一种具有调节功能的沼气锅炉的制作方法

本实用新型涉及环保设备领域，特别涉及一种具有调节功能的沼气锅炉。

背景技术：

沼气锅炉是以燃烧沼气为染料的锅炉，适用于屠宰厂、养殖厂的新型锅炉，利用动物粪便、屠宰后污物及树枝、树叶等进行发酵反应，收集所产生的沼气，既解决环境污染问题，又不会产生污染物，同时配备自动控制，运行使用方便。

沼气锅炉运行时，需要通入沼气和空气进行燃烧，但是在燃烧室中，由于沼气与空气混合不均匀，导致了部分沼气无法得到充分的燃烧，降低了沼气的利用率，不仅如此，由于沼气中的主要可燃成分为甲烷，而甲烷的浓度存在着一定的变化范围，当甲烷浓度较高，而通入的空气较少时，甲烷无法得到充分的燃烧，而当甲烷浓度较低，通入的空气较多时，过多的空气会占有燃烧室较多的空间，使得燃烧室的发热效率降低，致使锅炉加热效率低下，从而导致现有的沼气锅炉实用性降低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有调节功能的沼气锅炉。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有调节功能的沼气锅炉，包括供气装置、燃烧室、炉体、蒸汽管、排水管、控制器、水箱、水泵和水管，所述供气装置和水箱分别位于燃烧室的两侧，所述供气装置与燃烧室连接，所述控制器固定在燃烧室上，所述控制器内设有PLC，所述蒸汽管位于炉体的上方，所述排水管位于炉体的下方，所述排水管内设有阀门，所述水泵固定在水箱的上方，所述水泵与水箱连通，所述水泵通过水管与炉体连通，所述水泵和阀门均与PLC电连接，所述供气装置包括供气机构和混合机构，所述供气机构设置在混合机构的上方；

所述混合机构包括混合室、沼气管、进气管、导气管和若干支脚，所述支脚固定在混合室的下方，所述沼气管的顶端设置在混合室内，所述导气管的一端与供气机构连接，所述导气管的另一端设置在混合室内，所述导气管的远离供气机构的一端设有若干通孔，所述混合室通过进气管与燃烧室连通，所述混合室内设有第一电机、第一齿轮、第二齿轮、套管、转动管和喷气组件，所述第一齿轮固定在混合室内的底部，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮套设在套管上，所述套管套设在沼气管的顶端，所述转动管的顶端与转动管的中心处连通，所述喷气组件设置在转动管的上方；

所述供气机构包括供气管和导气室，所述供气管和导气管分别位于导气室的两侧，所述导气室固定在混合室的上方，所述导气室内设有导气组件和调速组件，所述导气组件包括转盘、转轴、两个扇叶和两个轴承，两个轴承分别固定在导气室的两侧的内壁上，所述转轴的两端分别设置在两个轴承内，两个扇叶分别位于转轴的两侧，所述转盘套设在转轴上，所述调速组件包括第二电机、驱动块、平移单元、托板和抵靠单元，所述平移单元和抵靠单元分别位于托板的上方和下方，所述平移单元与第一电机连接，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与驱动块传动连接，所述驱动块的形状为圆锥形，所述驱动块抵靠在转盘上。

作为优选，为了使沼气向上均匀喷出，所述喷气组件包括往复单元、往复杆和若干喷气单元，所述喷气单元均匀分布在转动管的上方，所述往复单元与往复杆传动连接，所述喷气单元包括喷头、连接管、套环和摆动杆，所述摆动杆的一端与转动管铰接，所述喷头固定在摆动杆的另一端，所述喷头通过连接管与转动管连通，所述套环套设在摆动杆上，所述套环与往复杆铰接。

作为优选，为了实现往复杆的往复移动，所述往复单元包括第三电机、第一连杆和第二连杆，所述第三电机固定在转动管的上方，所述第三电机与PLC电连接，所述第三电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与往复杆铰接。

作为优选，为了保证往复杆移动的平稳性，所述往复单元还包括支撑环，所述支撑环固定在转动管的上方，所述支撑环套设在往复杆上。

作为优选，为了辅助支撑转动管旋转，所述转动管的两端设有滑块，所述混合室内设有滑道，所述滑道的形状为环形，所述滑道固定在混合室的内壁上，所述滑块与滑道滑动连接。

作为优选，为了保证转动管旋转的平稳性，所述滑道为燕尾槽。

作为优选，为了检测通入混合室内的甲烷含量，所述沼气管内设有甲烷传感器和流量计，所述甲烷传感器和流量计均与PLC电连接。

作为优选，为了带动第二电机和驱动块移动，所述平移单元包括第四电机、缓冲块、第四驱动轴和平移块，所述第四电机和缓冲块均固定在托板的上方，所述第四电机与PLC电连接，所述第四驱动轴位于第四电机和缓冲块之间，所述第四电机与第四驱动轴传动连接，所述平移块套设在第四驱动轴上，所述平移块固定在第二电机的下方，所述平移块抵靠在托板的上方，所述平移块的与第四驱动轴的连接处设有与第四驱动轴匹配的螺纹。

作为优选，为了便于调节第二电机和驱动块的位置，所述抵靠单元包括线圈和两个定向单元，所述线圈固定在导气室内的底部，所述线圈与PLC电连接，所述定向单元包括凸块、定向杆和弹簧，所述凸块通过定向杆与导气室内的底部固定连接，所述托板套设在定向杆上，所述托板通过弹簧与导气室内的底部连接，所述弹簧处于压缩状态，所述托板的制作材料为铁。

作为优选，为了使空气和沼气混合均匀，所述通孔向下设置。

本实用新型的有益效果是，该具有调节功能的沼气锅炉通过供气机构调节通入混合室中的空气量，便于沼气与适量的空气进行燃烧反应，与现有的供气机构相比，该供气机构可调节空气量，并通过抵靠单元保证驱动块抵靠在转盘上，使供气机构运行更可靠，不仅如此，通过混合机构使得沼气与空气混合均匀，便于混合气体在燃烧室中进行充分燃烧，从而提高了沼气的利用率和设备的实用性，与现有的混合机构相比，该混合机构通过对流和调节喷头角度方向，使得沼气均匀分布在混合室内，从而保证了混合效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的具有调节功能的沼气锅炉的结构示意图；

图2是本实用新型的具有调节功能的沼气锅炉的混合机构的结构示意图；

图3是本实用新型的具有调节功能的沼气锅炉的喷气组件的结构示意图；

图4是本实用新型的具有调节功能的沼气锅炉的供气机构的结构示意图；

图5是本实用新型的具有调节功能的沼气锅炉的调速组件的结构示意图；

图中：1.燃烧室，2.炉体，3.蒸汽管，4.排水管，5.控制器，6.水箱，7.水泵，8.水管，9.混合室，10.沼气管，11.进气管，12.导气管，13.支脚，14.第一电机，15.第一齿轮，16.第二齿轮，17.套管，18.转动管，19.供气管，20.导气室，21.弹簧，22.转盘，23.转轴，24.扇叶，25.轴承，26.第二电机，27.驱动块，28.托板，29.往复杆，30.喷头，31.连接管，32.套环，33.摆动杆，34.第三电机，35.第一连杆，36.第二连杆，37.支撑环，38.滑块，39.滑道，40.甲烷传感器，41.流量计，42.第四电机，43.缓冲块，44.第四驱动轴，45.平移块，46.线圈，47.凸块，48.定向杆。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种具有调节功能的沼气锅炉，包括供气装置、燃烧室1、炉体2、蒸汽管3、排水管4、控制器5、水箱6、水泵7和水管8，所述供气装置和水箱6分别位于燃烧室1的两侧，所述供气装置与燃烧室1连接，所述控制器5固定在燃烧室1上，所述控制器5内设有PLC，所述蒸汽管3位于炉体2的上方，所述排水管4位于炉体2的下方，所述排水管4内设有阀门，所述水泵7固定在水箱6的上方，所述水泵7与水箱6连通，所述水泵7通过水管8与炉体2连通，所述水泵7和阀门均与PLC电连接，所述供气装置包括供气机构和混合机构，所述供气机构设置在混合机构的上方；

该沼气锅炉运行时，通过供气装置按照沼气中甲烷的浓度，由供气机构调节输入的空气量，并通过混合机构将定量的空气与沼气进行充分混合后，将混合均匀的气体输送至燃烧室1中，通过燃烧室1进行燃烧，对炉体2内的水溶液进行加热，加热时，通过蒸汽管3使得炉体2与外部连通，当需要使用炉体2中的水溶液时，PLC控制阀门打开，使得热水从排水管4排出后，阀门关闭，PLC控制水泵7启动，抽取水箱6内的水溶液，通过水管8输送至炉体2内，向炉体2中补充水溶液，使得炉体2内保持定量的水溶液。

如图2所示，所述混合机构包括混合室9、沼气管10、进气管11、导气管12和若干支脚13，所述支脚13固定在混合室9的下方，所述沼气管10的顶端设置在混合室9内，所述导气管12的一端与供气机构连接，所述导气管12的另一端设置在混合室9内，所述导气管12的远离供气机构的一端设有若干通孔，所述混合室9通过进气管11与燃烧室1连通，所述混合室9内设有第一电机14、第一齿轮15、第二齿轮16、套管17、转动管18和喷气组件，所述第一齿轮15固定在混合室9内的底部，所述第一电机14与PLC电连接，所述第一电机14与第一齿轮15传动连接，所述第一齿轮15与第二齿轮16啮合，所述第二齿轮16套设在套管17上，所述套管17套设在沼气管10的顶端，所述转动管18的顶端与转动管18的中心处连通，所述喷气组件设置在转动管18的上方；

混合机构中，由导气管12将空气输入混合室9内，通过沼气管10向混合室9中输入沼气，沼气通过套管17输送至转动管18中，再通过转动管18向上喷出沼气，为了使沼气在混合室9内与空气充分混合，由PLC控制第一电机14启动，带动第一齿轮15旋转，第一齿轮15作用在第二齿轮16上，使得第二齿轮16发生旋转，从而带动套管17沿着沼气管10的轴线旋转，进而使得转动管18和上方的喷气组件转动，从而使沼气均匀分布在混合室9内，便于与空气进行充分混合。

如图4-5所示，所述供气机构包括供气管19和导气室20，所述供气管19和导气管12分别位于导气室20的两侧，所述导气室20固定在混合室9的上方，所述导气室20内设有导气组件和调速组件，所述导气组件包括转盘22、转轴23、两个扇叶24和两个轴承25，两个轴承25分别固定在导气室20的两侧的内壁上，所述转轴23的两端分别设置在两个轴承25内，两个扇叶24分别位于转轴23的两侧，所述转盘22套设在转轴23上，所述调速组件包括第二电机26、驱动块27、平移单元、托板28和抵靠单元，所述平移单元和抵靠单元分别位于托板28的上方和下方，所述平移单元与第一电机14连接，所述第一电机14与PLC电连接，所述第一电机14与驱动块27传动连接，所述驱动块27的形状为圆锥形，所述驱动块27抵靠在转盘22上。

导气室20固定安装在混合室9的上方，利用供气管19方便外部空气进入导气室20内，再通过导气管12进入混合室9内，导气室20中，PLC控制第二电机26启动，带动驱动块27旋转，驱动块27作用在与之抵靠的转盘22上，使得转盘22发生旋转，通过两个固定位置的轴承25的支撑，使得转轴23发生旋转，进而带动扇叶24进行同步旋转，产生气流，气流将外部的空气吸入导气室20中，并通过导气管12输送至混合室9内，转轴23、扇叶24的转速越快，气流越强，输入的空气量越多，反之，转轴23和扇叶24的转速越慢，气流越弱，输入的空气量越少，由于驱动块27的形状为圆锥形，因此驱动块27上各处的线速度不同，当调速组件带动第二电机26和驱动块27移动时，驱动块27与转盘22的接触位置发生改变，使得转盘22的转速改变，进而改变了转轴23和扇叶24，调节了气流的强弱和空气流通量。在调速组件中，抵靠单元可带动托板28在竖直方向移动，平移单元可带动第二电机26在水平方向进行移动，在调节转速时，利用抵靠单元带动托板28下降，使得驱动块27脱离转盘22，而后平移单元带动第二电机26和驱动块27进行平移后，通过抵靠单元使得托板28恢复原位，便于驱动块27抵靠在转盘22上，从而调节了转轴23和扇叶24的转速。

如图3所示，所述喷气组件包括往复单元、往复杆29和若干喷气单元，所述喷气单元均匀分布在转动管18的上方，所述往复单元与往复杆29传动连接，所述喷气单元包括喷头30、连接管31、套环32和摆动杆33，所述摆动杆33的一端与转动管18铰接，所述喷头30固定在摆动杆33的另一端，所述喷头30通过连接管31与转动管18连通，所述套环32套设在摆动杆33上，所述套环32与往复杆29铰接。

转动管18的上方，由往复单元带动往复杆29在水平方向上进行往复移动，改变了喷气单元中套环32的位置和方向，套环32可沿着摆动杆33轴线与摆动杆33发生相对滑动，从而带动摆动杆33和摆动杆33上的喷头30来回摆动，调节喷气方向，转动管18内的沼气通过连接管31输送至喷头30后，在喷头30处以不同的方向喷出，便于沼气均匀分布在混合室9中，与空气进行充分均匀的接触。

作为优选，为了实现往复杆29的往复移动，所述往复单元包括第三电机34、第一连杆35和第二连杆36，所述第三电机34固定在转动管18的上方，所述第三电机34与PLC电连接，所述第三电机34与第一连杆35传动连接，所述第一连杆35通过第二连杆36与往复杆29铰接。PLC控制第三电机34启动，带动第一连杆35做圆周运动的同时，第一连杆35通过第二连杆36作用在往复杆29上，使得往复杆29在水平方向上进行往复移动。

作为优选，为了保证往复杆29移动的平稳性，所述往复单元还包括支撑环37，所述支撑环37固定在转动管18的上方，所述支撑环37套设在往复杆29上。将支撑环37固定在转动管18的上方，使得往复杆29沿着固定的支撑环37的轴线进行平稳的往复移动。

作为优选，为了辅助支撑转动管18旋转，所述转动管18的两端设有滑块38，所述混合室9内设有滑道39，所述滑道39的形状为环形，所述滑道39固定在混合室9的内壁上，所述滑块38与滑道39滑动连接。通过将滑道39固定在混合室9的内壁上，使得滑块38在固定的轨迹上进行滑动，从而辅助支撑转动管18旋转。

作为优选，为了保证转动管18旋转的平稳性，所述滑道39为燕尾槽。由于滑道39为燕尾槽，从而避免了滑块38脱离滑道39，保证了转动管18进行平稳的旋转。

作为优选，为了检测通入混合室9内的甲烷含量，所述沼气管10内设有甲烷传感器40和流量计41，所述甲烷传感器40和流量计41均与PLC电连接。利用甲烷传感器40和流量计41分别检测沼气中的甲烷浓度和沼气流量，并将检测结果反馈给PLC，便于PLC确定通入混合室9中的甲烷含量，从而控制供气机构进行相应的操作。

如图2所示，所述平移单元包括第四电机42、缓冲块43、第四驱动轴44和平移块45，所述第四电机42和缓冲块43均固定在托板28的上方，所述第四电机42与PLC电连接，所述第四驱动轴44位于第四电机42和缓冲块43之间，所述第四电机42与第四驱动轴44传动连接，所述平移块45套设在第四驱动轴44上，所述平移块45固定在第二电机26的下方，所述平移块45抵靠在托板28的上方，所述平移块45的与第四驱动轴44的连接处设有与第四驱动轴44匹配的螺纹。

PLC控制第四电机42启动，带动第四驱动轴44旋转，第四驱动轴44通过螺纹作用在平移块45上，使得平移块45沿着第四驱动轴44的轴线方向移动，进而带动第二电机26移动，改变第二电机26和驱动块27的位置。

作为优选，为了便于调节第二电机26和驱动块27的位置，所述抵靠单元包括线圈46和两个定向单元，所述线圈46固定在导气室20内的底部，所述线圈46与PLC电连接，所述定向单元包括凸块47、定向杆48和弹簧21，所述凸块47通过定向杆48与导气室20内的底部固定连接，所述托板28套设在定向杆48上，所述托板28通过弹簧21与导气室20内的底部连接，所述弹簧21处于压缩状态，所述托板28的制作材料为铁。

当线圈46断电时，压缩的弹簧21对托板28产生弹力，使得托板28上方的驱动块27抵靠在转盘22上，当PLC控制线圈46通电后，线圈46产生磁性，吸引由铁制成的托板28，从而带动托板28移动，使得驱动块27脱离转盘22，便于通过平移单元带动驱动块27和第二电机26移动，在托板28移动时，由于托板28套设在固定在导气室20底部的定向杆48上，使得托板28沿着定向杆48的轴线保持平稳的移动。

作为优选，为了使空气和沼气混合均匀，所述通孔向下设置。空气通过导气管12进入混合室9内后，由于沼气中的主要成分的甲烷的密度小于空气密度，使得甲烷向上流动，当通孔向下设置时，空气向下喷出，便于与向上流动的甲烷进行均匀混合。

该沼气锅炉运行时，通过甲烷传感器40和流量计41检测甲烷含量后，利用调速组件调节转轴23的转速，使得适量的空气通过导气管12进入混合室9内，而后通过第一电机14带动转动管18旋转的同时，往复单元作用在往复杆29上，使得喷头30来回摆动，以不同的角度向上喷出沼气，使沼气均匀分布在混合室9中，与适量的空气进行均匀混合后，通过进气管11进入燃烧室1中，便于沼气在燃烧室1中进行充分燃烧，提高了沼气的利用率和设备的实用性。

与现有技术相比，该具有调节功能的沼气锅炉通过供气机构调节通入混合室9中的空气量，便于沼气与适量的空气进行燃烧反应，与现有的供气机构相比，该供气机构可调节空气量，并通过抵靠单元保证驱动块27抵靠在转盘22上，使供气机构运行更可靠，不仅如此，通过混合机构使得沼气与空气混合均匀，便于混合气体在燃烧室1中进行充分燃烧，从而提高了沼气的利用率和设备的实用性，与现有的混合机构相比，该混合机构通过对流和调节喷头30角度方向，使得沼气均匀分布在混合室9内，从而保证了混合效果。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。