[发明专利]一种垂直气动搅拌器

说明书

(一)技术领域

本发明及一种搅拌装置，特别是用于搅拌沼气发酵过程中的垂直气动搅拌器。

(二)背景技术

在沼气生产过程中，当发酵物体在适宜的温度、湿度及酸碱度等条件下，可以产生沼气。这些沼气先以气泡状态附着在发酵固体的表面，随着气泡逐渐变大而破裂沼气被释放出来。在气泡破裂之前，它会遮住发酵固体表面，阻挡厌氧菌对发酵固体的侵入，抑制了发酵的进行，致使发酵速度缓慢。如果对发酵固体进行搅动，不仅附着在发酵固体外的气泡会立即破裂释放出沼气，而且产甲烷菌会继续浸入发酵固体，使发酵速度变得更加剧烈。所以，在沼气生产中，搅拌对发酵速度及产气效率的提升都起到至关重要的作用。

在我国，尤其在长江以北，冬季气温较低，为减少厌氧消化过程中的热能供应量，多采用干发酵技术，即通过提高干物质(TS)含量，可以减少中温发酵过程中所需热能的消耗。但同时也产生一些弊端，就是当发酵固体浓度达到一定时，产生的气泡状沼气被一层层的发酵固体所包裹，这些气泡不易释放，所以在干发酵的厌氧消化工艺中，增设搅拌装置就显得尤为重要。但是由于干发酵工艺中的发酵固体含量在15％以上(如同牲畜鲜粪的浓度)，粘度很高，采用普通旋转式机械强制搅拌，产生的扭矩巨大，极容易损坏搅拌器；又因为厌氧消化是在密闭的容器中进行的，搅拌器一旦出现故障，将会无法修理，因此，在干法发酵的厌氧消化工艺中设置搅拌装置，一直是该专业领域研究者探讨的技术难题。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种垂直气动搅拌器。

为实现上述的目的，本发明依据了如下的技术方案。垂直气动搅拌器包括气动部分和搅拌部分，搅拌部分位于厌氧消化器的罐体内，气动部分位于厌氧消化器罐体外的顶部。所述的搅拌部分包括搅拌笼、两端与搅拌笼的连接辐条、固定在搅拌笼中部的中轴、一端与中轴连接，另一端与搅拌笼连接的斜拉筋。所述的气动部分包括气缸、活塞两端连接的活塞杆，其中一根活塞杆的一端与搅拌笼中轴铰接，另一根活塞杆的一端上设置碰铁，与碰铁相对应的两个限位开关固定在气缸旁的立柱上，电磁阀与限位开关电连接。

还可以在垂直气动搅拌器的气动部分与搅拌部分之间增设既能控制搅拌笼做垂直运动，又能做旋转运动的牵连架部分。

所述的牵连架部分由牵接横梁、牵连横梁、导向柱、导向筒、啮合内锥与啮合外锥和置螺旋叶片组成；导向筒设置在厌氧消化器罐体外壁的上端，导向柱的一端穿入导向筒，另一端将牵接横梁、牵连横梁串接，在牵接横梁与牵连横梁之间留有间隙；啮合外锥设置在牵接横梁上，中轴穿过啮合外锥并在顶端固定啮合内锥；螺旋叶片设置在搅拌笼内；牵连架部分与气动部分铰接。

导向筒的一端设置活动封盖。

本发明的优越处在于：1、垂直气动搅拌器运行平稳，安全系数大；2、搅拌器具有以柔克刚的特性，根据阻力大小自动改变速度；3、搅拌器对物料搅拌均匀，该搅拌器运行时，既作垂直运动，又作圆周运动；4、主要部件维修方便。

(四)附图说明

附图是本发明的结构示意图。

(五)具体实施方式

本发明的具体结构请参见附图。垂直气动搅拌器包括气动部分、搅拌部分，搅拌部分位于厌氧消化器罐体1的内部，气动部分位于厌氧消化器罐体1外部的顶端。所述的搅拌部分包括搅拌笼2、两端连接搅拌笼2的若干根辐条3、固定在搅拌笼2中部的中轴5、一端与中轴连接，另一端与搅拌笼体连接的斜拉筋6；所述的气动部分包括气缸10、设置在活塞两端的塞杆，其中一根活塞杆与搅拌笼2的中轴5铰接，另一根活塞杆上设置碰铁13，与碰铁13相对应的两个限位开关12固定在气缸旁的立柱上，电磁阀14与限位开关12电连接。

垂直气动搅拌器工作是由气缸的动力传递所带动的。当活塞向下运动时，其两端的活塞杆，一根牵引着搅拌笼2的中轴向下，起着向下搅拌的作用。另一根活塞杆上的碰铁13运动到下部限位开关12B的位置时，碰铁13与其重合通电，控制电磁阀14换向，则活塞向上的运动。同理，当活塞向上运动时，其两端的活塞杆，一根牵引着搅拌笼2的中轴向上，起着向上搅拌的作用。另一根活塞杆上的碰铁13运动到上部限位开关12A的位置时，碰铁13与其重合通电，控制电磁阀14换向，则活塞向下运动完成一次垂直上下运动。整个搅拌器垂直上下的搅拌，完全实现与气缸同步自动进行。其中的辐条3起协助搅拌的作用。斜拉筋6起加强搅拌笼2的作用。