沼气过盛收集系统收集沼气方法_3

文档序号:8539136
向右侧移动,左侧外套筒430a与设置于搅拌套筒420的左弹簧接触,并挤压左弹簧,使得左弹簧处于蓄能状态;与此同时,搅拌网410向右侧移动,促进沼液的流动,并促进发酵原料和菌种的均匀分布;当通过导气管排出第一发酵区内的沼气时,第一发酵区内的沼气气压下降,此时,第二发酵区内的沼气气压大于第一发酵区内的沼气气压,在气压差的作用下,气动活塞向左侧移动,左弹簧释放能量,并推动左侧外套筒向左移动并带动搅拌网向左移动;在气压差的作用下,右侧外套筒压缩右弹簧,并继续推动搅拌网向左移动,促进沼液流动。
[0073]当第一发酵区和第二发酵区内的气压差不能克服弹簧的弹力时,气动活塞450复位。
[0074]上述的气动混合搅拌装置还可以固定于第二挡板28上,其工作原理和工作方法与固定于第一挡板26上一致;以沼气气压差为动力,不需要外力参与,并且可以促进发酵原料、菌种的均匀分布,可以防止发酵池体底部的阻塞。
[0075]沼气发酵系统是采用将动物粪便、秸杆等生物能转换成沼气,产生的沼气集聚于储气板内,随着沼气集聚量的增加,储气板内存储的沼气气压逐步增大并使得沼气池内的沼液液面不断上升;当储气板内存储满沼气时,此时储气板内的沼气气压最大,并且发酵池内的沼液液面上升至最高位置,继续发酵产生的沼气只能从储气板内溢出,并排入外部空气中;由于储气板的形状固定,储存沼气的空间确定。
[0076]本发明提供了一种沼气过盛收集系统,当储气板内存储的沼气气压达到一定值时,将开启沼气过盛收集系统,利用气体收集系统收集沼气,增大沼气的存储空间。
[0077]如图1、4、5、6所示,沼气过盛收集系统,包括气筒310、板一 330、导气活塞340、上活塞连杆350,气筒310内设置有板一 330并将气筒310内腔分隔成上下相互连通的左区和右区,右区即为气流通道360,导气活塞340滑动套接于气筒310内壁与板一 330之间,导气活塞340将左区分隔成左上区和左下区,导气活塞的上端连接有上活塞连杆,上活塞连杆上部设置有环形导气凹槽370,气筒310上设置有进气口 320 ;气源通过进气口 320进入至气筒310内,并通过气流通道360进入导气活塞340的下方,保证导气活塞340的上方气压与下方气压一致,导气活塞340的下方有效面积SI大于上方有效面积S2,气压推动导气活塞340向上的推力为F=P (S1-S2),随着沼气池内的气压P逐步增大,F大于导气活塞340以及上活塞连杆350的重力时,上活塞连杆350将向上运动,并使得上活塞连杆的环形导气凹槽370与设置于气筒310外部的气囊接通,气筒310内的气体通过环形导气凹槽370进入气囊内;当气筒内的气压下降时,由于上活塞连杆350的重力作用,上活塞连杆向下移动,环形导气凹槽370与气囊脱离。
[0078]沼气过盛收集系统可以与沼气发酵系统的储气板相连,具体地,进气口320与储气板相连通,沼气通过进气口 320进入气筒310内。
[0079]为防止沼气过盛收集系统的漏气以及保证其稳定性,上活塞连杆350外套接有固定于气筒310顶部的固定块,气囊套接于固定块上并与之固定;左区内设置有固定于气筒310内壁以及固定于板一 330上的限位台阶,限定导气活塞的运动范围。
[0080]现有技术的氧气泵大多采用电力驱动,当电力供应不畅时,将直接导致氧气泵不能正常工作;为此,本发明提供了一种以气体气压为动力的氧气泵,并且由于沼气发酵过程中产生沼气,随着沼气积聚的越多,储气板内沼气气压逐步增大,通过设置于储气板顶部的导气管向氧气泵输送沼气,利用沼气气压为动力,驱动氧气泵工作,由于沼气是利用生物能转换,更加节能环保;特别是为养鱼塘充氧时,可以节约大量电能,并且在电能供应不畅的情况下,可以为鱼苗供应充足的氧气,保护鱼苗安全。
[0081]如图11所示,本发明提供了一种氧气泵,其包括泵体100,泵体100的上端和下端分别设置有出气三通150、进气三通140,泵体100的左端和右端分别设置有与出气三通150和进气三通140连通的左充氧腔IlOa以及右充氧腔110b,左充氧腔IlOa和右充氧腔IlOb与进气三通140的连接位置处设置有进气阀160a,左充氧腔IlOa和右充氧腔IlOb与出气三通150的连接处分别设置有出气阀160b ;泵体100的中间设置有中心体,中心体内设置有调控阀200,用于控制气源的流动方向,泵体100的中间还滑动连接有中心轴130,中心轴130的左右两端分别固定连接左隔膜片和右隔膜片,左隔膜片与中心体之间形成左气室120a,右隔膜片与泵体100之间形成右气室120b。
[0082]调控阀200包括阀套、分隔板250,阀套内设置有分隔板250并将阀套内腔分隔成主控气室220和调控气室230,阀套上部分别设置有五个气槽,阀套上部的中心位置设置有进气槽210,进气槽210的两侧设置有对称的左气槽212a和右气槽212b,最外侧的分别为对称的左排气槽214a和右排气槽214b,上述五个气槽的底部分别设置有与主控气室相连通的气孔;分隔板250上设置有三个透气孔,分隔板250的中心位置设置有中心透气孔252,中心透气孔252的两端分别设置有对称的左透气孔254和右透气孔256,中心透气孔252连通主控气室220和调控气室230。
[0083]主控气室220内设置有左套筒和右套筒,左套筒内滑动连接有左活塞222a,左活塞222a与左套筒之间形成左腔室221a,左活塞222a通过左活塞杆223a连接左挡板;同理,右套筒内滑动连接有右活塞222b,右活塞222b与右套筒之间形成右腔室221b,右活塞222b通过右活塞杆223b连接右挡板;左挡板和右挡板之间设置有中心阀芯224,中心阀芯224的中心设置有环形的进气凹槽,进气凹槽正对进气槽210底部的气孔。
[0084]调控气室230内滑动连接有调控轴240,调控轴240的上设有两端对称的左凸起部242和右凸起部244,调控轴240上位于左凸起部242和右凸起部244之间的区域为调控轴240的进气区,调控轴240上位于左凸起部242左端区域为左排气区,调控轴240上位于右凸起部244右端区域为右排气区,调控轴240的进气区通过设置于分隔板250上的中心透气孔252连通中心阀芯的进气凹槽,左透气孔254连通左腔室221a和调控气室230,右透气孔256连通右腔室221b和调控气室230。
[0085]调控气室230的两端分别设置有端部阀芯260,端部阀芯260上设置有端部排气孔262,端部排气孔262、左排气槽214a、右排气槽214b分别连通泵体100的排气通道,进气槽210连通泵体的进气通道,212a左气槽连通左气室120a,右气槽212b连通右气室120b。
[0086]沼气通过导气管、泵体的进气通道进入泵体内,并通过进气槽210底部的气孔进入中心阀芯的进气凹槽内,由于左气室221a、右气室221b分别通过左透气孔和右透气孔连通排气通道,由于中心阀芯不会完全处于力平衡状态,中心阀芯会向一侧移动。
[0087]假设,中心阀芯向右侧移动,通过中心阀芯的进气凹槽连通进气槽210和右气槽212b,同样地,沼气通过中心透气孔252进入调控轴的进气区并推动调控轴运动。
[0088]此时,调控轴240有三种状态,其一、调控轴240向左侧运动;其二、调控轴240保持不动;其三、调控轴240向右侧运动。
[0089]当调控轴240向左侧运动时,调控轴240的进气区通过左透气孔254连通左腔室221a,与此同时,右腔室通过右透气孔连通调控轴240的右排气区;气体通过右气槽进入右气室,右隔膜片伸张变形并通过中心轴带动左隔膜片收缩变形,左隔膜片收缩变形过程中与调控轴240左端接触并带动调控轴240向右端运动;从而将调控轴的左排气区与左腔室接通,并且调控轴的进气区与右腔室接通,沼气进入右腔室内,从而推动右活塞向左端运动,并带动中心阀芯、左活塞向左端运动;与此同时,中心阀芯的进气凹槽与右气槽脱离并与左气槽连通,沼气进入左气腔中;使得左隔膜片伸张变形并带动右隔膜片收缩变形,并挤压调控轴向左端运动,如此往复。
[0090]当调控轴240保持不动时,右隔膜片伸张变形带动左隔膜片收缩变形,利用左隔膜片的挤压作用,带动调控轴向右运动,其原理与上述的调控轴240向左侧运动相同,此处不再赘述。
[0091]当调控轴240向右侧运动时,调控轴的进气区通过右透气孔接通右腔室,沼气进入右腔室内,并推动中心阀芯向左端移动,使得中心阀芯的进气凹槽与右气槽脱离,中心阀芯向左端移动过程中,使得中心阀芯的进气凹槽与左气槽连通,沼气通过左气槽进入左气室内,促使左隔膜片伸张变形以及右隔膜片收缩变形,右隔膜片收缩变形过程中并推动调控轴向左端移动,使得右腔室与调控轴右排气区连通,并且左腔室与调控轴进气区连通,沼气进入左腔室内,通过左活塞推动中心阀芯、右活塞向右移动,从而完成换气过程。
[0092]左隔膜片收缩变形以及右隔膜片伸张变形时,左充氧腔IlOa体积增大,右充氧腔IlOb减小,通过进气阀和出气阀的限制作用,左充氧腔IlOa处于吸收空气状态,右充氧腔处于排出空气状态;同理,左隔膜片伸张变形以及右隔膜片收缩变形时,左充氧腔IlOa体积减小,右充氧腔IlOb增大,通过进气阀和出气阀的限制作用,左充氧腔I
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