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   0    0

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。

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；
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1.2 m；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30 cm～45 cm，二次电加热罐（5-3）直径比高温蒸汽加热区直径小5 cm～15 cm；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；所述二号水温检测仪（5-7）位于二次电加热罐（5-3）内部侧壁，二号水温检测仪（5-7）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60 mm～150 mm；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。

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3 mm～5 mm，“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 °。

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43 ppm～83 ppm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0.33 μS/cm～0.63 μS/cm的超纯水513～1103份，启动反应釜内搅拌器，转速为83 rpm～223 rpm，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113 rpm～233 rpm，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13 mm～43 mm，采用剂量为1.3 kGy～9.3 kGy、能量为5.3 MeV～13 MeV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73 rpm～173 rpm，温度为83 ℃～133 ℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-
0.33 MPa～-0.73 MPa，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
0.23 MPa～0.63 MPa，保温静置13～23小时；搅拌器转速提升至103 rpm～243 rpm，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123 rpm～253 rpm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0.73 MPa～1.53 MPa，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0 MPa，降温至23 ℃～33 ℃，出料，入压模机即可制得叠式加热通电头（5-
4）。

5.一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。