一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置的製作方法

2023-09-19 20:26:20

本實用新型涉及一種攪拌裝置，尤其是一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置。

背景技術：

生物質能作為一種可運輸和儲存的可再生能源，其具有廣闊的發展前景。對生物質能進行轉換的技術之一是利用氣化爐對其進行氣化。氣化爐的設計中，常採用上吸式和下吸式兩種；傳統上吸式氣化爐在使用過程中，每批生物質燃料經氣化爐燃燒後，往往會剩餘原燃料重量約30%的廢渣，使得生物燃料未被充分利用，此外，廢渣處理成本高，對環境影響大。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置。

本實用新型為解決其技術問題而採用的技術方案是：

一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，包括驅動裝置、轉軸和葉輪；所述驅動裝置安裝在氣化爐的頂部，所述轉軸的一端與驅動裝置的輸出端固定連接，所述轉軸的另一端置於氣化爐內，所述葉輪纏繞在轉軸的中段。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：還包括固定座， 該固定座安裝在氣化爐的頂部與驅動裝置之間，所述轉軸貫穿其中。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：還包括撥片，所述撥片設置在轉軸靠近驅動裝置的一端，該撥片用於撥平氣化爐內的生物質燃料。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：還包括一類攪拌杆和二類攪拌杆；所述一類攪拌杆設置在轉軸置於氣化爐內的一端，其用於防止氣化爐內的生物質燃料被過度擠壓；所述二類攪拌杆設置在葉輪上，其用於輔助葉輪攪拌生物質燃料。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：所述二類攪拌杆包括水平向攪拌杆和軸向攪拌杆；所述水平向攪拌杆的一端固定在葉輪上，所述水平向攪拌杆的另一端靠近爐壁；所述軸向攪拌杆的一端固定在葉輪上，所述軸向攪拌杆的另一端朝轉軸傾斜。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：所述葉輪的形狀為螺旋狀結構，其靠近一類攪拌杆的部分設置有扇形開孔，扇形開孔用於防止生物質燃料被過度擠壓。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：還包括爐內固定架，所述爐內固定架設置在氣化爐內靠近氣化爐頂部的位置，其用於固定轉軸。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：還包括與固定架相匹配的軸套，該軸套設置在轉軸上靠近驅動裝置的一端。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：所述固定座包括上法蘭、下法蘭、左支架和右支架；所述上法蘭的一端通過螺栓與驅動裝置固定連接，所述上法蘭的另一端通過螺栓與下法蘭的一端連接，所述下法蘭的另一端固定在氣化爐的頂部；所述左支架和右支架的底部均固定在氣化爐的頂部，所述左支架和右支架的上端均與下法蘭各通過一個固定板固定連接。

本實用新型所述的一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，其進一步設計在於：所述左支架由左立架和左橫架組成，所述左立架的一端固定在氣化爐的頂部，所述左立架的另一端與左橫架的一端鉸接，所述左橫架的另一端通過螺栓與一固定板連接；所述右支架由右立架和右橫架組成，所述右立架的一端固定在氣化爐的頂部，所述右立架的另一端與右橫架的一端鉸接，所述右橫架的另一端通過螺栓與另一固定板連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型設計了一種用於生物質氣化爐的攪拌裝置，該攪拌裝置通過對氣化爐內各位置的生物質燃料進行均勻地攪拌，使得生物質燃料能充分與氧氣接觸，大大提高了氣化爐的氣化效率，使得氣化爐內廢渣的剩餘量由大約30%降低到小於5%，從而大幅度提高了生物質燃料的利用率。此外，經過燃燒後的廢渣的絕大部分成分為礦物質等無機物，處理成本低，對環境影響小。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型攪拌裝置爐內部分的結構示意圖；

圖2是本實用新型攪拌裝置爐內支架的結構示意圖；

圖3是本實用新型攪拌裝置爐內支架的安裝示意圖；

圖4是本實用新型攪拌裝置中固定座與驅動裝置的安裝示意圖；

圖5是本實用新型攪拌裝置中下法蘭與固定板的結構關係示意圖；

圖6是本實用新型攪拌裝置中固定座的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1-圖6所示，本實用新型攪拌裝置包括：包括驅動裝置1、固定座2、轉軸3和葉輪4。其中，固定座2安裝在氣化爐的頂部；驅動裝置1安裝在固定座2上用於驅動轉軸3；轉軸3貫穿於固定座2中；轉軸3的一端與驅動裝置1的輸出端固定連接；轉軸3的另一端置於氣化爐內；所述葉輪4纏繞在轉軸3的中段。

傳統設計中，生物質氣化爐內往往未設置攪拌裝置或者攪拌裝置不能充分地攪拌生物質燃料，使得每次作業之後，總有接近30%的生物質燃料未能被充分燃燒，造成嚴重的浪費以及氣化效率的降低。

本實用新型對傳統設計中的攪拌葉進行了改進，使得氣化爐內的各空間位置的生物質燃料均能被充分攪拌，保證了爐內各空間位置生物質燃料均能被充分燃燒，從而大大提高了氣化效率。

具體地，如圖1所示，本實用新型攪拌裝置中，轉軸3的中段位置纏繞有葉輪4，本具體實施方式中，葉輪4為一個整體化的螺旋狀葉片，但不限於此，該葉輪4亦可由多個獨立的螺旋形葉片組合而成。葉輪4在本實施方式中設置有四層葉片。其中，靠近驅動裝置1側的兩層葉片未設置扇形開孔8，其餘兩層葉片均設置有扇形開孔8，但不限於此，可根據實際攪拌中具體的生物質燃料種類，靈活在葉輪4的各葉片上開設扇形開孔8。

傳統設計中，葉輪或葉片上未設置有扇形開孔8，當葉片被帶動旋轉時，葉片之間以及爐底與葉片之間的生物質燃料所承受的壓力將大於其他位置的生物質燃料所承受的壓力。此情況往往使得葉片之間以及爐底與葉片之間的生物質燃料被過度擠壓而不能均勻地與空氣接觸，使得生物質燃料燃燒不充分，造成生物質燃料的浪費。

在本設計中，當轉軸3帶動葉輪4旋轉時，葉輪4周圍的粉末或顆粒狀生物質燃料被葉輪4朝爐底方向推擠時，被推擠的部分生物質燃料會從扇形開孔8中向上翻出，避免了葉片之間的生物質燃料被過度擠壓以及爐底與葉輪4之間的生物質燃料因承受壓力過大而不能充分燃燒的情況。被推擠的其餘部分生物質燃料聚集在葉輪4下方後因受到上方壓力而朝爐壁方向移動，從而使得整個爐底與葉輪4之間的生物質燃料能均勻的燃燒。

為了確保爐底與葉輪4之間的生物質燃料能均勻地與空氣接觸，轉軸3上靠近爐底的一端還設置有若干個一類攪拌杆6，本具體實施方式中一類攪拌杆6的數量為三個。一類攪拌杆6的一端固定在轉軸3上，另一端朝爐底方向傾斜。當轉軸3轉動時，葉輪4與爐底之間的生物質燃料被一類攪拌杆6攪動，使得生物質燃料能與空氣均勻的發生反應，保證了燃燒效果。

考慮到葉輪4中各葉片之間的生物質燃料以及葉輪4與爐壁之間的生物質燃料被加熱後會粘結在一起，葉輪4上還設置有二類攪拌杆7。二類攪拌杆7包括水平向攪拌杆71和軸向攪拌杆72。水平向攪拌杆71的一端固定在葉輪4上，其另一端水平指向並靠近爐壁；軸向攪拌杆72的一端固定在葉輪4上，其另一端朝轉軸3傾斜。當轉軸3轉動時，水平向攪拌杆71沿著水平面旋轉，葉輪4與爐壁之間的生物質燃料被其充分地攪動，使得生物質燃料能與空氣均勻地接觸而且能迅速掉落，防止與爐壁粘結在一起。軸向攪拌杆72轉動時，能攪動葉輪4上各葉片之間的生物質燃料，使得各葉片之間的部分生物質燃料向爐底掉落，防止各葉片之間的生物質燃料被過度擠壓而結塊並附著在葉輪之間。

由此，葉輪4、一類攪拌杆6、二類攪拌杆7和扇形開孔8互相配合作業，使得爐內各空間位置的生物質燃料都能被均勻攪拌，保證了爐內各空間各位置的生物質燃料能與空氣充分接觸，避免了部分生物質燃料粘結在一起的情況，保證了燃燒效果，提高了氣化效率。

在本設計中，為了防止在攪拌過程中靠近葉輪4頂部的生物質燃料過度向爐壁靠近，轉軸3上還設置有撥片5，該撥片5的一端固定在轉軸3靠近驅動裝置1的一端，撥片5的另一端貼近爐壁。當轉軸3轉動時，撥片5隨之轉動，將貼靠在爐壁上的生物質燃料撥平，使生物質燃料落入葉輪4中進入循環攪拌過程。

如圖2所示，為了輔助固定轉軸3，氣化爐內靠近爐頂的位置設置有爐內固定架9，本實施方式中，爐內固定架9由鋼材製作而成。該圖3所示，該爐內固定架9包括兩條支架，兩個小擋板和一個軸承。其中，兩條支架的兩端均固定在氣化爐內壁上，軸承固定在兩條支架之間並位於兩條支架的中心位置，兩個小擋板固定在軸承的兩側，對軸承起輔助固定的作用。轉軸3的相應位置設置有與爐內固定架9上的軸承相匹配的軸套10。

如圖4所示，驅動裝置1通過固定座2固定在氣化爐的頂部。該固定座2包括上法蘭21、下法蘭22、左支架23和右支架24。其中，上法蘭21的一端通過螺栓與驅動裝置1固定連接，上法蘭21的另一端通過螺栓與下法蘭22的一端固定連接；下法蘭22的另一端用螺栓固定在氣化爐的頂部；左支架23和右支架24的底部均固定在氣化爐的頂部，左支架23和右支架24的上端均與下法蘭22固定連接以起到輔助固定下法蘭22的作用。

為了便於拆卸和維修，左支架23和右支架24分別通過兩個固定板25與下法蘭22的兩側固定連接。其中，固定板25的結構如圖5所示。具體地，如圖6所示，左支架23由左立架231和左橫架232組成，左立架231的一端固定在氣化爐的頂部，左立架231的另一端與左橫架232的一端鉸接，左橫架232的另一端通過螺栓與一固定板25連接。右支架24由右立架241和右橫架242組成，右立架241的一端固定在氣化爐的頂部，右立架241的另一端與右橫架242的一端鉸接，右橫架242的另一端通過螺栓與另一固定板25連接。

轉軸3貫穿於下法蘭22中，轉軸3與驅動裝置1的連接端設置有與驅動裝置1的輸出端相匹配的凹槽。本實施例中， 驅動裝置1為電機，其亦可為氣缸等結構。在本實施例中，轉軸3與電機的連接端設置有與電機的輸出軸相匹配的凹槽。當電機被固定在固定座2上後，接通電源時，驅動裝置1帶動轉軸3轉動，轉軸3帶動葉輪4對氣化爐內的生物質燃料進行攪拌。

由於本實用新型所述的攪拌裝置能均勻地攪拌氣化爐內的生物質燃料，因而避免了傳統設計中爐內部分生物質燃料被過度擠壓而不能充分燃燒或者部分生物質燃料因加熱後粘結在一起附著在爐壁上的情況。從而降低了廢渣的剩餘量，提高了氣化率，使得每次作業後，廢渣的剩餘量由原來的30%降低到5%以內。此外，經安裝有本實用新型所述攪拌裝置燃燒後的廢渣其主要成分為礦物質等無機物，使得廢渣的後續處理成本降低。

以上所述僅為本實用新型的優先實施方式，只要以基本相同手段實現本實用新型目的的技術方案都屬於本實用新型的保護範圍之內。