一种沼气罐的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于沼气罐，尤其涉及一种适用于冬季室外气温较低地区的具有保温、加热和揽摔功能的沼气触。
【背景技术】
[0002]沼气发酵可在较为广泛的温度范围内进行，4?65°C都能产气。随着温度的升高，产气速度加快，但不呈线性关系。40?55°C是高温菌和中温菌的过渡区，50?55°C是高温厌氧菌活动区，产气速度最快。例如，10°C下发酵90天，但其产气率只有30°C下发酵27天的59%。温度的突然变化会对产气发生很大影响。大中型沼气发酵工程，尤其是恒温工程，温度是必需监控指标。温度变化超过5°C，产气量显著降低，若变化过大则产气停止。例如，一个35°C下正常产气的沼气池，温度突然下降到20°C，则产气几乎完全停止。由此可见，有一个适宜、稳定的发酵环境对沼气的产气量和产气速率是非常重要的。申请号201320575170.3公开了一种集保温、加热和搅拌于一体的沼气罐，包括沼气罐本体，其特征是:所述沼气罐本体侧壁设有搅拌进液口，所述搅拌进液口通过管道连接有管道栗，所述管道栗下端与沼气罐本体的出料口管道连接，所述出料口管道一端通入沼气罐的底部中心，出料口管道另一端连接有阀门，所述沼气罐本体紧贴其内层沿罐内壁设有换热盘管，所述换热盘管和沼气罐本体上的进水口及出水口通过螺纹连接。上述专利适用于大型的养殖场和冬季室外气温较低的北方地区，可以充分利用各地的低品位热源。沼气罐内的换热盘管的换热面积大，可以采用间歇性的液体搅拌方式，大量节约电能。但是，在实际操作过程中发现产气率并没有达到最佳。通过实验发现换热盘管的安置位置与产气率有关。设计理论根据是“热量可以由下到上的上行”。因此，本领域技术人员常规设计均是将换热盘管放在沼气罐的底部。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型是为了克服现有技术中的不足，提供一种集保温、加热和搅拌于一体的沼气罐，实现了罐体保温与增温的一体化，采用间歇性的液体搅拌方式，在罐内形成涡流，使沼液混合均匀；同时不会因为室外温度的骤变而影响沼气产气速率，有利于沼气发酵和产量的提高，换热效果最好。
[0004]本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种集保温、加热和搅拌于一体的沼气罐，包括沼气罐本体，所述沼气罐本体侧壁设有搅拌进液口，所述搅拌进液口通过管道连接有管道栗，所述管道栗下端与沼气罐本体的出料口管道连接，所述出料口管道一端通入沼气罐的底部中心，出料口管道另一端连接有阀门，所述沼气罐本体紧贴其内层沿罐内壁设有换热盘管，所述换热盘管和沼气罐本体上的进水口及出水口通过螺纹连接，所述换热盘管置于沼气罐本体内层的中部。
[0005]所述换热盘管进水口到底部距离为1/4罐体高度；换热盘管出水口到底部距离为1/3罐体高度。
[0006]所述换热盘管在罐内环绕3-4圈，每圈之间距离均为50-60mm。
[0007]所述换热盘管内加热热水的进出口温度分别为35.3°C、34.8°C，流量为240L/min0
[0008]有益效果:和现有的沼气发酵装置相比，本发酵装置的平均产气速率高于50°C温度下的产气速率，是现有中温发酵罐产气速率的1-2倍，甚至2倍还多。在我国北方寒冷地区和大型养殖场，有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的结构示意图；
[0010]图中，I为罐体，2为进液口，3为出水口，4为管道栗，5为换热盘管，6为阀门，7为出料口管道，8为进水口，9为管道
【具体实施方式】
[0011]实施例1
[0012]以下结合较佳实施例，对依据本实用新型提供的【具体实施方式】详述如下:
[0013]—种集保温、加热和搅拌于一体的沼气罐，包括沼气罐本体I，所述沼气罐本体侧壁设有搅拌进液口 2，所述搅拌进液口通过管道3连接有管道栗4，所述管道栗下端与沼气罐本体的出料口管道7连接，所述出料口管道7 —端通入沼气罐的底部中心，出料口管道7另一端连接有阀门6，所述沼气罐本体紧贴其内层沿罐内壁设有换热盘管5，所述换热盘管5和沼气罐本体I上的进水口 8及出水口 3通过螺纹连接，所述换热盘管置于沼气罐本体内层的中下部；所述换热盘管进水口到底部距离为1/3罐体高度；换热盘管出水口到底部距离为1/2罐体高度。所述换热盘管在罐内环绕3-4圈，每圈之间距离均为50-60mm。所述换热盘管内加热热水的进出口温度分别为35.3°C、34.8°C，流量为240L/min。
[0014]实施例2
[0015]沼气罐性能比较:
[0016]沼气罐体积为3m3，罐体直径为1500mm，罐体内部留有换热盘管接口，长度为50mm，管径为DN20 ；
[0017]换热盘管位置:换热盘管上、中、下进水口到底部距离分别为900mm、500mm、10mm ;上、中、下出水口到底部距离分别为1200mm、800mm、400mm ；
[0018]换热盘管为DN20的招塑管。换热盘管的长度均为24000mm，在罐内环绕5.5圈，每圈之间距离均为56mm。
[0019]实验中热水:换热盘管置于中部加热热水进出口温度分别为35.3°(:、34.8°(:，流量为240L/min，能维持罐内约34°C (上下波动不超过0.5°C )的发酵温度。
[0020]换热盘管改为置于下部和上部加热，均需升高热源温度才能维持罐内34°C的发酵温度。从实验来看加热效果依次为:中部、下部、上部。
[0021]首先在罐体外部布置5cm厚的常见保温材料，橡塑，能保证在不加热的情况下，罐体内外温差为40 °C时，每天温降不超过8°C;在沼气罐上、中、下布置换热盘管进行换热效果实验研究，发现中部换热效果最好，确定发酵罐为中部换热，实验罐体如图1所示；由于发酵料液发酵过程中，会自动分为三层(富含有机物的浮渣层、澄清液层和包含菌群的沉淀层)，在沼气罐中部设置循环搅拌栗管道，将中间澄清液抽到底部中央冲击沉淀层，形成紊流区域，使罐内物质进行混合，加快发酵速率。
[0022]实施例3
[0023]应用实施例
[0024]发酵试验结果:
[0025]发酵试验进行31天结束，罐体体积为3m3，发酵料液浓度为8 %，料液体积为2.4m3。发酵前期有大量气体产生，但直到第四天气体才能产生纯蓝色火焰，开始记录产气数据，第四天至第三十六天，累计产气量达到38.777m3。有文献表明，产气量的90%作为一个发酵周期。本实验发酵周期可以定为31天，产气量为34.548m3。平均罐容积产气率0.6521m3/(m3.d)，其中，最大日产气量为1.925m3，容积产气率为0.802m3/ (m3.d)。
[0026]上述参照实施例对该一种集保温、加热和搅拌于一体的沼气罐进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种沼气罐，包括沼气罐本体，所述沼气罐本体侧壁设有搅拌进液口，所述搅拌进液口通过管道连接有管道栗，所述管道栗下端与沼气罐本体的出料口管道连接，所述出料口管道一端通入沼气罐的底部中心，出料口管道另一端连接有阀门，所述沼气罐本体紧贴其内层沿罐内壁设有换热盘管，所述换热盘管和沼气罐本体上的进水口及出水口通过螺纹连接，其特征在于，所述换热盘管置于沼气罐本体内层的中部。2.根据权利要求1所述的一种沼气罐，其特征在于，所述换热盘管在罐内环绕3-4圈，每圈之间距离均为50_60mm。3.根据权利要求1所述的一种沼气罐，其特征在于，所述换热盘管内加热热水的进出口温度分别为35.3°C、34.8°C，流量为240L/min。
【专利摘要】一种沼气罐，包括沼气罐本体，所述沼气罐本体侧壁设有搅拌进液口，所述搅拌进液口通过管道连接有管道泵，所述管道泵下端与沼气罐本体的出料口管道连接，所述出料口管道一端通入沼气罐的底部中心，出料口管道另一端连接有阀门，所述沼气罐本体紧贴其内层沿罐内壁设有换热盘管，所述换热盘管和沼气罐本体上的进水口及出水口通过螺纹连接，其特征是：所述换热盘管置于沼气罐本体内层的中部。和现有的沼气发酵装置相比，本发酵装置的平均产气速率高于50℃温度下的产气速率，是现有中温发酵罐产气速率的1-2倍，甚至2倍还多。在我国北方寒冷地区和大型养殖场，有广阔的应用前景。
【IPC分类】C12M1/02, C12M1/107
【公开号】CN204779571
【申请号】CN201520119101
【发明人】田东奎, 何磊
【申请人】天津法莫西医药科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年2月28日