全文摘要
本实用新型公开一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，属于堆肥曝气技术领域，适用于卧式连续推流式堆肥反应器。该防堵塞曝气喷头包括金属外壳、曝气塞及金属底座；金属底座包括倒锥台形管口、内管筒体、斜面管壁及底座法兰体；曝气塞包括球面塞头、倒锥形塞身及圆柱形塞尾曝气塞自然放置在倒锥台形管口上；金属外壳包括球面封头、外壳筒体及外壳法兰体，球面封头下方的所述外壳筒体的侧面设有条形通气孔，外壳法兰体与底座法兰体通过螺纹连接。本实用新型解决了曝气喷头的堵塞问题，结构较为简单，抗老化能力强，便于安装更换清理。
主设计要求
1.一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，该套式防堵塞曝气喷头包括金属外壳(1)、曝气塞(2)及金属底座(3)；所述金属底座(3)包括内管筒体(3.2)、扩径筒体(3.4)及底座法兰体(3.6)，所述扩径筒体(3.4)的外径大于内管筒体(3.2)外径，所述的底座法兰体(3.6)和扩径筒体(3.4)均同轴套设于内管筒体(3.2)外部，且扩径筒体(3.4)置于底座法兰体(3.6)的上表面；所述内管筒体(3.2)沿轴向开设进气管道(3.5)，且进气管道(3.5)的顶部末端设有一个倒锥台形管口(3.1)，倒锥台形管口(3.1)的顶面与内管筒体(3.2)的顶面平齐；所述曝气塞(2)包括球面塞头(2.1)、倒锥形塞身(2.2)及圆柱形塞尾(2.3)，所述球面塞头(2.1)固定于倒锥形塞身(2.2)的顶部，所述圆柱形塞尾(2.3)固定于倒锥形塞身(2.2)的底部；所述倒锥形塞身(2.2)自然放置于所述倒锥台形管口(3.1)中，且两者的侧面以相同的倾角贴合；所述圆柱形塞尾(2.3)的外径小于进气管道(3.5)的内径；所述金属外壳(1)包括球面封头(1.1)、外壳筒体(1.2)及外壳法兰体(1.4)，所述外壳法兰体(1.4)同轴套设于外壳筒体(1.2)外部，且两者底面平齐；所述球面封头(1.1)密封固定于外壳筒体(1.2)的顶部；所述外壳筒体(1.2)的侧面设有若干通气孔(1.3)；所述外壳筒体(1.2)装配于所述扩径筒体(3.4)的外部，且外壳法兰体(1.4)和底座法兰体(3.6)贴合固定；所述外壳筒体(1.2)的内壁与内管筒体(3.2)的外壁之间留有环形空腔；所述曝气塞(2)在自然放置状态下，其顶部的球面塞头(2.1)与所述球面封头(1.1)内壁之间留有供曝气塞(2)上下移动的空间。
设计方案
1.一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，该套式防堵塞曝气喷头包括金属外壳(1)、曝气塞(2)及金属底座(3)；
所述金属底座(3)包括内管筒体(3.2)、扩径筒体(3.4)及底座法兰体(3.6)，所述扩径筒体(3.4)的外径大于内管筒体(3.2)外径，所述的底座法兰体(3.6)和扩径筒体(3.4)均同轴套设于内管筒体(3.2)外部，且扩径筒体(3.4)置于底座法兰体(3.6)的上表面；所述内管筒体(3.2)沿轴向开设进气管道(3.5)，且进气管道(3.5)的顶部末端设有一个倒锥台形管口(3.1)，倒锥台形管口(3.1)的顶面与内管筒体(3.2)的顶面平齐；
所述曝气塞(2)包括球面塞头(2.1)、倒锥形塞身(2.2)及圆柱形塞尾(2.3)，所述球面塞头(2.1)固定于倒锥形塞身(2.2)的顶部，所述圆柱形塞尾(2.3)固定于倒锥形塞身(2.2)的底部；所述倒锥形塞身(2.2)自然放置于所述倒锥台形管口(3.1)中，且两者的侧面以相同的倾角贴合；所述圆柱形塞尾(2.3)的外径小于进气管道(3.5)的内径；
所述金属外壳(1)包括球面封头(1.1)、外壳筒体(1.2)及外壳法兰体(1.4)，所述外壳法兰体(1.4)同轴套设于外壳筒体(1.2)外部，且两者底面平齐；所述球面封头(1.1)密封固定于外壳筒体(1.2)的顶部；所述外壳筒体(1.2)的侧面设有若干通气孔(1.3)；
所述外壳筒体(1.2)装配于所述扩径筒体(3.4)的外部，且外壳法兰体(1.4)和底座法兰体(3.6)贴合固定；所述外壳筒体(1.2)的内壁与内管筒体(3.2)的外壁之间留有环形空腔；所述曝气塞(2)在自然放置状态下，其顶部的球面塞头(2.1)与所述球面封头(1.1)内壁之间留有供曝气塞(2)上下移动的空间。
2.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述的底座法兰体(3.6)上环向设有若干底座螺孔(3.7)，所述外壳法兰体(1.4)上环向设有若干外壳螺孔(1.5)，且底座螺孔(3.7)与外壳螺孔(1.5)一一对应，所述底座法兰体(3.6)通过螺纹连接外壳法兰体(1.4)。
3.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述通气孔(1.3)呈长条形。
4.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述通气孔(1.3)的数量为4个，沿外壳筒体(1.2)环向均匀分布。
5.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述的内管筒体(3.2)的侧壁顶部与扩径筒体(3.4)外壁之间通过环形的斜面管壁(3.3)连接，且斜面管壁(3.3)向下倾斜。
6.如权利要求5所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述的通气孔(1.3)底部不高于斜面管壁(3.3)的底端，使内部的渗滤液能在重力下通过通气孔(1.3)流出。
7.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述倒锥形塞身(2.2)材质为金属，所述球面塞头(2.1)的材质为橡胶。
8.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述的球面塞头(2.1)底面直径与内管筒体(3.2)的外径相同。
9.如权利要求1所述的用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，其特征在于，所述外壳筒体(1.2)于所述扩径筒体(3.4)间的装配方式为过渡配合。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于堆肥曝气技术领域，适用于卧式连续推流式堆肥反应器，具体涉及采用气动助流法实现在物料内部曝气的一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头。
背景技术
近年来随着人口和GDP的快速增长，人民生活水平的日益提高，生活垃圾的产生量也随之迅速攀升。为了避免“垃圾围城”的困境，各个地区纷纷响应国家政策开展垃圾分类减量资源化工作。垃圾分类产生的易腐垃圾的处理方式以好氧发酵堆肥为主，是源头减量资源化的重要手段，好氧发酵堆肥技术优劣关系到垃圾分类减量资源化工作的具体成效。
目前，我国的好氧发酵堆肥工艺在曝气方面仍然存在很大难题。现有堆肥设备物料内部曝气主要有三种方式：反应器底部铺设曝气管曝气形式；搅拌轴上开通气孔曝气形式；底板开通气孔曝气形式。这三种曝气方式均存在曝气压力损失大的问题，且物料或渗滤液极易直接接触通气孔，形成曝气装置堵塞，曝气效果难以符合预期，堆体内部含氧量较低，导致厌氧发酵，延长发酵周期并产生大量恶臭气体。另外，曝气装置堵塞后难以清理，为了达到预期曝气量，需要开设更多的通气孔，间接增加了好氧堆肥设备的运维成本。为了实现有效曝气，需要避免曝气装置与物料直接接触，并考虑到曝气装置的使用寿命及安装更换清理等问题。
发明内容
本实用新型针对现有技术存在的不足而提供的一种结构简单、使用寿命长及便于安装更换清理的套式气动防堵塞曝气喷头。
本实用新型具体采用的技术方案如下：
一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，该套式防堵塞曝气喷头包括金属外壳、曝气塞及金属底座；
所述金属底座包括内管筒体、扩径筒体及底座法兰体，所述扩径筒体的外径大于内管筒体外径，所述的底座法兰体和扩径筒体均同轴套设于内管筒体外部，且扩径筒体置于底座法兰体的上表面；所述内管筒体沿轴向开设进气管道，且进气管道的顶部末端设有一个倒锥台形管口，倒锥台形管口的顶面与内管筒体的顶面平齐；
所述曝气塞包括球面塞头、倒锥形塞身及圆柱形塞尾，所述球面塞头固定于倒锥形塞身的顶部，所述圆柱形塞尾固定于倒锥形塞身的底部；所述倒锥形塞身自然放置于所述倒锥台形管口中，且两者的侧面以相同的倾角贴合；所述圆柱形塞尾的外径小于进气管道的内径；
所述金属外壳包括球面封头、外壳筒体及外壳法兰体，所述外壳法兰体同轴套设于外壳筒体外部，且两者底面平齐；所述球面封头密封固定于外壳筒体的顶部；所述外壳筒体的侧面设有若干通气孔；
所述外壳筒体装配于所述扩径筒体的外部，且外壳法兰体和底座法兰体贴合固定；所述外壳筒体的内壁与内管筒体的外壁之间留有环形空腔；所述曝气塞在自然放置状态下，其顶部的球面塞头与所述球面封头内壁之间留有供曝气塞上下移动的空间。
作为优选，所述的底座法兰体上环向设有若干底座螺孔，所述外壳法兰体上环向设有若干外壳螺孔，且底座螺孔与外壳螺孔一一对应，所述底座法兰体通过螺纹连接外壳法兰体。
作为优选，所述通气孔呈长条形。
作为优选，所述通气孔的数量为4个，沿外壳筒体环向均匀分布。
作为优选，所述的内管筒体的侧壁顶部与扩径筒体外壁之间通过环形的斜面管壁连接，且斜面管壁向下倾斜。
进一步的，所述的通气孔底部不高于斜面管壁的底端，使内部的渗滤液能在重力下通过通气孔流出。
作为优选，所述倒锥形塞身材质为金属。
作为优选，所述球面塞头的材质为橡胶。
作为优选，所述的球面塞头底面直径与内管筒体的外径相同。
作为优选，所述外壳筒体于所述扩径筒体间的装配方式为过渡配合。
本实用新型设计的曝气喷头在没有气流通过时，是靠自身的重力使气路管口闭合，防止仓内物料进入气路管口而发生堵塞，当有气体通过时靠气流的压力使曝气塞克服重力顶起，形成气流通道而进行曝气。本实用新型解决了曝气喷头的堵塞问题，结构较为简单，抗老化能力强，便于安装更换清理。
附图说明
图1为本实用新型一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头的安装结构示意图。
图2为本实用新型一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头的正视结构示意图。
图3为本实用新型一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头的剖面结构示意图。
图4为本实用新型中金属底座结构示意图。
图5为本实用新型中曝气塞结构示意图。
图6为本实用新型中金属外壳结构示意图。
图中：1：金属外壳；2：曝气塞；3：金属底座；1.1：球面封头；1.2：外壳筒体；1.3：通气孔；1.4：外壳法兰体；1.5：外壳螺孔；2.1：球面塞头；2.2：倒锥形塞身；2.3：圆柱形塞尾；3.1：倒锥台形管口；3.2：内管筒体；3.3：斜面管壁；3.4：扩径筒体；3.5进气管道；3.6：底座法兰体；3.7：底座螺孔；3.8：通气管接头。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头做进一步描述：
如图1～3所示，本实用新型的一个优选实施例中，提供了一种用于大型堆肥设施曝气的套式防堵塞曝气喷头，该套式防堵塞曝气喷头的主要部件包括金属外壳1、曝气塞2及金属底座3三部分。金属外壳1可拆卸式装配于金属底座3上，而曝气塞2装配于两者之间。由于该曝气喷头是安装在卧式连续推流式堆肥反应器等堆肥设施内部的，其与堆体物料直接接触，而物料堆肥过程中会产生大量的渗滤液以及流质腐化物料，容易通过曝气孔进入曝气管道中，导致气路堵塞。而本实用新型通过这种特殊结构的防堵塞曝气喷头，利用气动助流法实现在物料内部曝气同时防止堵塞。下面详细介绍各部分的具体结构。
如图4所示，金属底座3包括内管筒体3.2、扩径筒体3.4及底座法兰体3.6。底座法兰体3.6是一个平直圆环状的法兰连接件，而内管筒体3.2、扩径筒体3.4均是中空的圆柱筒体，其中扩径筒体3.4的外径大于内管筒体3.2外径。底座法兰体3.6和扩径筒体3.4均同轴套设于内管筒体3.2外部，且扩径筒体3.4置于底座法兰体3.6的上表面。内管筒体3.2的底部伸出底座法兰体3.6的底面，可设有通气管接头3.8，以利于与曝气管相连。内管筒体3.2沿轴向开设进气管道3.5，安装时外部曝气管路需要连通该进气管道3.5的底部进口，而进气管道3.5的顶部末端设有一个倒锥台形管口3.1，气体通过该倒锥台形管口3.1排出。倒锥台形管口3.1的顶面与内管筒体3.2的顶面平齐，倒锥台形管口3.1的作用是与曝气塞2配使得既能够通气又能够防止管路堵塞。
如图5所示，曝气塞2包括球面塞头2.1、倒锥形塞身2.2及圆柱形塞尾2.3，其中球面塞头2.1呈球缺状，底面粘合固定于倒锥形塞身2.2的顶部，球面塞头2.1的底面与倒锥形塞身2.2的顶面、内管筒体3.2的外径均相同。圆柱形塞尾2.3固定于倒锥形塞身2.2的底部。倒锥形塞身2.2材质为金属，球面塞头2.1的材质为橡胶。装配时，倒锥形塞身2.2自然放置于倒锥台形管口3.1中，且两者的侧面以相同的倾角贴合，而圆柱形塞尾2.3的外径小于进气管道3.5的内径。在不曝气的状态下，没有气体进入进气管道3.5，曝气塞2自然放置，此时由于倒锥形塞身2.2侧壁与倒锥台形管口3.1是紧密贴合的，因此外部夹带物料的渗滤液会被曝气塞2阻挡，无法进入倒锥台形管口3.1和进气管道3.5，实现非曝气状态下的防堵塞功能。倒锥形塞身2.2自然放置于倒锥台形管口3.1，能够防止零部件发生老化。
如图6所示，金属外壳1包括球面封头1.1、外壳筒体1.2及外壳法兰体1.4，球面封头1.1的外壁和内部均呈球面形状，外壳筒体1.2为中空的圆柱筒体，外壳法兰体1.4是一个平直圆环状的法兰连接件。外壳法兰体1.4同轴套设于外壳筒体1.2外部，且两者底面平齐。而球面封头1.1密封固定于外壳筒体1.2的顶部。另外，在外壳筒体1.2的侧面开设有若干通气孔1.3。在本实施例中，通气孔1.3呈长条形，且通气孔1.3的数量为4个，沿外壳筒体1.2环向均匀分布。
为了实现可拆卸式的连接，在底座法兰体3.6上环向设有4个底座螺孔3.7，外壳法兰体1.4上环向设有4个外壳螺孔1.5，且底座螺孔3.7与外壳螺孔1.5一一对应，底座法兰体3.6通过螺钉、螺栓等方式连接外壳法兰体1.4，两者可以随时拆卸清洗。装配状态下，外壳筒体1.2以过渡配合的方式固定于扩径筒体3.4的外部，此时外壳法兰体1.4和底座法兰体3.6贴合固定，防止气体通过两者的装配间隙流出。外壳筒体1.2的内壁与内管筒体3.2的外壁之间留有环形空腔，由于该环形空腔时连通通气孔1.3的，因此当环形空腔连通曝气管路时就形成了曝气状态。但由于曝气塞2在自然放置状态下，倒锥形塞身2.2侧壁与倒锥台形管口3.1是紧密贴合，曝气气体无法喷出。因此，采用了气动助流的方法来实现曝气控制。其具体做法为，使得球面封头1.1略高于球面塞头2.1，使得顶部的球面塞头2.1与球面封头1.1内壁之间留有供曝气塞2上下移动的空间。当进气管道3.5通气时，对倒锥形塞身2.2产生一定的推力，当推力高于重力时倒锥形塞身2.2被顶起脱离倒锥台形管口3.1，此时气体就从两者之间的锥面缝隙喷出，进而通过环形空腔、通气孔1.3喷出。另外，当推力较大时，曝气塞2会喷到球面封头1.1内壁，因此球面塞头2.1采用橡胶材质，减少两者的磨损。同时，圆柱形塞尾2.3需要有一定的长度，保证曝气塞2下落时能够回位。
另外，由于渗滤液容易进入外壳筒体1.2与内管筒体3.2之间的环形空腔中，因此可以在内管筒体3.2的侧壁顶部与扩径筒体3.4外壁之间通过环形的斜面管壁3.3连接。且斜面管壁3.3向下倾斜，而条形通气孔1.3底部不高于斜面管壁3.3的底端，使内部的渗滤液能在重力下通过通气孔1.3自然流出。
基于上述套式防堵塞曝气喷头的大型堆肥设施曝气方法，其步骤如下：
将套式防堵塞曝气喷头安装于堆肥设施的目标位置上，且将进气管道3.5的底部进口连通曝气管路。在装配时，由于堆体中的物流并非静置不动的，而需要经常搅动，因此通气孔1.3方向应当尽量与物料流动方向相同或垂直，能够防止平推时物料在外力作用下直接堵塞所述通气孔1.3。
在非曝气时段，倒锥形塞身2.2依靠曝气塞2重力作用贴合倒锥台形管口3.1上，防止堆肥设施内的物料进入内管筒体3.2导致气路发生堵塞；在曝气时段，曝气气体进入进气管道3.5，在气体压力作用下将曝气塞2顶起悬空，使倒锥形塞身2.2与倒锥台形管口3.1脱离形成锥面缝隙，气体沿锥面缝隙向外喷射，并通过外壳筒体1.2内壁与内管筒体3.2外壁之间的环形空腔喷出通气孔1.3，实现对堆肥设施内物料的曝气；而形空腔内的液体则通过通气孔1.3排出曝喷头；当曝气停止后，曝气塞2在重力作用下落回所述倒锥台形管口3.1上，再次防止反应器内物料进入所述内管筒体3.2。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920291405.3
申请日:2019-03-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:86(杭州)
授权编号:CN209669087U
授权时间:20191122
主分类号:C05F 17/02
专利分类号:C05F17/02
范畴分类:12E;
申请人:浙江大学
第一申请人:浙江大学
申请人地址:310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号
发明人:吴伟祥;严祥瑞;毕峰;李相儒;尹筱思
第一发明人:吴伟祥
当前权利人:浙江大学
代理人:傅朝栋;张法高
代理机构:33200
代理机构编号:杭州求是专利事务所有限公司 33200
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计