一种固体废弃物热解装置的制作方法

本发明涉及能源利用相关技术领域，具体为一种固体废弃物热解装置。

背景技术：

热解是一种古老的工业化生产技术，该技术主要是将固体废弃物中的有机物通过其自身的热不稳定性，在无氧或缺氧的条件下受热分解的过程，从而可将固体废物中的有机物转化为燃料气、燃料有等储存性能源，并由于是缺氧分解，排气量少，有利于减轻对大气环境的二次污染。

现有的固体废弃物在热解的过程中，由于其反应物的尺寸越小反应时间越短，若废弃物的尺寸大小不一，会导致反应时间的增长，进而大大的降低反应的效率，同时，现有的固体废弃物在进行的过程中，会直接投入至反应腔中，进而无法控制其进料及反应的速率，因而使得反应的效率降低。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种固体废弃物热解装置，具备避免反应炉腔中反应的废弃物尺寸较大和进料速度可调的优点，解决了上述背景技术中所提到的问题。

本发明提供如下技术方案：一种固体废弃物热解装置，包括机架，所述机架的表面固定安装有反应炉腔，且反应炉腔侧壁固定安装有加热器，所述反应炉腔的底部固定安装有出杂口，且反应炉腔的侧壁顶部固定安装有出气管，所述反应炉腔的顶端活动安装有进料管，所述进料管的侧壁中部固定安装有驱动电机，且驱动电机的输出轴固定安装有位于进料管内腔的驱动杆，所述驱动杆的侧壁固定安装有分选杆，且驱动杆的顶端固定安装有位于进料管外侧的主动带轮，所述进料管的内壁活动安装有位于驱动杆下方的粉碎杆，且粉碎杆顶端固定安装有位于进料管外侧的从动带轮，所述从动带轮通过皮带与主动带轮传动连接，所述粉碎杆的侧壁固定安装有粉碎刀，所述进料管的顶端固定安装有位于驱动杆上方的进料滑板。

优选的，所述分选杆的形状呈圆柱形，且分选杆的数量为十五个，十五个所述分选杆平均分为三组，且一组所述分选杆在驱动杆的侧壁呈等距直线安装，三组所述分选杆均安装至驱动杆的侧壁并以驱动杆的中心轴线为中心等角度安装。

优选的，所述粉碎杆的数量为两个，且两个粉碎杆的侧壁均固定安装有粉碎刀，两个所述粉碎杆上的粉碎刀交替排列。

优选的，所述进料滑板的形状呈半圆形倾斜实体板，且进料滑板倾斜的底端位于分选杆的中心轴线上方部位。

优选的，所述固体废弃物热解装置，还包括：

产物收集模块，与所述出气管管口连接，用于收集所述出气管管口排出的燃料气；

分离模块，与所述产物收集模块连接，用于将所述燃料气按照是否与水进行反应的条件进行分离，分立为不与水反应的第一气体和与水反应的第二气体；

存储模块，与所述分离模块连接，用于存储所述第二气体；

提取模块，与所述分离模块连接，用于提取所述第一气体中的热量并且进行存储；

存水模块，与所述提取模块连接，用于利用所述热量为存水进行加热；

振动传感器，设置于所述进料滑板下壁，用于采集所述进料滑板上的振动信号；

淋浴喷头，设置于所述进料滑板下方，分选杆上方，与所述存水模块(20)连接，用于将存水模块中的热水喷洒到废弃物上；

处理模块，与所述振动传感器连接，用于根据所述振动信号的大小确定淋浴喷头的喷洒频率；

控制模块，一端与所述处理模块连接，另一端与所述淋浴喷头连接，用于控制所述淋浴喷头按照所述喷洒频率进行喷洒；

所述振动传感器，还用于在检测到所述进料滑板上无振动信号时，继续检测在预设时长内进料滑板是否有振动信号；

所述处理模块，还用于当所述进料滑板在预设时长内没有振动信号时，生成清洗指令；

所述控制模块，还用于根据所述清洗指令控制所述淋浴喷头以最大喷洒频率对所述固体废弃物热解装置内部进行清洗。

优选的，所述固体废弃物热解装置，还包括：温度控制模块，设置于所述反应炉腔内壁，与所述加热器电性连接，用于控制所述加热器的加热温度；所述温度控制模块，包括：摄像头单元，用于拍摄所述反应炉腔内部的废弃物图片；

第一处理单元，与所述摄像头单元连接，用于根据所述废弃物图片将反应炉腔内部的废弃物进行分类；

获取单元，与所述第一处理单元连接，用于获取每个类别中的废弃物的密度以及降解率；

第二处理单元，与所述获取单元连接，用于根据每个类别中的废弃物的密度以及降解率计算出反应炉腔内部的废弃物的当前降解难度系数：

其中，δ表示为反应炉腔内部的废弃物的降解难度系数，n表示为废弃物分类的类别总数量，si表示为第i个类别中的废弃物的密度，ρ表示为反应炉腔内部的空气的密度，s表示为反应炉腔内部的废弃物所有废弃物的平均密度，gi表示为第i个类别中的废弃物的降解率，μ表示为反应炉腔内部的废弃物的预设最大降解率基准值；

将所述当前降解难度系数与预设阈值进行比较，当所述当前降解难度系数大于所述预设阈值时，确认所述加热器的加热温度为最大加热温度，当所述降解难度系数大于等于所述预设阈值时，确认所述加热器的加热温度为标准加热温度；

计算所述加热器的目标加热时长：

其中，t表示为加热器的目标加热时长，t表示为最大加热温度或者标准加热温度，t1表示为反应炉腔内部的空气温度，μ1表示为最大加热温度或者标准加热温度下反应炉腔内部的废弃物的降解率，t1表示为加热器的预设加热时长；

温度控制单元，一端与所述第二处理单元连接，另一端与所述加热器电性连接，用于控制所述加热器以最大加热温度或者标准加热温度对反应炉腔内部的废弃物加热目标加热时长。

与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过在进料管处安装有分选杆与粉碎刀，因而当固体废弃物投至反应炉腔时，首先通过分选杆使得一些较小尺寸的废弃物直接流入至反应炉腔中进行反应，之后大尺寸废弃物在通过粉碎刀进行粉碎后掉落至反应炉腔中，进而使得反应炉腔在工作的过程中，其废弃物的尺寸均较小，因而增加反应的速率，最终达到避免反应炉腔中反应的废弃物尺寸较大的现象。

2、本发明通过在进料管的外侧设有驱动电机，进而通过驱动电机不仅可促使分选杆与粉碎刀进行工作，同时，通过控制驱动电机自身的转速，进而控制分选杆与粉碎刀转动的速率，从而通过分选杆的摆动速率降低使得废弃物的下落速度在可调的范围之内，最终达到进料速度可调的目的。

3、通过收集出气管关口的燃料气可以保证反应炉腔2内热解的燃料气的后续排出，避免暴露到空气中出现能源损失情况的发生，通过将燃料气分立为第一气体和第二气体提取第一气体中的热量来对存水模块中的存水进行加热，可以避免燃料气中可以与水反应的气体与存水进行反应进而浪费燃料气情况的发生，同时，将排出的第一气体中的热量进行二次利用，提高了能源利用率，进一步地，通过对废弃物上喷洒热水来保证废弃物在粉碎刀粉碎时尽可能地少产生灰尘，提高了清洁度，通过控制淋浴喷头的喷洒频率来保证废弃物上的热水量保持刚好，同时热水可以更加快速地挥发，保证了废弃物的热解效率，通过利用淋浴喷头对固体废弃物热解装置内部进行清洗可以时刻保持固体废弃物热解装置内部的清洁度，无需人工清洁固体废弃物热解装置内部，节省了人力的同时为下次废弃物热解提供了保证。

4、通过将废弃物进行分类可以准确地了解每个类别内的废弃物的密度和降解率，考虑到多种废弃物共存的情况，进而计算出反应炉腔内部的废弃物的当前降解难度系数可以预先设置加热器的加热温度为最大加热温度还是标准加热温度，提高了实用性，进一步地，通过计算加热器的目标工作时长来准确地控制加热器的工作时长可以保证热解过程的稳定进行和工作效率，同时，在加热器加热了目标工作时长后关闭加热器可以节省无用的电能损耗。

附图说明

图1为本发明结构立体示意图；

图2为本发明结构进料管示意图；

图3为本发明结构局部剖视示意图；

图4为本发明所提供的一种固体废弃物热解装置的局部结构示意图；

图5为本发明的温度控制模块(21)的结构示意图。

图中：1、机架；2、反应炉腔；3、加热器；4、出杂口；5、出气管；6、进料管；7、驱动电机；8、驱动杆；9、分选杆；10、主动带轮；11、粉碎杆；12、从动带轮；13、皮带；14、粉碎刀；15、进料滑板；16、产物收集模块；17、分离模块；18、存储模块；19、提取模块；20、存水模块；21、振动传感器；22、淋浴喷头；23、处理模块；24、控制模块；25、温度控制模块；25.1、摄像头单元；25.2、第一处理单元；25.3、获取单元；25.4、第二处理单元；25.5、温度控制单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种固体废弃物热解装置，包括机架1，机架1的表面固定安装有反应炉腔2，且反应炉腔2侧壁固定安装有加热器3，反应炉腔2的底部固定安装有出杂口4，且反应炉腔2的侧壁顶部固定安装有出气管5，反应炉腔2的顶端活动安装有进料管6，进料管6的侧壁中部固定安装有驱动电机7，且驱动电机7的输出轴固定安装有位于进料管6内腔的驱动杆8，驱动杆8的侧壁固定安装有分选杆9，且驱动杆8的顶端固定安装有位于进料管6外侧的主动带轮10，进料管6的内壁活动安装有位于驱动杆8下方的粉碎杆11，且粉碎杆11顶端固定安装有位于进料管6外侧的从动带轮12，从动带轮12通过皮带13与主动带轮10传动连接，粉碎杆11的侧壁固定安装有粉碎刀14，进料管6的顶端固定安装有位于驱动杆8上方的进料滑板15，为了避免反应炉腔2中反应的废弃物尺寸较大的现象，因而在进料管6的内腔设有分选杆9与粉碎刀14，因而通过分选杆9可将尺寸不同废弃物进行预分离，之后，较小的尺寸方废弃物直接投至反应炉腔2中进行反应，其分选杆9上尺寸较大的废弃物通过分选杆9的转动掉落至粉碎刀14上，并通过粉碎刀14将其尺寸较大的废弃物进行粉碎，然后在掉落至反应炉腔2中，进而使得反应炉腔2在反应的过程中，其反应的尺寸相差不多，进而增加反应的速率，最终避免反应炉腔2中反应的废弃物尺寸较大的现象。

其中，分选杆9的形状呈圆柱形，且分选杆9的数量为十五个，十五个分选杆9平均分为三组，且一组分选杆9在驱动杆8的侧壁呈等距直线安装，三组分选杆9均安装至驱动杆8的侧壁并以驱动杆8的中心轴线为中心等角度安装，为了使得废弃物梳理的过程中更加的便捷，因而在驱动杆8的侧壁设有三排分选杆9，并通过分选杆9之间的间距大小对废弃物的尺寸进行筛分，同时，通过分选杆9转动，不仅可将尺寸较大的废弃物推至粉碎刀14上，同时，通过分选杆9的转动速率，还可控制进料的速率，进而控制反应的速率。

其中，粉碎杆11的数量为两个，且两个粉碎杆11的侧壁均固定安装有粉碎刀14，两个粉碎杆11上的粉碎刀14交替排列，为了达到将废弃物进行粉碎的目的，通过粉碎杆11侧壁安装有粉碎刀14，并通过两个粉碎杆11上的粉碎刀14交替安装，因而当废弃物掉落至粉碎刀14上时，通过转动促使废弃物被挤压至粉碎刀14之间，并通过粉碎刀14完成粉碎，最终使得反应炉腔2中的反应物尺寸大小在一定的范围之内。

其中，进料滑板15的形状呈半圆形倾斜实体板，且进料滑板15倾斜的底端位于分选杆9的中心轴线上方部位，为了防止废弃物直落至粉碎刀14中，因而在进料管6的顶端固定安装有进料滑板15，并通过进料滑板15的倾斜安装，从而使得废弃物在掉落的过程中，首先作用至分选杆9上，进而在通过分选杆9进行分筛，使得废弃物处理时具有一定的先后顺序，最终防止了废弃物直接落至粉碎刀14中。

工作原理：使用时，首先通过机架1将反应炉腔2固定至合适的位置，然后在将加热器3接入蒸汽设备，之后；

工作状态：通过进料滑板15将固体废弃物放至到进料管6中，之后，一些尺寸较小的固体颗粒物从分选杆9上直接滑动至加热器3中进行反应，其次，通过驱动电机7带动驱动杆8进行转动，进而使得驱动杆8带动分选杆9进行转动，从而使得一些尺寸较大的废弃物受分选杆9的影响被推送至粉碎刀14上，同时，由于驱动杆8的转动会带动主动带轮10进行同步的转动，主动带轮10通过皮带13促使从动带轮12进行同步的转动，进而使得从动带轮12带动粉碎杆11进行转动，最终，通过粉碎杆11促使粉碎刀14进行转动，进而使得落至在粉碎刀14上的大尺寸废弃物经粉碎后直接落至反应炉腔2中，之后，通过加热器3中的高温使得反应炉腔2中的物料反应，之后通过出气管5收集反应后的产物，最终，其反应后的废物通过出杂口4排出，之后，如需再次的进行反应，再次按照上述的步骤操作即可。

在一个实施例中，如图4所示，所述固体废弃物热解装置，还包括：

产物收集模块16，与所述出气管5管口连接，用于收集所述出气管5管口排出的燃料气；

分离模块17，与所述产物收集模块16连接，用于将所述燃料气按照是否与水进行反应的条件进行分离，分立为不与水反应的第一气体和与水反应的第二气体；

存储模块18，与所述分离模块17连接，用于存储所述第二气体；

提取模块19，与所述分离模块17连接，用于提取所述第一气体中的热量并且进行存储；

存水模块20，与所述提取模块19连接，用于利用所述热量为存水进行加热；

振动传感器21，设置于所述进料滑板15下壁，用于采集所述进料滑板15上的振动信号；

淋浴喷头22，设置于所述进料滑板15下方，分选杆9上方，与所述存水模块20连接，用于将存水模块20中的热水喷洒到废弃物上；

处理模块23，与所述振动传感器21连接，用于根据所述振动信号的大小确定淋浴喷头22的喷洒频率；

控制模块24，一端与所述处理模块23连接，另一端与所述淋浴喷头22连接，用于控制所述淋浴喷头22按照所述喷洒频率进行喷洒；

所述振动传感器21，还用于在检测到所述进料滑板15上无振动信号时，继续检测在预设时长内进料滑板15是否有振动信号；

所述处理模块23，还用于当所述进料滑板15在预设时长内没有振动信号时，生成清洗指令；

所述控制模块24，还用于根据所述清洗指令控制所述淋浴喷头22以最大喷洒频率对所述固体废弃物热解装置内部进行清洗。

上述技术方案的工作原理为：收集出气管管口排出的燃料气，将所述燃料气按照是否与水进行反应的条件进行分离，分立为不与水反应的第一气体和与水反应的第二气体，将第二气体进行存储，提取所述第一气体中的热量并且进行存储，利用提取的热量为存水进行加热，采集所述进料滑板上的振动信号，通过振动信号控制淋浴喷头的喷洒频率对废弃物进行热水喷洒或者清洗固体废弃物热解装置内部。

上述技术方案的有益效果为：通过收集出气管关口的燃料气可以保证反应炉腔内热解的燃料气的后续排出，避免暴露到空气中出现能源损失情况的发生，通过将燃料气分立为第一气体和第二气体提取第一气体中的热量来对存水模块中的存水进行加热，可以避免燃料气中可以与水反应的气体与存水进行反应进而浪费燃料气情况的发生，同时，将排出的第一气体中的热量进行二次利用，提高了能源利用率，进一步地，通过对废弃物上喷洒热水来保证废弃物在粉碎刀粉碎时尽可能地少产生灰尘，提高了清洁度，通过控制淋浴喷头的喷洒频率来保证废弃物上的热水量保持刚好，同时热水可以更加快速地挥发，保证了废弃物的热解效率，通过利用淋浴喷头对固体废弃物热解装置内部进行清洗可以时刻保持固体废弃物热解装置内部的清洁度，无需人工清洁固体废弃物热解装置内部，节省了人力的同时为下次废弃物热解提供了保证。

在一个实施例中，如图5所示，所述固体废弃物热解装置，还包括：温度控制模块25，设置于所述反应炉腔2内壁，与所述加热器3电性连接，用于控制所述加热器3的加热温度；所述温度控制模块25，包括：

摄像头单元25.1，用于拍摄所述反应炉腔2内部的废弃物图片；

第一处理单元25.2，与所述摄像头单元25.1连接，用于根据所述废弃物图片将反应炉腔2内部的废弃物进行分类；

获取单元25.3，与所述第一处理单元25.2连接，用于获取每个类别中的废弃物的密度以及降解率；

第二处理单元25.4，与所述获取单元25.3连接，用于根据每个类别中的废弃物的密度以及降解率计算出反应炉腔2内部的废弃物的当前降解难度系数：

其中，δ表示为反应炉腔2内部的废弃物的降解难度系数，n表示为废弃物分类的类别总数量，si表示为第i个类别中的废弃物的密度，ρ表示为反应炉腔2内部的空气的密度，s表示为反应炉腔2内部的废弃物所有废弃物的平均密度，gi表示为第i个类别中的废弃物的降解率，μ表示为反应炉腔2内部的废弃物的预设最大降解率基准值；

将所述当前降解难度系数与预设阈值进行比较，当所述当前降解难度系数大于所述预设阈值时，确认所述加热器3的加热温度为最大加热温度，当所述降解难度系数大于等于所述预设阈值时，确认所述加热器3的加热温度为标准加热温度；

计算所述加热器3的目标加热时长：

其中，t表示为加热器3的目标加热时长，t表示为最大加热温度或者标准加热温度，t1表示为反应炉腔2内部的空气温度，μ1表示为最大加热温度或者标准加热温度下反应炉腔2内部的废弃物的降解率，t1表示为加热器3的预设加热时长；

温度控制单元25.5，一端与所述第二处理单元25.4连接，另一端与所述加热器3电性连接，用于控制所述加热器3以最大加热温度或者标准加热温度对反应炉腔2内部的废弃物加热目标加热时长；

在本实施例中，上述μ1的值随着加热温度的变化而变化，当t为最大加热温度时，μ1表示为最大加热温度下反应炉腔2内部的废弃物的降解率，当t为标准加热温度时，μ1表示为标准加热温度下反应炉腔2内部的废弃物的降解率。

上述技术方案的工作原理为：拍摄所述反应炉腔内部的废弃物图片，根据所述废弃物图片将反应炉腔内部的废弃物进行分类，获取每个类别中的废弃物的密度以及降解率，根据每个类别中的废弃物的密度以及降解率计算出反应炉腔内部的废弃物的当前降解难度系数，根据当前降解难度系数可以预先选择最大温度还是标准温度，然后计算加热器的目标加热时长，计算完毕后，控制加热器以最大加热温度或者标准加热温度对反应炉腔2内部的废弃物加热目标加热时长。

上述技术方案的有益效果为：通过将废弃物进行分类可以准确地了解每个类别内的废弃物的密度和降解率，考虑到多种废弃物共存的情况，进而计算出反应炉腔内部的废弃物的当前降解难度系数可以预先设置加热器的加热温度为最大加热温度还是标准加热温度，提高了实用性，进一步地，通过计算加热器的目标工作时长来准确地控制加热器的工作时长可以保证热解过程的稳定进行和工作效率，同时，在加热器加热了目标工作时长后关闭加热器可以节省无用的电能损耗。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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