1.本技術(shù)涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及攪拌。

背景技術(shù)：

2.干式厭氧發(fā)酵耐雜物能力強(qiáng)、容積負(fù)荷高、容積產(chǎn)氣率高、能源消耗量低的特點(diǎn)，但也存在反應(yīng)周期長(zhǎng)、易產(chǎn)生酸抑制和氨氮抑制的缺點(diǎn)。目前工業(yè)上采用的干式厭氧反應(yīng)器多為臥式反應(yīng)器，物料的混合是反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。目前反應(yīng)器一般采用臥式攪拌裝置實(shí)現(xiàn)物料混合，攪拌裝置由攪拌軸與等間距螺旋分布的單葉槳構(gòu)成。單葉槳由槳桿和槳葉末端凹槽構(gòu)成，在攪拌過(guò)程中末端凹槽能夠?qū)⒊练e在物料中的重介質(zhì)(如砂粒、玻璃等)鏟起并使其均勻分散在反應(yīng)器內(nèi)，以避免反應(yīng)器底部沉砂過(guò)多造成反應(yīng)器有效容積減小的問(wèn)題。但是在運(yùn)行過(guò)程中，干式厭氧發(fā)酵物料固含率高、粘度較大，槳葉末端凹槽容易粘附物料尤其是底部沉砂。隨著末端凹槽物料粘附量的增加，凹槽結(jié)構(gòu)對(duì)物料的攪拌混合效果將大幅降低，由此降低反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.考慮到上述問(wèn)題而提出了本技術(shù)。本技術(shù)提供了一種攪拌槳葉及攪拌裝置以至少解決上述問(wèn)題之一。

4.根據(jù)本技術(shù)的第一方面，提供了一種攪拌槳葉，包括：

5.攪拌槳桿，與槳葉端部連接；

6.所述槳葉端部包括：

7.具有不光滑表面的凹部，位于所述槳葉端部的第一側(cè)；

8.具有倒角的凸起部，位于所述槳葉端部的第二側(cè)。

9.可選地，所述凹部的剖面曲線包括仿生曲線。

10.可選地，所述凹部的不光滑表面包括一個(gè)或多個(gè)連續(xù)或不連續(xù)的凸起或凹槽。

11.可選地，所述凸起或凹槽包括凸起棱紋、溝槽、肋條、鱗片、凸包或凹坑。

12.可選地，所述凸起部的倒角的角度包括45°?145°。

13.可選地，所述槳葉端部的長(zhǎng)度與寬度之比大于等于1，小于等于4。

14.可選地，所述槳葉端部的截面包括多邊形。

15.可選地，所述凸起部垂直于所述槳葉端部的截面。

16.可選地，所述攪拌槳桿由方鋼、矩形鋼、工字鋼、或圓型鋼制成。

17.根據(jù)本技術(shù)的第二方面，提供了一種攪拌裝置，包括：根據(jù)第一方面所述攪拌槳葉，包括攪拌槳桿和槳葉端部；

18.攪拌軸，與所述攪拌槳桿連接，所述攪拌軸用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)。

19.根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的攪拌槳葉和攪拌裝置，采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)，在攪拌槳葉的端部設(shè)置具有非光滑表面的凹部，以及具體倒角的凸起部，實(shí)現(xiàn)減粘降阻的同時(shí)，能夠有效降低攪拌軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

20.通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的描述，本技術(shù)的上述以及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將變得更加明顯。附圖用來(lái)提供對(duì)本技術(shù)實(shí)施例的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分，與本技術(shù)實(shí)施例一起用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對(duì)本技術(shù)的限制。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)通常代表相同部件或步驟。

21.圖1是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的攪拌槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖；

22.圖2是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的凹部的剖面曲線的示例；

23.圖3是根據(jù)申請(qǐng)實(shí)施例的凹部的不光滑表面的示例；

24.圖4是根據(jù)申請(qǐng)實(shí)施例的凹部的不光滑表面的又一示例；

25.圖5是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的槳葉端部的尺寸示例；

26.圖6是根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的攪拌裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

27.為了使得本技術(shù)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更為明顯，下面將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本技術(shù)的示例實(shí)施例。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本技術(shù)的一部分實(shí)施例，而不是本技術(shù)的全部實(shí)施例，應(yīng)理解，本技術(shù)不受這里描述的示例實(shí)施例的限制。基于本技術(shù)中描述的本技術(shù)實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下所得到的所有其它實(shí)施例都應(yīng)落入本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。

28.物料的均勻混合是干式厭氧高效發(fā)酵的關(guān)鍵，目前的相關(guān)技術(shù)中，可以采用末端設(shè)置凹槽的單葉槳可以防止重介質(zhì)在反應(yīng)器底部的沉積，但是該單葉槳在運(yùn)行過(guò)程中，槳葉末端凹槽容易粘附物料尤其是底部沉砂，由此降低反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)于槳葉末端的對(duì)稱分布的凹槽形式，槳凹槽底面設(shè)計(jì)為斜面、折面或曲面以減小凹槽內(nèi)物料徑向向內(nèi)的排空阻力，以促進(jìn)物料的移除。但是在運(yùn)行過(guò)程中，尤其是攪拌停止一段時(shí)間再次啟動(dòng)的過(guò)程中，也具有明顯的缺點(diǎn)：一方面，底部為斜面或折面的凹槽結(jié)構(gòu)仍存在死角，無(wú)法避免物料粘附，且隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)粘附情況會(huì)逐漸加重。底部為曲面的凹槽雖然無(wú)死角，但是在攪拌槳停運(yùn)再啟動(dòng)過(guò)程中，凹槽與重介質(zhì)接觸過(guò)程中由于阻力過(guò)大而產(chǎn)生粘附。另一方面，槳葉末端兩個(gè)凹槽呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，攪拌槳正反轉(zhuǎn)時(shí)，凹槽與重介質(zhì)的接觸面積均比較大，均會(huì)出現(xiàn)較大的瞬時(shí)扭矩，無(wú)法避免槳葉折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

29.基于上述考慮，根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例提供了一種攪拌槳葉。參見圖1，圖1示出了根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的攪拌槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述攪拌槳葉100包括：

30.攪拌槳桿110，與槳葉端部120連接；

31.所述槳葉端部120包括：

32.具有不光滑表面的凹部121，位于所述槳葉端部120的第一側(cè)；

33.具有倒角的凸起部122，位于所述槳葉端部120的第二側(cè)。

34.其中，槳葉端部一側(cè)為凹槽，另一側(cè)為倒角或尖角，可以使得攪拌槳葉在停運(yùn)再啟動(dòng)過(guò)程中，先進(jìn)行反轉(zhuǎn)，此時(shí)凹槽背面尖角受沉積重介質(zhì)阻力較小，瞬時(shí)扭矩較小，能夠有效降低攪拌軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。可以廣泛適用于任何需要攪拌的場(chǎng)合。

35.可選地，攪拌槳桿110可以包括具有多邊形或圓形或橢圓形的截面的柱體。在一些實(shí)施例中，攪拌槳桿110可以是圓柱體。

36.在一些實(shí)施例中，攪拌槳桿110可以由方鋼、矩形鋼、工字鋼、或圓型鋼制成。

37.可選地，所述凹部121的剖面曲線可以包括仿生曲線。例如，可以根據(jù)挖掘動(dòng)物爪趾的彎曲曲線設(shè)計(jì)仿生曲線，以使得基于該仿生曲線設(shè)計(jì)的凹部121可以實(shí)現(xiàn)攪拌過(guò)程中的減粘降阻，提高攪拌效率。

38.在一些實(shí)施例中，參見圖2，圖2示出了根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的凹部的剖面曲線的示例。如圖2所示，所述仿生曲線可以包括多個(gè)線段組成的曲線。

39.可選地，凹部121的不光滑表面可以包括一個(gè)或多個(gè)的凸起或凹槽。其中，非光滑表面的存在對(duì)與槳葉端部120接觸的物質(zhì)產(chǎn)生“滾動(dòng)效應(yīng)”和“引導(dǎo)效應(yīng)”，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)攪拌過(guò)程中的減粘降阻，提高攪拌效率。

40.在一些實(shí)施例中，所述凸起或凹槽可以包括凸起棱紋、溝槽、肋條、鱗片、凸包或凹坑。在一些實(shí)施例中，所述凸起可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的。

41.在一些實(shí)施例中，如圖1所示，凹部121的不光滑表面包括多個(gè)連續(xù)棱紋123。

42.在一些實(shí)施例中，參見圖3，圖3示出了根據(jù)申請(qǐng)實(shí)施例的凹部的不光滑表面的示例，凹部121的不光滑表面包括多個(gè)不連續(xù)的凸包形式。進(jìn)一步地，多個(gè)不連續(xù)的凸包可以均勻分布、或不均勻分布，還可以對(duì)稱分布、或不對(duì)稱分布，在此不做限制。應(yīng)了解，凸包的數(shù)量、大小和位置均可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，在此不做限制。

43.在一些實(shí)施例中，參見圖4，圖4示出了根據(jù)申請(qǐng)實(shí)施例的凹部的不光滑表面的又一示例，凹部121的不光滑表面包括間斷棱紋。

44.根據(jù)申請(qǐng)實(shí)施例的凹部121采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)原理，從剖面看為多段線組成的仿生曲面，且凹部121表面設(shè)置一定數(shù)量的凸起，以此保證凹部121表面為非光滑表面，降低物料尤其是重介質(zhì)在凹部121內(nèi)部的粘附，進(jìn)一步提升攪拌效率和效果。

45.可選地，凸起部122的倒角的角度包括45°?145°。在一些實(shí)施例中，凸起部122的倒角的角度包括0°?120°。其中，倒角的受沉積重介質(zhì)阻力較小，瞬時(shí)扭矩較小，能夠有效降低攪拌軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

46.可選地，如圖1所示，槳葉端部120的截面124可以是矩形、正方形、梯形、三角形等多邊形。在一些實(shí)施例中，凹部121所在的平面與該截面垂直。在一些實(shí)施例中，凸起部122包括第一平面和第二平面，第一平面和第二平面組成所述倒角，其中，第一平面和第二平面與槳葉端部120的截面垂直。在一些實(shí)施例中，凸起部122垂直于所述槳葉端部的截面。

47.在一些實(shí)施例中，參見圖5，圖5示出了根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的槳葉端部的尺寸示例。如圖5所示，槳葉端部120的長(zhǎng)度l1與寬度l2之比在[1，4]范圍內(nèi)，即大于等于1，小于等于4。

[0048]

在一些實(shí)施例中，凸起部122的寬度l3與槳葉端部120的寬度l2之比在[1/3，2/3]范圍內(nèi)，大于等于1/3，小于等于2/3。

[0049]

可選地，所述槳葉端部120還可以包括：至少一個(gè)端部側(cè)面125。

[0050]

根據(jù)本技術(shù)的另一方面，提供一種攪拌裝置。參見圖6，圖6示出了根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的攪拌裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖6所示，攪拌裝置600包括：

[0051]

攪拌槳葉610，包括攪拌槳桿611和槳葉端部612；

[0052]

攪拌軸620，與所述攪拌槳桿611連接，所述攪拌軸620用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌槳葉610轉(zhuǎn)動(dòng)。

[0053]

可選地，所述攪拌裝置600還包括：

[0054]

控制裝置(未示出)，與所述攪拌軸620連接，用于控制所述攪拌軸620的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

[0055]

在一些實(shí)施例中，所述控制裝置可以通過(guò)軟件、硬件、固件或者其組合實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施例中，所述控制裝置可以使用電路、單個(gè)或多個(gè)為特定用途集成電路(application specific integrated circuit，asic)、數(shù)字信號(hào)處理器(digital signal processor，dsp)、數(shù)字信號(hào)處理裝置(digital signal processing device，dspd)、可編程邏輯裝置(programmable logic device，pld)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(field programmable gate array，fpga)、中央處理器(central processing unit，cpu)、plc、微控制器、微處理器中的至少一種。

[0056]

在一些實(shí)施例中，參見圖6，所述控制裝置可以控制所述攪拌軸620開始順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(反轉(zhuǎn))、逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(正轉(zhuǎn))或停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

[0057]

其中，如圖6所示，攪拌軸620可以圍繞軸心進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，攪拌槳桿611連接到攪拌軸620上，隨著攪拌軸620轉(zhuǎn)動(dòng)。攪拌軸620正轉(zhuǎn)時(shí)，槳葉端部612與反應(yīng)器底部的沉砂接觸，將底部沉砂鏟起，避免物料沉砂過(guò)多。當(dāng)攪拌裝置由于特殊原因槳葉停轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，反應(yīng)器底部可能會(huì)形成堅(jiān)硬的沉沙層，此時(shí)可以將攪拌軸620反轉(zhuǎn)，槳葉端部612的凸起部具有尖角，尖角部分與反應(yīng)器底部沉砂層接觸，起到破碎的作用，同時(shí)避免槳葉端部612或攪拌軸620由于瞬時(shí)扭矩過(guò)大而折斷。

[0058]

根據(jù)本技術(shù)實(shí)施例的攪拌槳葉和攪拌裝置，采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)，在攪拌槳葉的端部設(shè)置具有非光滑表面的凹部，以及具體倒角的凸起部，實(shí)現(xiàn)減粘降阻的同時(shí)，能夠有效降低攪拌軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

[0059]

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本技術(shù)的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

[0060]

以上所述，僅為本技術(shù)的具體實(shí)施方式或?qū)唧w實(shí)施方式的說(shuō)明，本技術(shù)的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本技術(shù)揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。本技術(shù)的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。技術(shù)特征：

1.一種攪拌槳葉，其特征在于，所述攪拌槳葉包括：攪拌槳桿，與槳葉端部連接；所述槳葉端部包括：具有不光滑表面的凹部，位于所述槳葉端部的第一側(cè)；具有倒角的凸起部，位于所述槳葉端部的第二側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述凹部的剖面曲線包括仿生曲線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述凹部的不光滑表面包括一個(gè)或多個(gè)連續(xù)或不連續(xù)的凸起或凹槽。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述凸起或凹槽包括凸起棱紋、溝槽、肋條、鱗片、凸包或凹坑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述凸起部的倒角的角度包括45°?145°。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述槳葉端部的長(zhǎng)度與寬度之比大于等于1，小于等于4。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述槳葉端部的截面包括多邊形。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述凸起部垂直于所述槳葉端部的截面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攪拌槳葉，其特征在于，所述攪拌槳桿由方鋼、矩形鋼、工字鋼、或圓型鋼制成。10.一種攪拌裝置，其特征在于，所攪拌裝置包括：權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的攪拌槳葉，包括攪拌槳桿和槳葉端部；攪拌軸，與所述攪拌槳桿連接，所述攪拌軸用于驅(qū)動(dòng)所述攪拌槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)。

技術(shù)總結(jié)

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N攪拌槳葉和攪拌裝置，攪拌槳葉包括：攪拌槳桿，與槳葉端部連接；所述槳葉端部包括：具有不光滑表面的凹部，位于所述槳葉端部的第一側(cè)；具有倒角的凸起部，位于所述槳葉端部的第二側(cè)。根據(jù)本申請(qǐng)的攪拌槳葉和攪拌裝置，采用仿生學(xué)設(shè)計(jì)，在攪拌槳葉的端部設(shè)置具有非光滑表面的凹部，以及具體倒角的凸起部，實(shí)現(xiàn)減粘降阻的同時(shí)，能夠有效降低攪拌軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。軸折斷的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭曉宇 訾燦 武京偉 童勝寶 司丹丹 陸飛鵬 陸裕峰 王智

受保護(hù)的技術(shù)使用者：光大環(huán)境科技（中國(guó)）有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.10.27

技術(shù)公布日：2021/10/15