一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法.pdf

上传人:r5 文档编号:1284890 上传时间:2018-04-12 格式:PDF 页数:18 大小:1.94MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201610907610.9

申请日:

2016.10.18

公开号:

CN106482211A

公开日:

2017.03.08

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):F24D 19/10申请日:20161018|||公开

IPC分类号:

F24D19/10; F24D15/00; F24D3/08

主分类号:

F24D19/10

申请人:

徐州工程学院

发明人:

梁峙; 梁骁

地址:

221018 江苏省徐州市新城区丽水路2号徐州工程学院

优先权:

专利代理机构:

北京轻创知识产权代理有限公司 11212

代理人:

王新生

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明公开了一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法,由冷水塑料输送管,高温蒸汽输送管,高温蒸汽仪,太阳能采光装置,高温蒸汽加热罐,热水塑料出水管,控制系统组成;所述高温蒸汽加热罐一侧设有冷水塑料输送管,所述高温蒸汽加热罐另一侧设有热水塑料出水管,所述高温蒸汽加热罐上方表面设有高温蒸汽仪,所述高温蒸汽仪两侧设有高温蒸汽输送管,所述高温蒸汽仪上方表面设有太阳能采光装置,所述控制系统位于高温蒸汽加热罐一侧位置。本发明所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法结构新颖合理,加热效率高效,适用范围广阔。

权利要求书

1.一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统,包括:冷水塑料输送管(1),高温蒸汽
输送管(2),高温蒸汽仪(3),太阳能采光装置(4),高温蒸汽加热罐(5),热水塑料出水管
(6),控制系统(7);其特征在于,所述高温蒸汽加热罐(5)一侧设有冷水塑料输送管(1),所
述高温蒸汽加热罐(5)另一侧设有热水塑料出水管(6),所述高温蒸汽加热罐(5)上方表面
设有高温蒸汽仪(3),所述高温蒸汽仪(3)两侧设有高温蒸汽输送管(2),所述高温蒸汽仪
(3)上方表面设有太阳能采光装置(4),所述控制系统(7)位于高温蒸汽加热罐(5)一侧位
置;
所述冷水塑料输送管(1)上的电控阀、高温蒸汽输送管(2)上的电控阀、热水塑料出水
管(6)上的电控阀、高温蒸汽仪(3)及太阳能采光装置(4)分别与控制系统(7)导线控制连
接。
2.根据权利要求1所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统,其特征在于,所
述高温蒸汽加热罐(5)包括:高温蒸汽加热区(5-1),一号水温检测仪(5-2),二次电加热罐
(5-3),叠式加热通电头(5-4),引流盘(5-5),通电头加热速率检测仪(5-6),二号温水温检
测仪(5-7);所述高温蒸汽加热区(5-1)由圆柱形外壳包裹而成,高温蒸汽加热区(5-1)外壳
由不导热材料组成,高温蒸汽加热区(5-1)总高度不少于1.2m;所述一号水温检测仪(5-2)
位于高温蒸汽加热区(5-1)侧壁,一号水温检测仪(5-2)与控制系统(7)导线控制连接;所述
二次电加热罐(5-3)位于高温蒸汽加热区(5-1)内部,二次电加热罐(5-3)与高温蒸汽加热
区(5-1)中心轴线重合,二次电加热罐(5-3)底部距高温蒸汽加热区(5-1)底部30cm~45cm,
二次电加热罐(5-3)直径比高温蒸汽加热区直径小5cm~15cm;所述叠式加热通电头(5-4)
位于二次电加热罐(5-3)内,叠式加热通电头(5-4)与二次电加热罐(5-3)中心轴线重合;所
述引流盘(5-5)位于二次电加热罐(5-3)底平面,引流盘(5-5)与二次电加热罐(5-3)底平面
无缝焊接固定,引流盘(5-5)最大径与二次电加热罐(5-3)直径相同;所述通电头加热速率
检测仪(5-6)位于二次电加热罐(5-3)内部侧壁,通电头加热速率检测仪与控制系统(7)导
线控制连接;所述二号温水温检测仪(5-7)位于二次电加热罐(5-3)内部侧壁,二号温水温
检测仪(5-7)与控制系统(7)导线控制连接。
3.根据权利要求2所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统,其特征在于,所
述叠式加热通电头(5-4)包括:竖直叶片(5-4-1),水平叶片(5-4-2),阴极导电柱(5-4-3),
阳极导电柱(5-4-4);所述竖直叶片(5-4-1)外形呈矩形薄片状,多个竖直叶片(5-4-1)以叠
式加热通电头(5-4)自身中心轴线均匀圆周排列,竖直叶片(5-4-1)数量不少于6块,相邻两
竖直叶片(5-4-1)夹角30°~60°;所述水平叶片(5-4-2)外形为圆饼状,水平叶片(5-4-2)套
设在竖直叶片(5-4-1)表面,水平叶片(5-4-2)数量不少于2块,水平叶片(5-4-2)上下平行
均匀排列,相邻两水平叶片(5-4-2)间距60mm~150mm;所述阴极导电柱(5-4-3)位于竖直叶
片(5-4-1)上方表面,阴极导电柱(5-4-3)与控制系统(7)负极导线控制连接;所述阳极导电
柱(5-4-4)位于竖直叶片(5-4-1)下方表面,阳极导电柱(5-4-4)与控制系统(7)正极导线控
制连接。
4.根据权利要求2所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统,其特征在于,所
述引流盘(5-5)包括:“V”型圆周截面(5-5-1),凸台通孔(5-5-2);所述“V”型圆周截面(5-5-
1)壁厚3mm~5mm,“V”型圆周截面(5-5-1)通过旋转360°形成碗状结构,所述碗状结构外径
斜面与水平面夹角为β,所述β范围值为30°~65°;所述凸台通孔(5-5-2)呈梯形圆柱空心体
结构,凸台通孔(5-5-2)孔径上小下大,凸台通孔(5-5-2)斜面与水平面夹角为α,所述α范围
值为40°~70°。
5.根据权利要求2所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统,其特征在于,所
述叠式加热通电头(5-4)由高分子材料压模成型,叠式加热通电头(5-4)的组成成分和制造
过程如下:
一、叠式加热通电头(5-4)组成成分:
按重量份数计,聚甲基丙烯酸烯丙酯53~133份,丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯73~133份,
甲基丙烯酸三丁基锡酯123~233份,2-甲基丙烯酸丁酯73~183份,甲基丙烯酸三苯基甲酯
63~133份,3-三氯化锡基丙烯酸酯113~233份,浓度为43ppm~83ppm的丙烯酸乙酯基三甲
基氯化铵73~113份,2-甲基丙烯酸-3-(甲基二氯硅基)丙(醇)酯63~123份,醋酸-3-氯丙
烯酯63~153份,交联剂83~153份,β-三氯锡基丙酸酯43~123份,羧酸β-羟基(氯)丙酯73
~163份,α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯33~63份,β-烷氧羰基丙基三氯化锡33~113份;
所述交联剂为β-羟基-α-芳基丙烯酸酯、甲基丙烯酸β羟乙酯、丙烯酸-β-羟基乙酯中的
任意一种;
二、叠式加热通电头(5-4)的制造过程,包含以下步骤:
第1步:在反应釜中加入电导率为0.33μS/cm~0.63μS/cm的超纯水513~1103份,启动
反应釜内搅拌器,转速为83rpm~223rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至53℃~63℃;
依次加入聚甲基丙烯酸烯丙酯、丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯、甲基丙烯酸三丁基锡酯,搅拌至
完全溶解,调节pH值为1.3~6.3,将搅拌器转速调至113rpm~233rpm,温度为73℃~143℃,
酯化反应13~23小时;
第2步:取2-甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸三苯基甲酯进行粉碎,粉末粒径为203~633
目;加3-三氯化锡基丙烯酸酯混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为13mm~43mm,采用剂量
为1.3kGy~9.3kGy、能量为5.3MeV~13MeV的α射线辐照43~123分钟,以及同等剂量的β射
线辐照63~153分钟;
第3步:经第2步处理的混合粉末溶于丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵中,加入反应釜,搅拌
器转速为73rpm~173rpm,温度为83℃~133℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-
0.73MPa~-0.33MPa,保持此状态反应13~43小时;泄压并通入氮气,使反应釜内压力为
0.23MPa~0.63MPa,保温静置13~23小时;搅拌器转速提升至103rpm~243rpm,同时反应釜
泄压至0MPa;依次加入2-甲基丙烯酸-3-(甲基二氯硅基)丙(醇)酯、醋酸-3-氯丙烯酯完全
溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.3~6.3,保温静置13
~23小时;
第4步:在搅拌器转速为123rpm~253rpm时,依次加入β-三氯锡基丙酸酯、羧酸β-羟基
(氯)丙酯、α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯、β-烷氧羰基丙基三氯化锡,提升反应釜压力,使其达到
0.73MPa~1.53MPa,温度为123℃~263℃,聚合反应13~33小时;反应完成后将反应釜内压
力降至0MPa,降温至23℃~33℃,出料,入压模机即可制得叠式加热通电头(5-4)。
6.一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统的工作方法,其特征在于,该方法包括
以下几个步骤:
第1步:控制系统(7)开启冷水塑料输送管(1)上的电控阀向高温蒸汽加热区(5-1)内输
送冷水,同时控制系统(7)启动太阳能采光装置(4)吸收光能并将其转化成热能,热能进而
过渡到高温蒸汽仪(3)内部,控制系统(7)启动高温蒸汽仪(3)将内部储存的水加热蒸发成
水蒸气,此时控制系统(7)开启高温蒸汽输送管(2)上的电控阀将高温水蒸汽输送至高温蒸
汽加热区(5-1)内的冷水中,为加热过程提供热源;在此过程中,一号水温检测仪(5-2)实时
监测高温蒸汽加热区(5-1)内的水温情况,当一号水温检测仪(5-2)检测到高温蒸汽加热区
(5-1)内的水温低于40℃时,一号水温检测仪(5-2)将电信号发送给控制系统(7),控制系统
(7)控制太阳能采光装置(4)加大采热量;
第2步:高温蒸汽加热区(5-1)内部经初次加热后的温水通过引流盘(5-5)流入二次电
加热罐(5-3)中,控制系统(7)启动叠式加热通电头(5-4)对温水进一步加热,在加热过程
中,二号温水温检测仪(5-7)实时监测二次电加热罐(5-3)内的水温情况,当二号温水温检
测仪(5-7)检测到二次电加热罐(5-3)内的水温达到85℃~100℃时,二号温水温检测仪(5-
7)将电信号发送给控制系统(7),控制系统(7)切断叠式加热通电头(5-4)电源停止加热,以
节省能源;
第3步:在叠式加热通电头(5-4)加热过程中,通电头加热速率检测仪(5-6)对加热速率
进行实时监测,当通电头加热速率检测仪(5-6)检测到加热速率低于45%时,通电头加热速
率检测仪(5-6)将电信号发送给控制系统(7),控制系统(7)控制叠式加热通电头(5-4)加大
热量输出能力;
第4步:待热水加热完成后,控制系统(7)开启热水塑料出水管(6)上的电控阀将热水输
送至各居民楼或办公楼供水管道中。

说明书

一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法

技术领域

本发明属于环保类领域,具体涉及一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及
其工作方法。

背景技术

目前生活垃圾供热系统所用的热源,一般采用单一的常规能源,如燃气锅炉、电锅
炉和燃油锅炉等。随着能源结构的紧张,可再生能源的利用已成必然趋势,这不仅有利于节
能减排,也有利于能源的可持续发展。所谓生活垃圾“太阳能供热”,指通过太阳能集热器与
储热水箱作为太阳能量采集系统,以热水或采暖为建筑物提供热量的新型节能供热方式。

常规生活垃圾太阳能供热系统由太阳能加热部分、辅助能源保障部分、低温热水
地板辐射采暖系统及生活垃圾热水供应等几部分组成。其中,生活垃圾太阳能加热系统由
太阳能集热器、太阳能循环水泵及储热水箱组成,其作用是通过设置于采光面的集热器最
大限度地收集热量,并通过储热水箱进行热量的储备。生活垃圾辅助能源系统可由各种类
型的常规能源组成,作为生活垃圾太阳能集热系统的补充,生活垃圾辅助系统可以在连续
阴雨天气或其他特殊供暖需求时,满足供热及生活垃圾供热水需求。

通常情况下,生活垃圾太阳能加热系统如果仅用于单独供应热水或采暖,一般设
置一个生活垃圾储热水箱,其作用是储存热水,对于采暖系统还将热量传给采暖末端。如果
生活垃圾太阳能系统既要供应热水又要供暖,则需要至少设置一台生活垃圾储热水箱和一
台生活垃圾换热器,此种设置占地空间大,热损也增大。圆柱形的生活垃圾储热水箱其高度
与直径的比例一般为0.85~1.15,此种比例的生活垃圾水箱,其内部热水无法达到很好分
层的效果,且该水箱不兼具换热器的功能。

现有的生活垃圾供热系统,工艺复杂,占地面积大,冷热交换效率低下,现有技术
无法满足生活垃圾能量需求。

发明内容

为了解决上述技术问题,本发明提供一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系
统,包括:冷水塑料输送管1,高温蒸汽输送管2,高温蒸汽仪3,太阳能采光装置4,高温蒸汽
加热罐5,热水塑料出水管6,控制系统7;所述高温蒸汽加热罐5一侧设有冷水塑料输送管1,
所述高温蒸汽加热罐5另一侧设有热水塑料出水管6,所述高温蒸汽加热罐5上方表面设有
高温蒸汽仪3,所述高温蒸汽仪3两侧设有高温蒸汽输送管2,所述高温蒸汽仪3上方表面设
有太阳能采光装置4,所述控制系统7位于高温蒸汽加热罐5一侧位置;

所述冷水塑料输送管1上的电控阀、高温蒸汽输送管2上的电控阀、热水塑料出水管6上
的电控阀、高温蒸汽仪3及太阳能采光装置4分别与控制系统7导线控制连接。

进一步的,所述高温蒸汽加热罐5包括:高温蒸汽加热区5-1,一号水温检测仪5-2,
二次电加热罐5-3,叠式加热通电头5-4,引流盘5-5,通电头加热速率检测仪5-6,二号温水
温检测仪5-7;所述高温蒸汽加热区5-1由圆柱形外壳包裹而成,高温蒸汽加热区5-1外壳由
不导热材料组成,高温蒸汽加热区5-1总高度不少于1.2m;所述一号水温检测仪5-2位于高
温蒸汽加热区5-1侧壁,一号水温检测仪5-2与控制系统7导线控制连接;所述二次电加热罐
5-3位于高温蒸汽加热区5-1内部,二次电加热罐5-3与高温蒸汽加热区5-1中心轴线重合,
二次电加热罐5-3底部距高温蒸汽加热区5-1底部30cm~45cm,二次电加热罐5-3直径比高
温蒸汽加热区直径小5cm~15cm;所述叠式加热通电头5-4位于二次电加热罐5-3内,叠式加
热通电头5-4与二次电加热罐5-3中心轴线重合;所述引流盘5-5位于二次电加热罐5-3底平
面,引流盘5-5与二次电加热罐5-3底平面无缝焊接固定,引流盘5-5最大径与二次电加热罐
5-3直径相同;所述通电头加热速率检测仪5-6位于二次电加热罐5-3内部侧壁,通电头加热
速率检测仪与控制系统7导线控制连接;所述二号温水温检测仪5-7位于二次电加热罐5-3
内部侧壁,二号温水温检测仪5-7与控制系统7导线控制连接。

进一步的,所述叠式加热通电头5-4包括:竖直叶片5-4-1,水平叶片5-4-2,阴极导
电柱5-4-3,阳极导电柱5-4-4;所述竖直叶片5-4-1外形呈矩形薄片状,多个竖直叶片5-4-1
以叠式加热通电头5-4自身中心轴线均匀圆周排列,竖直叶片5-4-1数量不少于6块,相邻两
竖直叶片5-4-1夹角30°~60°;所述水平叶片5-4-2外形为圆饼状,水平叶片5-4-2套设在竖
直叶片5-4-1表面,水平叶片5-4-2数量不少于2块,水平叶片5-4-2上下平行均匀排列,相邻
两水平叶片5-4-2间距60mm~150mm;所述阴极导电柱5-4-3位于竖直叶片5-4-1上方表面,
阴极导电柱5-4-3与控制系统7负极导线控制连接;所述阳极导电柱5-4-4位于竖直叶片5-
4-1下方表面,阳极导电柱5-4-4与控制系统7正极导线控制连接。

进一步的,所述引流盘5-5包括:“V”型圆周截面5-5-1,凸台通孔5-5-2;所述“V”型
圆周截面5-5-1壁厚3mm~5mm,“V”型圆周截面5-5-1通过旋转360°形成碗状结构,所述碗状
结构外径斜面与水平面夹角为β,所述β范围值为30°~65°;所述凸台通孔5-5-2呈梯形圆柱
空心体结构,凸台通孔5-5-2孔径上小下大,凸台通孔5-5-2斜面与水平面夹角为α,所述α范
围值为40°~70°。

进一步的,所述叠式加热通电头5-4由高分子材料压模成型,叠式加热通电头5-4
的组成成分和制造过程如下:

一、叠式加热通电头5-4组成成分:

按重量份数计,聚甲基丙烯酸烯丙酯53~133份,丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯73~133份,
甲基丙烯酸三丁基锡酯123~233份,2-甲基丙烯酸丁酯73~183份,甲基丙烯酸三苯基甲酯
63~133份,3-三氯化锡基丙烯酸酯113~233份,浓度为43ppm~83ppm的丙烯酸乙酯基三甲
基氯化铵73~113份,2-甲基丙烯酸-3-(甲基二氯硅基)丙(醇)酯63~123份,醋酸-3-氯丙
烯酯63~153份,交联剂83~153份,β-三氯锡基丙酸酯43~123份,羧酸β-羟基(氯)丙酯73
~163份,α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯33~63份,β-烷氧羰基丙基三氯化锡33~113份;

所述交联剂为β-羟基-α-芳基丙烯酸酯、甲基丙烯酸β羟乙酯、丙烯酸-β-羟基乙酯中的
任意一种;

二、叠式加热通电头5-4的制造过程,包含以下步骤:

第1步:在反应釜中加入电导率为0.33μS/cm~0.63μS/cm的超纯水513~1103份,启动
反应釜内搅拌器,转速为83rpm~223rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至53℃~63℃;
依次加入聚甲基丙烯酸烯丙酯、丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯、甲基丙烯酸三丁基锡酯,搅拌至
完全溶解,调节pH值为1.3~6.3,将搅拌器转速调至113rpm~233rpm,温度为73℃~143℃,
酯化反应13~23小时;

第2步:取2-甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸三苯基甲酯进行粉碎,粉末粒径为203~633
目;加3-三氯化锡基丙烯酸酯混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为13mm~43mm,采用剂量
为1.3kGy~9.3kGy、能量为5.3MeV~13MeV的α射线辐照43~123分钟,以及同等剂量的β射
线辐照63~153分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵中,加入反应釜,搅拌
器转速为73rpm~173rpm,温度为83℃~133℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-
0.73MPa~-0.33MPa,保持此状态反应13~43小时;泄压并通入氮气,使反应釜内压力为
0.23MPa~0.63MPa,保温静置13~23小时;搅拌器转速提升至103rpm~243rpm,同时反应釜
泄压至0MPa;依次加入2-甲基丙烯酸-3-(甲基二氯硅基)丙(醇)酯、醋酸-3-氯丙烯酯完全
溶解后,加入交联剂搅拌混合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.3~6.3,保温静置13
~23小时;

第4步:在搅拌器转速为123rpm~253rpm时,依次加入β-三氯锡基丙酸酯、羧酸β-羟基
(氯)丙酯、α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯、β-烷氧羰基丙基三氯化锡,提升反应釜压力,使其达到
0.73MPa~1.53MPa,温度为123℃~263℃,聚合反应13~33小时;反应完成后将反应釜内压
力降至0MPa,降温至23℃~33℃,出料,入压模机即可制得叠式加热通电头5-4。

本发明还公开了一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统的工作方法,该方法
包括以下几个步骤:

第1步:控制系统7开启冷水塑料输送管1上的电控阀向高温蒸汽加热区5-1内输送冷
水,同时控制系统7启动太阳能采光装置4吸收光能并将其转化成热能,热能进而过渡到高
温蒸汽仪3内部,控制系统7启动高温蒸汽仪3将内部储存的水加热蒸发成水蒸气,此时控制
系统7开启高温蒸汽输送管2上的电控阀将高温水蒸汽输送至高温蒸汽加热区5-1内的冷水
中,为加热过程提供热源;在此过程中,一号水温检测仪5-2实时监测高温蒸汽加热区5-1内
的水温情况,当一号水温检测仪5-2检测到高温蒸汽加热区5-1内的水温低于40℃时,一号
水温检测仪5-2将电信号发送给控制系统7,控制系统7控制太阳能采光装置4加大采热量;

第2步:高温蒸汽加热区5-1内部经初次加热后的温水通过引流盘5-5流入二次电加热
罐5-3中,控制系统7启动叠式加热通电头5-4对温水进一步加热,在加热过程中,二号温水
温检测仪5-7实时监测二次电加热罐5-3内的水温情况,当二号温水温检测仪5-7检测到二
次电加热罐5-3内的水温达到85℃~100℃时,二号温水温检测仪5-7将电信号发送给控制
系统7,控制系统7切断叠式加热通电头5-4电源停止加热,以节省能源;

第3步:在叠式加热通电头5-4加热过程中,通电头加热速率检测仪5-6对加热速率进行
实时监测,当通电头加热速率检测仪5-6检测到加热速率低于45%时,通电头加热速率检测
仪5-6将电信号发送给控制系统7,控制系统7控制叠式加热通电头5-4加大热量输出能力;

第4步:待热水加热完成后,控制系统7开启热水塑料出水管6上的电控阀将热水输送至
各居民楼或办公楼供水管道中。

本发明专利公开的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法,其
优点在于:

(1)该装置采用太阳能采光装置,能源节省率高;

(2)该装置结构设计合理紧凑,集成度高;

(3)该装置叠式加热通电头采用高分子材料制备,加热速度保持率提升显著。

本发明所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法结构新
颖合理,加热效率高效,适用范围广阔。

附图说明

图1是本发明中所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统示意图。

图2是本发明中所述的高温蒸汽加热罐内部结构示意图。

图3是本发明中所述的叠式加热通电头结构示意图。

图4是本发明中所述的引流盘三维结构示意图。

图5是本发明中所述的引流盘截面示意图。

图6是本发明所述的叠式加热通电头材料与加热速度保持率关系图。

以上图1~图5中,冷水塑料输送管1,高温蒸汽输送管2,高温蒸汽仪3,太阳能采光
装置4,高温蒸汽加热罐5,高温蒸汽加热区5-1,一号水温检测仪5-2,二次电加热罐5-3,叠
式加热通电头5-4,竖直叶片5-4-1,水平叶片5-4-2,阴极导电柱5-4-3,阳极导电柱5-4-4,
引流盘5-5,“V”型圆周截面5-5-1,凸台通孔5-5-2,通电头加热速率检测仪5-6,二号温水温
检测仪5-7,热水塑料出水管6,控制系统7。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热
系统进行进一步说明。

如图1所示,是本发明提供的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统的示意
图。图中看出,包括:冷水塑料输送管1,高温蒸汽输送管2,高温蒸汽仪3,太阳能采光装置4,
高温蒸汽加热罐5,热水塑料出水管6,控制系统7;所述高温蒸汽加热罐5一侧设有冷水塑料
输送管1,所述高温蒸汽加热罐5另一侧设有热水塑料出水管6,所述高温蒸汽加热罐5上方
表面设有高温蒸汽仪3,所述高温蒸汽仪3两侧设有高温蒸汽输送管2,所述高温蒸汽仪3上
方表面设有太阳能采光装置4,所述控制系统7位于高温蒸汽加热罐5一侧位置;所述冷水塑
料输送管1上的电控阀、高温蒸汽输送管2上的电控阀、热水塑料出水管6上的电控阀、高温
蒸汽仪3及太阳能采光装置4分别与控制系统7导线控制连接。

如图2所示,是本发明中所述的高温蒸汽加热罐内部结构示意图。从图2或图1中看
出,所述高温蒸汽加热罐5包括:高温蒸汽加热区5-1,一号水温检测仪5-2,二次电加热罐5-
3,叠式加热通电头5-4,引流盘5-5,通电头加热速率检测仪5-6,二号温水温检测仪5-7;所
述高温蒸汽加热区5-1由圆柱形外壳包裹而成,高温蒸汽加热区5-1外壳由不导热材料组
成,高温蒸汽加热区5-1总高度不少于1.2m;所述一号水温检测仪5-2位于高温蒸汽加热区
5-1侧壁,一号水温检测仪5-2与控制系统7导线控制连接;所述二次电加热罐5-3位于高温
蒸汽加热区5-1内部,二次电加热罐5-3与高温蒸汽加热区5-1中心轴线重合,二次电加热罐
5-3底部距高温蒸汽加热区5-1底部30cm~45cm,二次电加热罐5-3直径比高温蒸汽加热区
直径小5cm~15cm;所述叠式加热通电头5-4位于二次电加热罐5-3内,叠式加热通电头5-4
与二次电加热罐5-3中心轴线重合;所述引流盘5-5位于二次电加热罐5-3底平面,引流盘5-
5与二次电加热罐5-3底平面无缝焊接固定,引流盘5-5最大径与二次电加热罐5-3直径相
同;所述通电头加热速率检测仪5-6位于二次电加热罐5-3内部侧壁,通电头加热速率检测
仪与控制系统7导线控制连接;所述二号温水温检测仪5-7位于二次电加热罐5-3内部侧壁,
二号温水温检测仪5-7与控制系统7导线控制连接。

如图3所示,是本发明中所述的叠式加热通电头结构示意图。从图3或图2中看出,
所述叠式加热通电头5-4包括:竖直叶片5-4-1,水平叶片5-4-2,阴极导电柱5-4-3,阳极导
电柱5-4-4;所述竖直叶片5-4-1外形呈矩形薄片状,多个竖直叶片5-4-1以叠式加热通电头
5-4自身中心轴线均匀圆周排列,竖直叶片5-4-1数量不少于6块,相邻两竖直叶片5-4-1夹
角30°~60°;所述水平叶片5-4-2外形为圆饼状,水平叶片5-4-2套设在竖直叶片5-4-1表
面,水平叶片5-4-2数量不少于2块,水平叶片5-4-2上下平行均匀排列,相邻两水平叶片5-
4-2间距60mm~150mm;所述阴极导电柱5-4-3位于竖直叶片5-4-1上方表面,阴极导电柱5-
4-3与控制系统7负极导线控制连接;所述阳极导电柱5-4-4位于竖直叶片5-4-1下方表面,
阳极导电柱5-4-4与控制系统7正极导线控制连接。

如图4、图5所示,是本发明中所述的引流盘三维结构示意图及截面示意图。从图4
或图5中看出,所述引流盘5-5包括:“V”型圆周截面5-5-1,凸台通孔5-5-2;所述“V”型圆周
截面5-5-1壁厚3mm~5mm,“V”型圆周截面5-5-1通过旋转360°形成碗状结构,所述碗状结构
外径斜面与水平面夹角为β,所述β范围值为30°~65°;所述凸台通孔5-5-2呈梯形圆柱空心
体结构,凸台通孔5-5-2孔径上小下大,凸台通孔5-5-2斜面与水平面夹角为α,所述α范围值
为40°~70°。

本发明所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统的工作过程是:

第1步:控制系统7开启冷水塑料输送管1上的电控阀向高温蒸汽加热区5-1内输送冷
水,同时控制系统7启动太阳能采光装置4吸收光能并将其转化成热能,热能进而过渡到高
温蒸汽仪3内部,控制系统7启动高温蒸汽仪3将内部储存的水加热蒸发成水蒸气,此时控制
系统7开启高温蒸汽输送管2上的电控阀将高温水蒸汽输送至高温蒸汽加热区5-1内的冷水
中,为加热过程提供热源;在此过程中,一号水温检测仪5-2实时监测高温蒸汽加热区5-1内
的水温情况,当一号水温检测仪5-2检测到高温蒸汽加热区5-1内的水温低于40℃时,一号
水温检测仪5-2将电信号发送给控制系统7,控制系统7控制太阳能采光装置4加大采热量;

第2步:高温蒸汽加热区5-1内部经初次加热后的温水通过引流盘5-5流入二次电加热
罐5-3中,控制系统7启动叠式加热通电头5-4对温水进一步加热,在加热过程中,二号温水
温检测仪5-7实时监测二次电加热罐5-3内的水温情况,当二号温水温检测仪5-7检测到二
次电加热罐5-3内的水温达到85℃~100℃时,二号温水温检测仪5-7将电信号发送给控制
系统7,控制系统7切断叠式加热通电头5-4电源停止加热,以节省能源;

第3步:在叠式加热通电头5-4加热过程中,通电头加热速率检测仪5-6对加热速率进行
实时监测,当通电头加热速率检测仪5-6检测到加热速率低于45%时,通电头加热速率检测
仪5-6将电信号发送给控制系统7,控制系统7控制叠式加热通电头5-4加大热量输出能力;

第4步:待热水加热完成后,控制系统7开启热水塑料出水管6上的电控阀将热水输送至
各居民楼或办公楼供水管道中。

本发明所述的一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法结构新
颖合理,加热效率高效,适用范围广阔。

以下是本发明所述叠式加热通电头5-4的制造过程的实施例,实施例是为了进一
步说明本发明的内容,但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况
下,对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换,均属于本发明的范围。

若未特别指明,实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

按照以下步骤制造本发明所述叠式加热通电头5-4,并按重量分数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为0.33μS/cm的超纯水513份,启动反应釜内搅拌器,转
速为83rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至53℃;依次加入聚甲基丙烯酸烯丙酯53份、
丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯73份、甲基丙烯酸三丁基锡酯123份,搅拌至完全溶解,调节pH值
为1.3,将搅拌器转速调至113rpm,温度为73℃,酯化反应13小时;

第2步:取2-甲基丙烯酸丁酯73份、甲基丙烯酸三苯基甲酯63份进行粉碎,粉末粒径为
203目;加3-三氯化锡基丙烯酸酯113份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为13mm,采用剂
量为1.3kGy、能量为5.3MeV的α射线辐照43分钟,以及同等剂量的β射线辐照63分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为43ppm的丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵73份
中,加入反应釜,搅拌器转速为73rpm,温度为83℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-
0.73MPa,保持此状态反应13小时;泄压并通入氮气,使反应釜内压力为0.23MPa,保温静置
13小时;搅拌器转速提升至103rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入2-甲基丙烯酸-3-(甲
基二氯硅基)丙(醇)酯63份、醋酸-3-氯丙烯酯63份完全溶解后,加入交联剂83份搅拌混合,
使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为3.3,保温静置13小时;

第4步:在搅拌器转速为123rpm时,依次加入β-三氯锡基丙酸酯43份、羧酸β-羟基(氯)
丙酯73份、α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯33份、β-烷氧羰基丙基三氯化锡33份,提升反应釜压力,
使其达到0.73MPa,温度为123℃,聚合反应13小时;反应完成后将反应釜内压力降至0MPa,
降温至23℃,出料,入压模机即可制得叠式加热通电头5-4;

所述交联剂为β-羟基-α-芳基丙烯酸酯。

实施例2

按照以下步骤制造本发明所述叠式加热通电头5-4,并按重量分数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为0.63μS/cm的超纯水1103份,启动反应釜内搅拌器,转
速为223rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至63℃;依次加入聚甲基丙烯酸烯丙酯133
份、丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯133份、甲基丙烯酸三丁基锡酯233份,搅拌至完全溶解,调节
pH值为6.3,将搅拌器转速调至233rpm,温度为143℃,酯化反应23小时;

第2步:取2-甲基丙烯酸丁酯183份、甲基丙烯酸三苯基甲酯133份进行粉碎,粉末粒径
为633目;加3-三氯化锡基丙烯酸酯233份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为43mm,采用
剂量为9.3kGy、能量为13MeV的α射线辐照123分钟,以及同等剂量的β射线辐照153分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为83ppm的丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵113份
中,加入反应釜,搅拌器转速为173rpm,温度为133℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-
0.33MPa,保持此状态反应43小时;泄压并通入氮气,使反应釜内压力为0.63MPa,保温静置
23小时;搅拌器转速提升至243rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入2-甲基丙烯酸-3-(甲
基二氯硅基)丙(醇)酯123份、醋酸-3-氯丙烯酯153份完全溶解后,加入交联剂153份搅拌混
合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为6.3,保温静置23小时;

第4步:在搅拌器转速为253rpm时,依次加入β-三氯锡基丙酸酯123份、羧酸β-羟基(氯)
丙酯163份、α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯63份、β-烷氧羰基丙基三氯化锡113份,提升反应釜压
力,使其达到1.53MPa,温度为263℃,聚合反应33小时;反应完成后将反应釜内压力降至
0MPa,降温至33℃,出料,入压模机即可制得叠式加热通电头5-4;

所述交联剂为丙烯酸-β-羟基乙酯。

实施例3

按照以下步骤制造本发明所述叠式加热通电头5-4,并按重量分数计:

第1步:在反应釜中加入电导率为0.43μS/cm的超纯水703份,启动反应釜内搅拌器,转
速为123rpm,启动加热泵,使反应釜内温度上升至59℃;依次加入聚甲基丙烯酸烯丙酯83
份、丁基-2-甲基-2-丙烯酸酯93份、甲基丙烯酸三丁基锡酯153份,搅拌至完全溶解,调节pH
值为4.3,将搅拌器转速调至183rpm,温度为93℃,酯化反应17小时;

第2步:取2-甲基丙烯酸丁酯113份、甲基丙烯酸三苯基甲酯83份进行粉碎,粉末粒径为
433目;加3-三氯化锡基丙烯酸酯183份混合均匀,平铺于托盘内,平铺厚度为33mm,采用剂
量为6.3kGy、能量为10MeV的α射线辐照83分钟,以及同等剂量的β射线辐照93分钟;

第3步:经第2步处理的混合粉末溶于浓度为73ppm的丙烯酸乙酯基三甲基氯化铵93份
中,加入反应釜,搅拌器转速为123rpm,温度为103℃,启动真空泵使反应釜的真空度达到-
0.53MPa,保持此状态反应33小时;泄压并通入氮气,使反应釜内压力为0.43MPa,保温静置
17小时;搅拌器转速提升至143rpm,同时反应釜泄压至0MPa;依次加入2-甲基丙烯酸-3-(甲
基二氯硅基)丙(醇)酯93份、醋酸-3-氯丙烯酯93份完全溶解后,加入交联剂113份搅拌混
合,使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为5.3,保温静置17小时;

第4步:在搅拌器转速为153rpm时,依次加入β-三氯锡基丙酸酯83份、羧酸β-羟基(氯)
丙酯113份、α-氯-β-羟基苯丙酸甲酯53份、β-烷氧羰基丙基三氯化锡73份,提升反应釜压
力,使其达到1.13MPa,温度为163℃,聚合反应23小时;反应完成后将反应釜内压力降至
0MPa,降温至26℃,出料,入压模机即可制得叠式加热通电头5-4;

所述交联剂为甲基丙烯酸β羟乙酯。

对照例

对照例为市售某品牌的叠式加热通电头用于加热过程的使用情况。

实施例4

将实施例1~3制备获得的叠式加热通电头5-4和对照例所述的叠式加热通电头用于加
热过程的使用情况进行对比,并以单位体积重量值、使用时长、耐高温强度提升率、耐腐蚀
度提升率为技术指标进行统计,结果如表1所示:

表1为实施例1~3和对照例所述的叠式加热通电头用于加热过程中的各项参数的对比
结果,从表1可见,本发明所述的叠式加热通电头5-4,其单位体积重量值、使用时长、耐高温
强度提升率、耐腐蚀度提升率均高于现有技术生产的产品。

此外,如图6所示,是本发明所述的叠式加热通电头5-4材料与加热速度保持率关
系图。图中看出,实施例1~3所用高分子叠式加热通电头5-4,在加热速度保持率方面优于
现有产品。


一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法.pdf_第1页
第1页 / 共18页
一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法.pdf_第2页
第2页 / 共18页
一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法.pdf_第3页
第3页 / 共18页
点击查看更多>>
资源描述

《一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法.pdf(18页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

本发明公开了一种农村生活垃圾处理中节能双重加热系统及其工作方法,由冷水塑料输送管,高温蒸汽输送管,高温蒸汽仪,太阳能采光装置,高温蒸汽加热罐,热水塑料出水管,控制系统组成;所述高温蒸汽加热罐一侧设有冷水塑料输送管,所述高温蒸汽加热罐另一侧设有热水塑料出水管,所述高温蒸汽加热罐上方表面设有高温蒸汽仪,所述高温蒸汽仪两侧设有高温蒸汽输送管,所述高温蒸汽仪上方表面设有太阳能采光装置,所述控制系统位于高温。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 机械工程;照明;加热;武器;爆破 > 供热;炉灶;通风


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1