一种有机垃圾碳化处理设备
技术领域：
本发明属于垃圾处理设备技术领域，特指一种有机垃圾碳化处理设备。
背景技术：
餐厨垃圾是指日常家庭、学校、单位、公共食堂以及饭店餐饮行业的食物废料、餐饮剩余物与食品加工废料，属于城市生活垃圾的一部分。而随着我国经济的快速增长、人民生活水平的普遍提高，在国内的大型、特大型城市中，餐厨垃圾的日产量已达数千吨，全国餐厨垃圾的年产量更是达到千万吨，单纯填埋的话，占用大量土地，同时，填埋产生的垃圾渗滤液和填埋气体也需要后期处理，耗费大量的人力物力。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能够将有机垃圾进行碳化，无需填埋以占用土地的有机垃圾碳化处理设备。
本发明是这样实现的：
一种有机垃圾碳化处理设备，包括有壳体，所述壳体上设置有具有进料口与出料口的收纳筒、垃圾粉碎装置、预热干燥腔室以及高温碳化腔室，预热干燥腔室与高温碳化腔室均为密闭腔室且设置有加热装置，收纳筒的进料口与外界连通、出料口与垃圾粉碎装置的进料口相连通，预热干燥腔室的进料口与垃圾粉碎装置的出料口相连通、出料口与高温碳化腔室的进料口相连通，且预热干燥腔室的进料口或垃圾粉碎装置的出料口处设置有物料阀门一、预热干燥腔室的出料口或高温碳化腔室的进料口处设置有物料阀门二、高温碳化腔室的出料口处设置有物料阀门三;预热干燥腔室内设置有真空抽气泵，真空抽气泵的出风口通过排放管穿出预热干燥腔室之外。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，还包括有控制总成，所述壳体上设置有控制开关，控制开关、垃圾粉碎装置、加热装置、真空抽气泵、物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三均与控制总成电性连接，由控制总成根据控制开关的信号分别控制垃圾粉碎装置、加热装置、真空抽气泵、物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三的启或闭。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述预热干燥腔室与高温碳化腔室内均设置有用于检测对应腔室内温度的温度传感器，温度传感器与控制总成电性连接，由控制总成根据温度传感器的信号控制对应腔室内的加热装置的启或闭。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述加热装置包括有环绕在对应腔室外周的热交换管，热交换管的进气端与电磁阀的出气端连通，电磁阀的进气端外界蒸汽发生器连通，由控制总成根据温度传感器的信号控制对应腔室的电磁阀的启或闭。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述垃圾粉碎装置包括有伺服电机、筒口为进料口的内筒、以及出料口开设在底面的外筒，内筒架设在外筒的筒口上，伺服电机的输出轴上套设有驱动锥齿轮，驱动锥齿轮啮合连接有固套在空心轴下端的上锥齿轮、以及固套在中心轴下端的下锥齿轮，中心轴竖直设置且空心轴套装并转动连接在中心轴上，中心轴与空心轴的上端向上延伸依次穿入外筒与内筒，位于内筒中的中心轴上固套有压料叶、空心轴上固套有碾刀，位于外筒与内筒之间的空心轴上固套有推料叶，位于碾刀外周的内筒的筒壁上开设有筛孔。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述预热干燥腔室内从上至下设置有若干层且接料端高于落料端的导向斜板，位于顶层的导向斜板的接料端与预热干燥腔室的进料口位置相对应，上一层导向斜板的落料端与下一层导向斜板的接料端位置相对应，预热干燥腔室的底面为内锥面、且预热干燥腔室的出料口开设在其底面中心处，位于每一导向斜板的接料端外侧的预热干燥腔室上设置有伸缩杆沿导向斜板的长度方向设置的推料气缸，推料气缸的伸缩杆的外端设有推板。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三均包括有能将对应进料口或出料口进行封堵的阀门板，阀门板的对应两端点处通过转轴销转动连接在对应进料口或出料口内，且其中一转轴销与驱动电机的输出轴联动，驱动电机固定在对应进料口或出料口的外侧壁上。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述收纳筒与壳体为分体式结构，壳体的上端面开设有固定槽，所述收纳筒放置在固定槽内，且固定槽的槽底面上开设有连通收纳筒的出料口与垃圾粉碎装置的进料口的通孔。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，所述收纳筒、垃圾粉碎装置、预热干燥腔室以及高温碳化腔室从上至下依次设置在壳体上，位于高温碳化腔室的出料口正下方的机壳上设置有接碳槽。
在上述的一种有机垃圾碳化处理设备中，位于所述预热干燥腔室之外的排放管的外管壁上沿其轴向设置有若干片散热片，排放管的外端口下方设置有集水槽。
本发明相比现有技术突出的优点是：
本发明将有机垃圾依次经粉碎、预热干燥以及高温碳化的处理，以获得可作为燃料等其他用途的小颗粒碳粒，相比现有垃圾填埋技术，可有效减少垃圾填埋所需的占地面积、促进有机垃圾的综合利用、降低有机垃圾填埋所带来的危害性，适用于现代化城市的生活垃圾资源化处理利用。
附图说明：
图1是本发明的整体结构剖视示意图;
图2是本发明的预热干燥腔室剖视示意图;
图3是本发明的垃圾粉碎装置结构剖视示意图;
图4是本发明的物料阀门一或物料阀门二或物料阀门三的剖视示意图。
图中：1、壳体;2、收纳筒;3、垃圾粉碎装置;4、预热干燥腔室;5、高温碳化腔室;6、真空抽气泵;7、排放管;8、热交换管;9、伺服电机;10、内筒;11、外筒;12、驱动锥齿轮;13、上锥齿轮;14、下锥齿轮;15、空心轴;16、中心轴;17、压料叶;18、碾刀;19、推料叶;20、筛孔;21、导向斜板;22、推料气缸;23、推板;24、阀门板;25、转轴销;26、驱动电机;27、接碳槽;28、散热片;29、集水槽。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1—4：
一种有机垃圾碳化处理设备，包括有壳体1，所述壳体1上设置有具有进料口与出料口的收纳筒2、垃圾粉碎装置3、预热干燥腔室4以及高温碳化腔室5，预热干燥腔室4与高温碳化腔室5均为密闭腔室且设置有加热装置，收纳筒2的进料口与外界连通、出料口与垃圾粉碎装置3的进料口相连通，预热干燥腔室4的进料口与垃圾粉碎装置3的出料口相连通、出料口与高温碳化腔室5的进料口相连通，且预热干燥腔室4的进料口或垃圾粉碎装置3的出料口处设置有物料阀门一、预热干燥腔室4的出料口或高温碳化腔室5的进料口处设置有物料阀门二、高温碳化腔室5的出料口处设置有物料阀门三;预热干燥腔室4内设置有真空抽气泵6，真空抽气泵6的出风口通过排放管7穿出预热干燥腔室4之外。
本发明的工作原理以及流程为：首先，将有机垃圾从收纳筒2的进料口倒入、并从收纳筒2的出料口处进入垃圾粉碎装置3的进料口中，由垃圾粉碎装置3将有机垃圾粉碎至小颗粒垃圾;然后，由于此时物料阀门一处于开启状态、物料阀门二处于关闭状态，小颗粒垃圾能从垃圾粉碎装置3的出料口进入至预热干燥腔室4内;接着，在进入预热干燥腔室4内的小颗粒垃圾达到一定质量时、物料阀门一切换为关闭状态以封堵干燥腔室的进料口与垃圾粉碎装置3的出料口之间的连通，此时，预热干燥腔室4形成密闭空间，预热干燥腔室4上的加热装置开始进行加热，并且真空抽气泵6也开始进行工作将预热干燥腔室4内湿润的空气向外抽出，使得小颗粒垃圾所携带的水分逐渐被蒸发而变成干燥的小颗粒垃圾;紧接着，物料阀门二切换为开启状态，在干燥的小颗粒垃圾进入高温碳化腔室5后，物料阀门二又切换为关闭状态，此时，物料阀门三为关闭状态、高温碳化腔室5形成密闭空间;再接着，高温碳化腔室5上的加热装置开始进行加热，干燥的小颗粒垃圾在高温下碳化形成小颗粒碳粒;最后，物料阀门三切换为开启状态，小颗粒碳粒能够从高温碳化腔室5的出料口处排出。
本发明将有机垃圾依次经粉碎、预热干燥以及高温碳化的处理，以获得可作为燃料等其他用途的小颗粒碳粒，相比现有垃圾填埋技术，可有效减少垃圾填埋所需的占地面积、促进有机垃圾的综合利用、降低有机垃圾填埋所带来的危害性，适用于现代化城市的生活垃圾资源化处理利用。
更进一步，为了使得本发明能够进行智能自动化工作，以符合现代工业的智能化控制要求，还包括有控制总成，所述壳体1上设置有控制开关，控制开关、垃圾粉碎装置3、加热装置、真空抽气泵6、物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三均与控制总成电性连接，由控制总成根据控制开关的信号分别控制垃圾粉碎装置3、加热装置、真空抽气泵6、物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三的启或闭。而在本实施例中，控制总成上设置有计时器，当操作者按下控制开关后，控制总成控制垃圾粉碎装置3进行粉碎工作并持续一定时间，而在该时间内由垃圾粉碎装置3所产生的小颗粒垃圾直接进入预热干燥腔室4内;小颗粒垃圾进入预热干燥腔室4后，控制总成控制物料阀门一的关闭，同时，控制总成控制预热干燥腔室4上的加热装置与真空抽气泵6进行工作并持续一定时间;待小颗粒垃圾干燥完成后，控制总成控制物料阀门二的开启、并在十秒后关闭，使得预热干燥腔室4内的干燥的小颗粒垃圾能够数尽进入高温碳化腔室5内;再由控制总成控制高温碳化腔室5上的加热装置进行工作并持续一定时间，使得干燥的小颗粒垃圾在高温下碳化形成小颗粒碳粒，最后，控制总成控制物料阀门三的开启，使得小颗粒碳粒排出。其中，控制总成分别控制垃圾粉碎装置3、加热装置以及真空抽气泵6进行工作所持续的时间应当根据实际需求而定;
当然，控制总成也可以借助其他常见传感器分别对相应装置进行控制，例如湿度传感器、位置传感器等。
与此同时，为了能够调节预热干燥腔室4与高温碳化腔室5的温度，所述预热干燥腔室4与高温碳化腔室5内均设置有用于检测对应腔室内温度的温度传感器，温度传感器与控制总成电性连接，由控制总成根据温度传感器的信号控制对应腔室内的加热装置的启或闭。其中，在对小颗粒垃圾进行预热干燥时，预热干燥腔室4内的温度应当在80℃-100℃之间;在对干燥的小颗粒垃圾进行高温碳化时，高温碳化腔室5内的温度应当在220℃-400℃之间。
更进一步，加热装置可以采用市面上常见的加热设备，例如燃烧器或电炉等，而在本实施例中，加热装置所采用的具体结构为：所述加热装置包括有环绕在对应腔室外周的热交换管8，热交换管8的进气端与电磁阀的出气端连通，电磁阀的进气端外界蒸汽发生器连通，由控制总成根据温度传感器的信号控制对应腔室的电磁阀的启或闭。即通过控制电磁阀的开启或关闭、以达到对预热干燥腔室4或高温碳化腔室5内的温度控制。
与此同时，垃圾粉碎装置3可以选用市场上常见的垃圾处理器，而在本实施例中，垃圾粉碎装置3的具体结构为：所述垃圾粉碎装置3包括有伺服电机9、筒口为进料口的内筒10、以及出料口开设在底面的外筒11，内筒10架设在外筒11的筒口上，伺服电机9的输出轴上套设有驱动锥齿轮12，驱动锥齿轮12啮合连接有固套在空心轴15下端的上锥齿轮13、以及固套在中心轴16下端的下锥齿轮14，中心轴16竖直设置且空心轴15套装并转动连接在中心轴16上，中心轴16与空心轴15的上端向上延伸依次穿入外筒11与内筒10，位于内筒10中的中心轴16上固套有压料叶17、空心轴15上固套有碾刀18，位于外筒11与内筒10之间的空心轴15上固套有推料叶19，位于碾刀18外周的内筒10的筒壁上开设有筛孔20。其中，由伺服电机9通过驱动锥齿轮12分别带动上锥齿轮13与下锥齿轮14转动，进而通过中心轴16以及空心轴15分别带动压料叶17与碾刀18异向同步转动，有机垃圾在压料叶17的旋转作用下向下被压入碾刀18中，并在碾刀18的反向旋转作用下被推向筛孔20，而在筛孔20处的有机垃圾被挤压成颗粒状、并从筛孔20穿入内筒10;最后，在推料叶19的旋转带动下，小颗粒垃圾能够从出料口排出。
更进一步，为了使得小颗粒垃圾能够在预热干燥腔室4内尽可能的被干燥完全，所述预热干燥腔室4内从上至下设置有若干层且接料端高于落料端的导向斜板21，位于顶层的导向斜板21的接料端与预热干燥腔室4的进料口位置相对应，上一层导向斜板21的落料端与下一层导向斜板21的接料端位置相对应，预热干燥腔室4的底面为内锥面、且预热干燥腔室4的出料口开设在其底面中心处，位于每一导向斜板21的接料端外侧的预热干燥腔室4上设置有伸缩杆沿导向斜板21的长度方向设置的推料气缸22，推料气缸22的伸缩杆的外端设有推板23。其导向斜板21不仅能够延长小颗粒垃圾在预热干燥腔室4内的移动长度，同时，小颗粒垃圾在从上一层导向斜板21进入下一层导向斜板21时能够实现反面的作用，以确保小颗粒垃圾能够被干燥完全。而每层导向斜板21均配置有一推料气缸22用于推动小颗粒垃圾向导向斜板21的落料端运动，以避免湿润的小颗粒垃圾粘粘在导向斜板21上。
此外，在本实施例中，物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三所采用的具体结构为：所述物料阀门一、物料阀门二以及物料阀门三均包括有能将对应进料口或出料口进行封堵的阀门板24，阀门板24的对应两端点处通过转轴销25转动连接在对应进料口或出料口内，且其中一转轴销25与驱动电机26的输出轴联动，驱动电机26固定在对应进料口或出料口的外侧壁上。
考虑到收纳筒2是直接与湿润的有机垃圾接触，容易弄脏发臭，因此，为了便于对收纳筒2进行清理，所述收纳筒2与壳体1为分体式结构，壳体1的上端面开设有固定槽，所述收纳筒2放置在固定槽内，且固定槽的槽底面上开设有连通收纳筒2的出料口与垃圾粉碎装置3的进料口的通孔。
同时，考虑到从高温碳化腔室5内出来的小颗粒碳粒温度较高，直接取出容易被烫伤，因此，在本实施例中，所述收纳筒2、垃圾粉碎装置3、预热干燥腔室4以及高温碳化腔室5从上至下依次设置在壳体1上，位于高温碳化腔室5的出料口正下方的机壳上设置有接碳槽27。即温度较高的小颗粒碳粒可先落入接碳槽27内，待其冷却后再从接碳槽27中取出。
更进一步，为了能够回收预热干燥腔室4内湿润的空气，位于所述预热干燥腔室4之外的排放管7的外管壁上沿其轴向设置有若干片散热片28，排放管7的外端口下方设置有集水槽29。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的实施范围，故：凡依本发明的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
