一種用于干式厭氧發(fā)酵的加熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及厭氧發(fā)酵設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種用于干式厭氧發(fā)酵的加熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]厭氧發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)甲烷菌對(duì)溫度變化非常敏感，為了維持產(chǎn)甲烷菌的活性，厭氧發(fā)酵過(guò)程中必須保持物料發(fā)酵溫度的穩(wěn)定性。按照工藝溫度來(lái)分，厭氧發(fā)酵可分為高溫、中溫和低溫發(fā)酵。低溫厭氧發(fā)酵不對(duì)物料采取任何加熱保溫措施，但低溫條件下產(chǎn)氣率非常低且不穩(wěn)定，因此在實(shí)際工程中應(yīng)用較少，而高溫和中溫工藝中都需要對(duì)物料進(jìn)行加熱，目前常用的加熱方法分反應(yīng)器內(nèi)加熱和反應(yīng)器外加熱兩種，其中反應(yīng)器內(nèi)加熱包括循環(huán)熱水盤(pán)管和蒸汽直接加熱，循環(huán)熱水盤(pán)管加熱方式隨著系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增加循環(huán)熱水盤(pán)管常會(huì)因物料纏繞或粘結(jié)而在管外壁形成一層包裹層，從而使熱傳遞效率大大降低；蒸汽直接加熱不僅會(huì)導(dǎo)致物料局部溫度過(guò)高影響菌群的發(fā)育和分布，從而對(duì)厭氧反應(yīng)產(chǎn)生一定的抑制，而且還會(huì)使物料的含水率增加，此外，由于加熱過(guò)程是間歇運(yùn)行，蒸汽出口也容易發(fā)生堵塞，影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且采取這兩種加熱方式的前提條件是反應(yīng)器內(nèi)物料必須保持良好的攪拌混合效果。反應(yīng)器外加熱是將物料在反應(yīng)器外進(jìn)行加熱，包括預(yù)加熱和循環(huán)加熱兩種，預(yù)加熱是物料在進(jìn)入反應(yīng)器之前，將物料在獨(dú)立的加熱裝置內(nèi)加熱到工藝所需溫度，再送入反應(yīng)器內(nèi)。這種加熱方式的熱損失較大，且容易發(fā)生堵塞；循環(huán)加熱方式是加熱裝置與反應(yīng)器之間一直保持物料的循環(huán)流動(dòng)形成一個(gè)閉合環(huán)路，物料經(jīng)過(guò)循環(huán)反復(fù)加熱使反應(yīng)器內(nèi)物料溫度維持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍。對(duì)于干式厭氧發(fā)酵而言，由于其物料高含固率的特點(diǎn)，對(duì)物料的加熱效果不僅與加熱系統(tǒng)的本身有關(guān)，而且還與物料的流動(dòng)性和傳質(zhì)效果也有直接的關(guān)系，到目前為止還沒(méi)有一種專門(mén)針對(duì)干式厭氧發(fā)酵工藝開(kāi)發(fā)的高效加熱系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于干式厭氧發(fā)酵的加熱系統(tǒng)，能滿足干式厭氧發(fā)酵工藝對(duì)溫度的要求，保證在高熱交換效率下物料受熱的均勻性及熱利用效率。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于干式厭氧發(fā)酵的加熱系統(tǒng)，包括:
[0005]中空加熱軸、若干加熱葉片、加熱軸驅(qū)動(dòng)裝置、熱水循環(huán)栗、分水器、熱平衡水罐、換熱器和主熱源；其中，
[0006]所述中空加熱軸，其活動(dòng)設(shè)在用于干式厭氧發(fā)酵的臥式反應(yīng)器內(nèi)，所述若干加熱葉片沿軸向分布固定設(shè)在所述中空加熱軸上；
[0007]所述加熱軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，設(shè)在所述臥式反應(yīng)器外，與所述中空加熱軸連接，能驅(qū)動(dòng)所述中空加熱軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0008]所述分水器，設(shè)在所述臥式反應(yīng)器外，該分水器的第一熱水供應(yīng)口經(jīng)管路和所述熱水循環(huán)栗與所述中空加熱軸一端連接，第二熱水供應(yīng)口經(jīng)管路與所述熱平衡水罐的第二回水口連接；
[0009]所述熱平衡水罐，設(shè)在所述臥式反應(yīng)器外，該熱平衡水罐的出水口經(jīng)由所述換熱器與所述分水器的第一熱水回水口連接，第一回水口經(jīng)管路與所述中空加熱軸的另一端連接;
[0010]所述換熱器，設(shè)在所述臥式反應(yīng)器外，該換熱器的第一進(jìn)口、第一出口與所述主熱源連接。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果為:通過(guò)將中空加熱軸、熱水循環(huán)栗、分水器、換熱器、熱源和熱平衡水罐進(jìn)行有機(jī)地組合，可以形成一個(gè)為干式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器供熱的多熱源供熱系統(tǒng)，其中加熱軸在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，可以實(shí)現(xiàn)加熱軸和加熱葉片在對(duì)物料加熱的同時(shí)完成對(duì)物料的攪拌和混合，這樣不僅可以提高物料間的熱傳導(dǎo)，使物料受熱均勻，而且加熱葉片和加熱軸一直處于動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)，可以避免物料粘結(jié)在管外壁形成包裹層，提高了傳熱效率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0013]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中各標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的部件名稱為:1.反應(yīng)器；2.中空加熱軸；3.加熱葉片；4.加熱軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備；5.熱水循環(huán)栗；6.分水器；6A.分水器的第一熱水供應(yīng)口 ；6B.分水器的其他熱源入口 ；6C.分水器的其他供熱出口 ；6D.分水器的第二熱水供應(yīng)口 ；6E.分水器的第一熱水回水口 ；7.主熱源；8.熱源熱水循環(huán)栗；9.軟化水設(shè)備；9A.軟化水設(shè)備的補(bǔ)水口 ；10.換熱器；11.熱平衡水罐；11A.熱平衡水罐第二回水口 ；11B.熱平衡水罐的出水口 ；11C.熱平衡水罐的第一回水口。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0016]圖1所示為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種用于干式厭氧發(fā)酵的加熱系統(tǒng)，可為干式厭氧發(fā)酵的臥式反應(yīng)器加熱，該系統(tǒng)包括:
[0017]中空加熱軸、若干加熱葉片、加熱軸驅(qū)動(dòng)裝置、熱水循環(huán)栗、分水器、熱平衡水罐、換熱器和主熱源；其中，
[0018]中空加熱軸，其活動(dòng)設(shè)在用于干式厭氧發(fā)酵的臥式反應(yīng)器內(nèi)，若干加熱葉片沿軸向分布固定設(shè)在中空加熱軸上；
[0019]加熱軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備，設(shè)在臥式反應(yīng)器外，與中空加熱軸連接，能驅(qū)動(dòng)中空加熱軸轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0020]分水器，設(shè)在臥式反應(yīng)器外，該分水器的第一熱水供應(yīng)口經(jīng)管路和熱水循環(huán)栗與中空加熱軸一端連接，第二熱水供應(yīng)口經(jīng)管路與熱平衡水罐的第二回水口連接；
[0021]熱平衡水罐，設(shè)在臥式反應(yīng)器外，該熱平衡水罐的出水口經(jīng)由換熱器與分水器的第一熱水回水口連接，第一回水口經(jīng)管路與中空加熱軸的另一端連接；
[0022]換熱器，設(shè)在臥式反應(yīng)器外，該換熱器的第一進(jìn)口、第一出口與主熱源連接，具體的，換熱器的第一進(jìn)水口、第一出水口與主熱源的供熱設(shè)備的管道相連接；所述主熱源是整個(gè)供熱系統(tǒng)的熱主要提供源。
[0023]上述系統(tǒng)中的各設(shè)備按上述方式連接后，中空加熱軸、熱水循環(huán)栗栗、分水器、主熱源、換熱器和熱平衡水罐連接成循環(huán)閉合水路。
[0024]上述系統(tǒng)中，分水器還設(shè)有:其他熱源入口和其他供熱出口，設(shè)置這種結(jié)構(gòu)的分水器可以同時(shí)將幾個(gè)熱源整合在一起為系統(tǒng)供熱，可同時(shí)采用一種或多種加熱方式，系統(tǒng)靈活適用范圍廣。
[0025]上述系統(tǒng)中，設(shè)置熱平衡水罐，可使冷熱水在熱平衡水罐內(nèi)完成混合，提高主熱源鍋爐的回水溫度，減小了溫差，更有利于熱源的運(yùn)行穩(wěn)定。
[0026]上述加熱系統(tǒng)的主熱源包括:供熱設(shè)備和軟化水設(shè)備，供熱設(shè)備通過(guò)管路、閥門(mén)與熱源熱水循環(huán)栗連接成閉合循環(huán)水路；軟化水設(shè)備通過(guò)管路與閉合水路接通，主熱源的供熱設(shè)備可以采用熱水鍋爐、蒸汽鍋爐或電加或者預(yù)熱回收再利用熱等多種加熱形式的申報(bào)，適用范圍較廣。
[0027]上述加熱系統(tǒng)，中空加熱軸位于臥式反應(yīng)器內(nèi)的中心位置，加熱葉片與中空加熱軸垂直焊接，并沿軸線方向以設(shè)定角度呈螺旋狀多層分布。其中，處于臥式反應(yīng)器進(jìn)料端一側(cè)的中空加熱軸總長(zhǎng)1/3段上的各加熱葉片間距一致，剩余部分的中空加熱軸上的各加熱葉片間距一致，處于臥式反應(yīng)器進(jìn)料端一側(cè)的中空加熱軸總長(zhǎng)1/3段上的各加熱葉片間距小于剩余部分的中空加熱軸上的各加熱葉片的間距。
[0028]上述加熱系統(tǒng)中，各設(shè)備的管路上均設(shè)有控制閥。方便對(duì)各設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的加熱系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0030]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于干式厭氧發(fā)酵的加熱系統(tǒng)，包括:中空加熱軸、加熱葉片、加熱軸驅(qū)動(dòng)設(shè)備、熱水循環(huán)栗、分水器、主熱源，換熱器和熱平衡水罐，其中，主熱源由供熱設(shè)備、熱源熱水循環(huán)栗和軟化水設(shè)備連接而成；
[0031]在一個(gè)臥式反應(yīng)器內(nèi)，由空心管制成的中空加熱軸，位于臥式反應(yīng)器中心，沿臥式反應(yīng)器縱向與底部平行安裝；加熱葉片與中空加熱軸垂直焊接，并沿軸線方向以設(shè)定角度呈螺旋狀多層分布。此外，在靠近反應(yīng)器進(jìn)料端的