沼气发酵罐的制作方法_2

文档序号:9114428阅读:来源:国知局
微生物一直在厌氧环境下不断新陈代谢和生殖繁殖;二、设置于活性层中的换热搅拌装置工作时能将沼液的活性层、上清液层和浮渣层搅拌混匀,让适合厌氧微生物的生存环境扩大到沉渣层上方的所有沼液中,而若将换热搅拌装置设置于沼液的其它层中则难以获得该技术效果,同时对沼液进行搅拌还能促进沼气与沼液的分离;三、换热管在对沼液进行搅拌的同时还能对沼液进行间接换热,这样就能使发酵罐壳体中的沼液各处温度分布均一,有效改善换热管与沼液的换热效果;四、此外,换热管在搅拌换热过程中与沼液一直处于相对运动状态,因而在换热管管壁不易出现结垢现象,这样就保障了换热管与沼液的换热效果,保证厌氧发酵的稳定性,从而大大提高了沼气生产率;在实际使用过程中可以根据发酵罐壳体的形状和大小以及沼液所需能量相应增加多组换热管以增大换热管与沼液的换热面积,发酵罐壳体的形状和大小基本不受限制。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型所述的沼气发酵罐的结构示意图。
[0017]图2是图1中去除沼液进料口、第一密封装置、沉渣排出口、第二密封装置、第二控制阀后的结构不意图。
[0018]图3是图1中换热搅拌装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图及优选实施例对本实用新型所述的技术方案作进一步详细的说明。
[0020]如图1所示,本实施例所述的沼气发酵罐,包括密闭的发酵罐壳体1,在发酵罐壳体I的罐壁上分别设置有沼液进料口 12、沉渣排渣口 13以及沼气排气口 11 ;所述沼液进料口 12设置于与发酵罐壳体I中沼液10的上清液层相对的发酵罐壳体I的罐壁上,沼液进料口 12与发酵罐壳体I中沼液10的上清液层相通,在沼液进料口 12处设置有能让有机物进入、气体却不能进入发酵罐壳体I内的第一密封装置,有机物通过第一密封装置、沼液进料口 12后进入发酵罐壳体I内;所述沼气排气口 11设置于沼液10的液面上方的发酵罐壳体I的罐壁上,在沼气排气口 11处设置有第一控制阀41,发酵罐壳体I中的沼气通过沼气排气口 11、第一控制阀41后排出发酵罐壳体I外;所述沉渣排渣口 13设置于与发酵罐壳体I中沼液10的沉渣层相对的发酵罐壳体I的罐壁上,沉渣排渣口 13与发酵罐壳体中沼液10的沉渣层相通,在沉渣排渣口 13处设置有能让发酵罐壳体I中的沉渣排出、外界气体却不能进入发酵罐壳体I内的第二密封装置,第二密封装置与第二控制阀42相连接,发酵罐壳体I中的沉渣通过沉渣排渣口 13、第二密封装置、第二控制阀42后排出发酵罐壳体I外;在发酵罐壳体I中还设置有能调节沼液10的温度并搅拌混匀沼液10的换热搅拌装置,所述的换热搅拌装置设置于处于分层状态中的沼液10的活性层中,在发酵罐壳体I外侧还设置有驱动换热搅拌装置对沼液进行搅拌的驱动装置,换热搅拌装置在驱动装置的驱动下能将处于分层状态的沼液10的活性层、上清液层和浮渣层混匀;将搅拌装置设置于沼液10的活性层,这样搅拌装置在搅拌过程中既能将沼液10的活性层、上清液层和浮渣层混匀,又不会搅拌到沉渣层,从而有利于沉渣的收集及排出。
[0021]本实施例中,如图1所示,所述的第一密封装置的结构包括:进料斗31,进料斗31的下端的出料口与沼液进料口 12相连通,发酵罐壳体I中的部分沼液从沼液进料口 12溢出至进料斗31中形成能阻挡外界空气进入沼气发酵罐壳体I中的水密封,进料斗31上端的进料口的上端面311高于从沼液进料口 12溢出至进料斗31中的沼液的液面高度。所述的第二密封装置的结构包括:出料管道32,出料管道32下端的进料口与沉渣排渣口 13相连通,出料管道32上端侧壁的出料口与第二控制阀42相连接,发酵罐壳体I中的部分沼液从沉渣层排渣口 13溢出至出料管道32中形成能阻挡外界空气进入沼气发酵罐壳体I中的水密封,出料管道32的上端面321高于发酵罐壳体I中沼液10的液面高度,沉渣能在发酵罐壳体I中沼液10及沼气的气体压力的作用下从出料管道32压出。
[0022]如图1、图2和图3所示,本实施例中所述的换热搅拌装置的结构包括:旋转中心管2,旋转中心管2通过设置于发酵罐壳体I两侧罐壁上的滚动轴承53横向支承于发酵罐壳体I中,且旋转中心管2两端分别从发酵罐壳体I两侧罐壁上的通孔伸出发酵罐壳体I夕卜,在旋转中心管2和发酵罐壳体I两侧罐壁上的通孔之间还分别设置有防止沼液从旋转中心管2与发酵罐壳体I两侧罐壁上的通孔之间的间隙向外泄露的第三密封装置;在旋转中心管2中设置有密封件,本实施例中采用的密封件为盲板51,盲板51设置于旋转中心管2中部,盲板51将旋转中心管2分隔成互不连通的进水旋转中心管21和出水旋转中心管22,伸出发酵罐壳体I外的进水旋转中心管21通过第一旋转接头71与进水管81相连接,伸出发酵罐壳体I外的出水旋转中心管22通过第二旋转接头72与出水管82相连接;在旋转中心管2上还设置有至少一组换热管6,本实施例中以在旋转中心管2上设置一组换热管6为例进行说明,在实际使用过程中,可以根据发酵罐壳体I的形状及大小以及沼液10所需能量,增加多组换热管6以增大换热管6与沼液10的换热面积。每组换热管6的进水口均与进水旋转中心管21相连通,每组换热管6的出水口均与出水旋转中心管22相连通,从进水管81进入的带一定温度的水流通过第一旋转接头71、进水旋转中心管21进入各组换热管6,与各组换热管6外的沼液进行间接换热后通过出水旋转中心管22、第二旋转接头72及出水管82输出发酵罐壳体I外;在实际使用过程中,根据沼气发酵罐I中沼液10的实际温度选择输入各组换热管6内水流的温度,实现对沼液10的降温或加热,另外可将从出水管82输出的水流重新降温或加热后再次从进水管81输入至各组换热管6内,形成一个完整的水循环。在发酵罐壳体I外侧设置的驱动装置9能驱动旋转中心管2转动,从而带动各组换热管6转动,进而将沼液的活性层、上清液层和浮渣层混匀。
[0023]如图1和图2所示,本实施例中所述的第三密封装置为机械密封环54,机械密封环54分别设置于出水旋转中心管22与发酵罐壳体I的罐壁上的通孔之间以及进水旋转中心管21与发酵罐壳体I的罐壁上的通孔之间。
[0024]如图3所示,本实施例中每组换热管6均由二个循环换热管组成,每个循环换热管均包括与进水旋转中心管21连通的进水管道61、与出水旋转中心管22连通的出水管道62以及连接进水管道61和出水管道62的循环管道63,所述的循环管道63由若干横向设置的U形管首尾连接构成,进水管道61、循环管道63和出水管道62构成位于同一平面的循环换热管,二个循环换热管对称设置于旋转中心管2的两侧,且二个对称设置的循环换热管与旋转中心管2位于同一平面内。本实施例中在各组换热管6与旋转中心管2之间还固定设置有若干固定圆盘52,固定圆盘52用于支撑各组换热管6,巩固各组换热管6与旋转中心管2之间的连接强度,使各组换热管6与旋转中心管2在转动过程中依然保持良好的连接性能。
[0025]如图2所示,本实施例中所述的驱动装置包括:驱动电机9,驱动电机9的输出端通过减速机91与传动装置相连接,传动装置的输出端与进水旋转中心管21相连接,在实际使用过程中,传动装置的输出端也可以与出水旋转中心管22相连接,驱动电机9通过减速机91、传动装置能驱动旋转中心管2转动,从而带动各组换热管6将沼液10的活性层、上清液层和浮渣层混匀。本实施例中所述的传动装置为链传动,链传动的主动链轮92与减速机91的输出端相连接,链传动的从动链轮93与进水旋转中心管21相连接,在实际使用过程中也可以采用其他形式的传动装置,如带传动等。
[0026]本实用新型所述的沼气发酵罐的运行过程如下:关闭第二控制阀42,开启第一控制阀41,将混合有水的有机物从进料斗31投入发酵罐壳体中形成沼液10,发酵罐壳体I中沼液10的维持温度一般设置在30-40°C之间,若沼液10的温度高于维持温度,则通入各组换热管6中的水流温度需低于沼液10的温度,对沼液10进行降温使厌氧发酵温度控制在维持温度范围内;若沼液10的温度低于维持温度,则通入各组换热管6中的水流温度需高于沼液10的温度,对沼液10进行加热使厌氧发酵温度控制在维持温度范围内。根据沼液10的实际温度选择通入各组换热管6中的水流温度,使得水流分布各组换热管6及旋转中心管2,且保持水流源源不断
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