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一种用于生物质气化炉的搅拌装置的制作方法

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  生物质能作为一种可运输和储存的可再次生产的能源,其具有广阔的发展前途。对生物质能进行转换的技术之一是利用气化炉对其进行气化。气化炉的设计中,常采用上吸式和下吸式两种;传统上吸式气化炉在使用的过程中,每批生物质燃料经气化炉燃烧后,往往会剩余原燃料重量约30%的废渣,使得生物燃料未被充分的利用,此外,废渣处理成本高,对环境影响大。

  为了解决以上问题,本实用新型的目的是提供一种用于生物质气化炉的搅拌装置。

  一种用于生物质气化炉的搅拌装置,包括驱动装置、转轴和叶轮;所述驱动装置安装在气化炉的顶部,所述转轴的一端与驱动装置的输出端固定连接,所述转轴的另一端置于气化炉内,所述叶轮缠绕在转轴的中段。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:还包括固定座, 该固定座安装在气化炉的顶部与驱动装置之间,所述转轴贯穿其中。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:还包括拨片,所述拨片设置在转轴靠近驱动装置的一端,该拨片用于拨平气化炉内的生物质燃料。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:还包括一类搅拌杆和二类搅拌杆;所述一类搅拌杆设置在转轴置于气化炉内的一端,其用于防止气化炉内的生物质燃料被过度挤压;所述二类搅拌杆设置在叶轮上,其用于辅助叶轮搅拌生物质燃料。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:所述二类搅拌杆包括水平向搅拌杆和轴向搅拌杆;所述水平向搅拌杆的一端固定在叶轮上,所述水平向搅拌杆的另一端靠近炉壁;所述轴向搅拌杆的一端固定在叶轮上,所述轴向搅拌杆的另一端朝转轴倾斜。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:所述叶轮的形状为螺旋状结构,其靠近一类搅拌杆的部分设置有扇形开孔,扇形开孔用于防止生物质燃料被过度挤压。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:还包括炉内固定架,所述炉内固定架设置在气化炉内靠近气化炉顶部的位置,其用于固定转轴。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:还包括与固定架相匹配的轴套,该轴套设置在转轴上靠近驱动装置的一端。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:所述固定座包括上法兰、下法兰、左支架和右支架;所述上法兰的一端通过螺栓与驱动装置固定连接,所述上法兰的另一端通过螺栓与下法兰的一端连接,所述下法兰的另一端固定在气化炉的顶部;所述左支架和右支架的底部均固定在气化炉的顶部,所述左支架和右支架的上端均与下法兰各通过一个固定板固定连接。

  本实用新型所述的一种用于生物质气化炉的搅拌装置,其进一步设计在于:所述左支架由左立架和左横架组成,所述左立架的一端固定在气化炉的顶部,所述左立架的另一端与左横架的一端铰接,所述左横架的另一端通过螺栓与一固定板连接;所述右支架由右立架和右横架组成,所述右立架的一端固定在气化炉的顶部,所述右立架的另一端与右横架的一端铰接,所述右横架的另一端通过螺栓与另一固定板连接。

  本实用新型设计了一种用于生物质气化炉的搅拌装置,该搅拌装置通过对气化炉内各位置的生物质燃料进行均匀地搅拌,使得生物质燃料能充分与氧气接触,大幅度的提升了气化炉的气化效率,使得气化炉内废渣的剩余量由大约30%降低到小于5%,从而大幅度提升了生物质燃料的利用率。此外,经过燃烧后的废渣的绝大部分成分为矿物质等无机物,处理成本低,对环境影响小。

  如图1-图6所示,本实用新型搅拌装置包含:包括驱动装置1、固定座2、转轴3和叶轮4。其中,固定座2安装在气化炉的顶部;驱动装置1安装在固定座2上用于驱动转轴3;转轴3贯穿于固定座2中;转轴3的一端与驱动装置1的输出端固定连接;转轴3的另一端置于气化炉内;所述叶轮4缠绕在转轴3的中段。

  传统设计中,生物质气化炉内往往未设置搅拌装置或者搅拌装置不能充分地搅拌生物质燃料,使得每次作业之后,总有接近30%的生物质燃料未能被充分燃烧,导致非常严重的浪费以及气化效率的降低。

  本实用新型对传统设计中的搅拌叶进行了改进,使得气化炉内的各空间位置的生物质燃料均能被充分搅拌,保证了炉内各空间位置生物质燃料均能被充分燃烧,从而大幅度的提升了气化效率。

  具体地,如图1所示,本实用新型搅拌装置中,转轴3的中段位置缠绕有叶轮4,本具体实施方式中,叶轮4为一个整体化的螺旋状叶片,但不限于此,该叶轮4亦可由多个独立的螺旋形叶片组合而成。叶轮4在本实施方式中设置有四层叶片。其中,靠近驱动装置1侧的两层叶片未设置扇形开孔8,其余两层叶片均设置有扇形开孔8,但不限于此,可结合实际搅拌中具体的生物质燃料种类,灵活在叶轮4的各叶片上开设扇形开孔8。

  传统设计中,叶轮或叶片上未设置有扇形开孔8,当叶片被带动旋转时,叶片之间以及炉底与叶片之间的生物质燃料所承受的压力将大于其他位置的生物质燃料所承受的压力。此情况往往使得叶片之间以及炉底与叶片之间的生物质燃料被过度挤压而不能均匀地与空气接触,使得生物质燃料燃烧不充分,造成生物质燃料的浪费。

  在本设计中,当转轴3带动叶轮4旋转时,叶轮4周围的粉末或颗粒状生物质燃料被叶轮4朝炉底方向推挤时,被推挤的部分生物质燃料会从扇形开孔8中向上翻出,避免了叶片之间的生物质燃料被过度挤压以及炉底与叶轮4之间的生物质燃料因承受压力过大而不能充分燃烧的情况。被推挤的其余部分生物质燃料聚集在叶轮4下方后因受到上方压力而朝炉壁方向挪动,从而使得整个炉底与叶轮4之间的生物质燃料能均匀的燃烧。

  为了确保炉底与叶轮4之间的生物质燃料能均匀地与空气接触,转轴3上靠近炉底的一端还设置有若干个一类搅拌杆6,本具体实施方式中一类搅拌杆6的数量为三个。一类搅拌杆6的一端固定在转轴3上,另一端朝炉底方向倾斜。当转轴3转动时,叶轮4与炉底之间的生物质燃料被一类搅拌杆6搅动,使得生物质燃料能与空气均匀的发生反应,保证了燃烧效果。

  考虑到叶轮4中各叶片之间的生物质燃料以及叶轮4与炉壁之间的生物质燃料被加热后会粘结在一起,叶轮4上还设置有二类搅拌杆7。二类搅拌杆7包括水平向搅拌杆71和轴向搅拌杆72。水平向搅拌杆71的一端固定在叶轮4上,其另一端水平指向并靠近炉壁;轴向搅拌杆72的一端固定在叶轮4上,其另一端朝转轴3倾斜。当转轴3转动时,水平向搅拌杆71沿着水平面旋转,叶轮4与炉壁之间的生物质燃料被其充分地搅动,使得生物质燃料能与空气均匀地接触而且能迅速掉落,防止与炉壁粘结在一起。轴向搅拌杆72转动时,能搅动叶轮4上各叶片之间的生物质燃料,使得各叶片之间的部分生物质燃料向炉底掉落,防止各叶片之间的生物质燃料被过度挤压而结块并附着在叶轮之间。

  由此,叶轮4、一类搅拌杆6、二类搅拌杆7和扇形开孔8互相配合作业,使得炉内各空间位置的生物质燃料都能被均匀搅拌,保证了炉内各空间各位置的生物质燃料能与空气充分接触,避免了部分生物质燃料粘结在一起的情况,保证了燃烧效果,提高了气化效率。

  在本设计中,为避免在搅拌过程中靠近叶轮4顶部的生物质燃料过度向炉壁靠近,转轴3上还设置有拨片5,该拨片5的一端固定在转轴3靠近驱动装置1的一端,拨片5的另一端贴近炉壁。当转轴3转动时,拨片5随之转动,将贴靠在炉壁上的生物质燃料拨平,使生物质燃料落入叶轮4中进入循环搅拌过程。

  如图2所示,为了辅助固定转轴3,气化炉内靠近炉顶的位置设置有炉内固定架9,本实施方式中,炉内固定架9由钢材制作而成。该图3所示,该炉内固定架9包括两条支架,两个小挡板和一个轴承。其中,两条支架的两端均固定在气化炉内壁上,轴承固定在两条支架之间并位于两条支架的中心位置,两个小挡板固定在轴承的两侧,对轴承起辅助固定的作用。转轴3的相应位置设置有与炉内固定架9上的轴承相匹配的轴套10。

  如图4所示,驱动装置1通过固定座2固定在气化炉的顶部。该固定座2包括上法兰21、下法兰22、左支架23和右支架24。其中,上法兰21的一端通过螺栓与驱动装置1固定连接,上法兰21的另一端通过螺栓与下法兰22的一端固定连接;下法兰22的另一端用螺栓固定在气化炉的顶部;左支架23和右支架24的底部均固定在气化炉的顶部,左支架23和右支架24的上端均与下法兰22固定连接以起到辅助固定下法兰22的作用。

  为了便于拆卸和维修,左支架23和右支架24分别通过两个固定板25与下法兰22的两侧固定连接。其中,固定板25的结构如图5所示。具体地,如图6所示,左支架23由左立架231和左横架232组成,左立架231的一端固定在气化炉的顶部,左立架231的另一端与左横架232的一端铰接,左横架232的另一端通过螺栓与一固定板25连接。右支架24由右立架241和右横架242组成,右立架241的一端固定在气化炉的顶部,右立架241的另一端与右横架242的一端铰接,右横架242的另一端通过螺栓与另一固定板25连接。

  转轴3贯穿于下法兰22中,转轴3与驱动装置1的连接端设置有与驱动装置1的输出端相匹配的凹槽。本实施例中, 驱动装置1为电机,其亦可为气缸等结构。在本实施例中,转轴3与电机的连接端设置有与电机的输出轴相匹配的凹槽。当电机被固定在固定座2上后,接通电源时,驱动装置1带动转轴3转动,转轴3带动叶轮4对气化炉内的生物质燃料进行搅拌。

  由于本实用新型所述的搅拌装置能均匀地搅拌气化炉内的生物质燃料,因而避免了传统设计中炉内部分生物质燃料被过度挤压而不能充分燃烧或者部分生物质燃料因加热后粘结在一起附着在炉壁上的情况。以此来降低了废渣的剩余量,提高了气化率,使得每次作业后,废渣的剩余量由原来的30%降低到5%以内。此外,经安装有本实用新型所述搅拌装置燃烧后的废渣其主要成分为矿物质等无机物,使得废渣的后续处理成本降低。

  以上所述仅为本实用新型的优先实施方式,只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围以内。