却，冷却产生的液体都流入到碟形筒64中；
[0069]
步骤二：进水单元4的水泵41将外部冷水泵入到冷水罐1中，对螺旋冷却管一62、连接筒63、碟形筒64和螺旋冷却管二65进行降温，有助于干馏产生物的冷凝；
[0070]
步骤三：制冷单元7工作，通过蒸发管71制冷对螺旋冷却管二65进行进一步的降温，保证干馏产生物的完全冷凝液化；
[0071]
步骤四：冷水罐1中的冷水对螺旋冷却管一62、连接筒63、碟形筒64和螺旋冷却管二65冷却后可以通过冷却水箱77对冷凝管75进行冷却，可以保证制冷单元7的高效工作，保证蒸发管71的制冷效果；
[0072]
步骤五：待碟形筒64内积累充足的液体干馏产生物，控制开关单元8打开可以释放至盛放筒32内取出。
[0073]
值得注意的是，以上实施例中所公开的压缩机78、动力电机99、水泵41的输入端均与外部plc控制器的输出端电连接，压缩机78、动力电机99、水泵41均可以根据实际使用场景自由选配，plc控制器控制压缩机78、动力电机99、水泵41工作采用现有技术中常用的方法，本发明其他未详尽之处均采用现有技术。
[0074]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。