本申请涉及一种层流式搅拌装置及发酵罐，涉及发酵技术，其包括中心柱、搅拌组件和驱动组件，所述中心柱设置于发酵罐内，所述搅拌组件包括横梁、支撑杆和多个沿支撑杆长度方向分布的桨叶，所述支撑杆吊设于横梁下方；所述横梁设置有驱动组件，所述驱动组件用于驱动横梁绕中心柱圆周运动，所述横梁转动连接于中心柱，所述桨叶可随横梁转动，以用于扰动发酵罐内不同高度层对应的优势菌群。本申请的搅拌组件可对发酵罐内的物料进行分层搅拌，既保证传质效果也能减少优势菌群相互混合情况的出现。质效果也能减少优势菌群相互混合情况的出现。质效果也能减少优势菌群相互混合情况的出现。
【技术实现步骤摘要】
层流式搅拌装置及发酵罐
[0001]本申请涉及发酵技术，尤其是涉及一种层流式搅拌装置及发酵罐。
技术介绍
[0002]厌氧发酵是借助微生物在无氧条件下的生命活动制备直接代谢产物或次级代谢产物的过程，目前我国厌氧发酵方面的主要应用为沼气的制备，提高能源的再利用率。厌氧发酵过程主要分为水解、酸化和产甲烷三个阶段。
[0003]有机物质被微生物酶解为小分子化合物的过程称为水解阶段；在不产甲烷微生物群作用下将小分子化合物转化为有机酸、醇、二氧化碳、氢和胺等物质的阶段称为酸化阶段；第二阶段产物被产甲烷细菌分解成甲烷和二氧化碳的过程称为产甲烷阶段。三个阶段均对应不同的优势微生物菌群，且由于厌氧发酵罐内不同高度层间的环境不同会自然驱使这三类优势菌群分层形成优势发酵区。而现有技术中的厌氧发酵罐中用于机械搅拌传质的装置大多采用全混式传质，搅拌器通常采用置顶式、侧入式、潜水式或者混合式，全混式传质搅拌的厌氧发酵罐内没有明显的阶段划分，存在不同程度的流场质点速度分布不均匀、无效能量占比大、无法建立优势菌群或优势菌群不明显、耗能大的问题。
[0004]因此，专利技术人认为亟需提供一种可实现同层间微搅拌传质的搅拌装置以及发酵罐。
技术实现思路
[0005]为了使发酵罐内搅拌传质的过程中，不同高度层间的优势菌群不易相互混合，本申请提供一种层流式搅拌装置及发酵罐。
[0006]一种层流式搅拌装置，包括：中心柱，设置于发酵罐内；
[0007]搅拌组件，包括转动连接于所述中心柱上的横梁；
[0008]驱动组件，用于驱动所述横梁绕中心柱作周向运动；
[0009]所述搅拌组件还包括固定于横梁下方的支撑杆，以及多个沿支撑杆长度方向固定设置的桨叶，所述桨叶随横梁周向转动，用于扰动发酵罐内所述桨叶相对应的高度层内的优势菌群。
[0010]在其他实施例中，所述横梁下方设置多个支撑杆，相邻两个所述支撑杆之间沿长度方向固定有多个连接杆，每个连接杆上固定设置有至少一个所述桨叶。
[0011]在其他实施例中，所述桨叶呈条形板状结构，所述横梁和支撑杆的所在平面与桨叶的板面相交但不相互垂直。
[0012]在其他实施例中，所述横梁上设置有至少一个内循环泵，所述内循环泵包括至少两个沿轴向间隔设置的输送单元，所述输送单元包括螺旋轴和套管。
[0013]在其他实施例中，所述内循环泵还包括设置于两个输送单元之间的间隔单元，所述间隔单元包括两端分别连接于相邻两个所述螺旋轴的连接轴，以及套设于所述连接轴外的支撑管。
[0014]在其他实施例中，所述驱动组件包括液压马达和驱动轮，所述液压马达固定于横梁远离所述中心柱的一端，所述液压马达的输出轴与所述驱动轮连接。
[0015]在其他实施例中，所述横梁上固定设置有破壳器，所述破壳器至少设置有一个用于破壳的尖端。
[0016]一种发酵罐，包括罐体，所述罐体内设置有所述的层流式搅拌装置。
[0017]在其他实施例中，所述罐体内设置有清砂组件，所述清砂组件包括破砂件和送砂件，所述破砂件包括螺旋杆和驱动马达，所述螺旋杆转动连接于支撑杆的下端，所述驱动马达连接于支撑杆并用于驱动螺旋杆转动；所述送砂件包括螺旋输送机，所述螺旋输送机用于螺旋杆推动的沉砂输送至罐体外。
[0018]在其他实施例中，所述送砂件还包括用于收集沉砂的收砂筒，所述螺旋输送机连通于收砂筒，所述中心柱设置有刮砂器，所述刮砂器包括从动环、刮砂板和主动件，所述从动环转动连接于中心柱，所述主动件连接于支撑杆且主动件用于驱动从动环旋转，所述刮砂板连接于从动环的下端面，且刮砂板用于将沉砂扫入收砂筒内。
[0019]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
[0020]1.驱动组件可带动横梁绕中心柱圆周运动，而轨道可给予横梁支撑力，提高横梁旋转或摆动过程中的稳定性，支撑杆随横梁转动过程中可带动桨叶扰动发酵罐内的物料，提高发酵罐内物料的传质效果，且桨叶水平扰动物料过程中不产生涡流和竖直方向上的移动，不易使得不同的优势菌群发生相互混合的情况；此外，内循环泵可将不同高度层间高密度区域的菌群输送至低密度区域，桨叶可配合内循环泵，使得输送的菌群快速分散，提高同一高度层间菌群密度，以此提升发酵效率；
[0021]2.螺旋杆可将罐体底部的沉砂破开并推动至收砂筒开口附近，并由主动件驱动刮砂器旋转，将收砂筒附近的沉砂刮入收砂筒内，最后由螺旋输送机输送至罐体外，除砂效果更佳，且通过收砂筒聚集沉砂统一清除可减少罐体内物料随沉砂一同排出的情况，减少原料的浪费。
附图说明
[0022]图1是本申请实施例的结构示意图。
[0023]图2是本申请实施例罐体的局部结构示意图。
[0024]图3是本申请实施例层流式搅拌装置的结构示意图。
[0025]图4是图2中A部位和B部位的放大示意图。
[0026]图5是本申请实施例内循环泵的结构示意图。
[0027]附图标记说明：1、中心柱；11、液压油分配器；101、轨道；2、搅拌组件；21、横梁；211、破壳器；22、支撑杆；221、连接杆；23、桨叶；3、驱动组件；31、液压马达；32、驱动轮；4、内循环泵；41、驱动件；42、输送单元；421、螺旋轴；422、套管；423、连接条；43、间隔单元；431、连接轴；432、阻断盘；433、支撑管；5、罐体；51、进料管；52、出料管；6、清砂组件；61、破砂件；611、螺旋杆；612、驱动马达；613、破砂齿；62、送砂件；621、收砂筒；622、螺旋输送机；63、刮砂器；631、从动环；632、刮砂板；6311、环片；6312、立杆；633、主动件；634、传动齿轮。
具体实施方式
[0028]以下结合附图1
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5对本申请作进一步详细说明。
[0029]本申请实施例公开一种层流式搅拌装置及发酵罐。
[0030]参照图1，一种发酵罐包括罐体5，罐体5呈圆筒状结构且其上开口密封盖合有膜顶，以用于容纳厌氧发酵后生成的沼气并及时导出至罐体5外的沼气收集装置中。参照图2和图3，罐体5内设置有层流式搅拌装置，层流式搅拌装置包括中心柱1、搅拌组件2和驱动组件3。中心柱1竖向固定于罐体5的罐底并与罐体5同中心轴线。搅拌组件2包括横梁21、支撑杆22和多个桨叶23，横梁21可以通过轴承座转动连接于中心柱1的上端，横梁21的中部也可直接转动连接安装于中心柱1上端，支撑杆22一端吊设于横梁21的下方，多个桨叶23固定于支撑杆22并沿支撑杆22的长度方向分布，以使得横梁21绕中心柱1做圆周运动过程中能带动支撑杆22和桨叶23一同水平周向移动，不同高度的桨叶23水平扰动罐体5内相应高度层的优势菌群，且桨叶23移动时不产生涡流或轴向高度的改变，继而不容易将不同的优势菌群搅动混合。
[0031]为了提高搅拌组件2对罐体5内同层范围的物料的搅动效果，在横梁21下方设置多个支撑杆22且多个支撑杆22沿横梁21的长度方向等距分布设置，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种层流式搅拌装置，其特征在于，包括：中心柱(1)，设置于发酵罐内；搅拌组件(2)，包括转动连接于所述中心柱(1)上的横梁(21)；驱动组件(3)，用于驱动所述横梁(21)绕中心柱(1)作周向运动；所述搅拌组件(2)还包括固定设置在所述横梁(21)下方的桨叶(23)，所述桨叶(23)随横梁(21)周向转动，用于扰动发酵罐内所述桨叶(23)相对应的高度层内的优势菌群。2.根据权利要求1所述的层流式搅拌装置，其特征在于：所述横梁(21)下方设置多个支撑杆(22)，相邻两个所述支撑杆(22)之间沿长度方向固定有多个连接杆(221)，每个连接杆上固定设置有至少一个所述桨叶(23)。3.根据权利要求1所述的层流式搅拌装置，其特征在于：所述桨叶(23)呈条形板状结构，所述横梁(21)和支撑杆(22)的所在平面与桨叶(23)的板面相交但不相互垂直。4.根据权利要求1所述的层流式搅拌装置，其特征在于：所述横梁(21)上设置有至少一个内循环泵(4)，所述内循环泵(4)包括至少两个沿轴向间隔设置的输送单元(42)，所述输送单元(42)包括螺旋轴(421)和套管(422)。5.根据权利要求4所述的层流式搅拌装置，其特征在于：所述内循环泵(4)还包括设置于两个输送单元(42)之间的间隔单元(43)，所述间隔单元(43)包括两端分别连接于相邻两个所述螺旋轴(421)的连接轴(431)，以及套设于所述连接轴(431)外的支撑管(433)。6.根据权利要求1所述的层流式搅拌装置，其特征在于：所述驱动组件(3)包括液压马达(31)和驱动轮(32)，所述液压...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉波，
申请(专利权)人：北京科林思源生物质能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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