一种填埋气冷凝水分离回收装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及垃圾填埋气体回收的技术领域，尤其是涉及一种填埋气冷凝水分离回收装置。


背景技术：

[0002]
目前随着城市的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾的产生量大幅度增加，我国城市垃圾年产生量已达1.5亿吨，并每年以8％～10％速度递增。在我国得到广泛应用的城市垃圾处理、处置技术主要有卫生填埋、焚烧和堆肥，其中最主要的是卫生填埋技术。填埋后，垃圾在填埋场内被微生物分解，产生的以甲烷和二氧化碳为主要成分的混合气体称为填埋气。甲烷作为一种温室气体，如果直接排放将会增加温室效应，而作为一种可燃气体，回收利用能够产生客观的经济效益。填埋气中含有气态水分，在收集系统内气态水会部分由于温度降低而冷凝液化，冷凝水需要及时排出收集系统。
[0003]
现有授权公告号为cn208794058u的中国实用新型专利公开了一种垃圾填埋气收集系统的冷凝水导排装置，包括填埋气收集单元、冷凝水导流支管、冷凝水导流控制阀、冷凝水收集暂存单元、冷凝水排出支管、冷凝水排出控制阀以及气体控制阀；填埋气收集单元与冷凝水收集暂存单元高、低设置，并通过冷凝水导流支管连通；冷凝水收集暂存单元包括排气阀口，并于排气阀口处连接气体控制阀；冷凝水排出支管连通冷凝水收集暂存单元；冷凝水导流控制阀与冷凝水排出控制阀分别安装于冷凝水导流支管和冷凝水排出支管上。
[0004]
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：由于填埋气收集管道较长，单纯依靠自然降温产生冷凝水的效率较低，除水效果较差。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是提供一种填埋气冷凝水分离回收装置，本实用新型具通过在输气管上设置环抱输气管的换热组件加速了输气管内的气态水的冷凝，提高了填埋气中水分的排出效率。
[0006]
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0007]
一种填埋气冷凝水分离回收装置，包括输气管，所述输气管上套设有换热组件，所述换热组件包括外壳以及位于外壳内的换热管，所述换热管通过开设在外壳上的进水口和出水口与外部连通；所述输气管位于外壳内的部分的底部开设有若干贯穿输气管的集水孔；所述外壳底部开口并连接有集水斗，所述集水斗的底部连通有集水管。
[0008]
通过采用上述技术方案，在输气管道上设置换热组件，利用冷却水加速填埋气中的气态水的冷凝速度，在短距离内完成填埋气中的气态水的冷凝，提高了填埋气中水分的排出效率，并且换热得到的热水也可以直接用于生产、生活，充分利用了填埋气中的热量，资源利用充分。
[0009]
本实用新型进一步设置为：所述换热管螺纹缠绕在输气管上。
[0010]
通过采用上述技术方案，增加换热管与输气管的接触面积，提高换热效率。
[0011]
本实用新型进一步设置为：所述集水管远离集水斗的一端连通有集水井，所述集水井顶端开口并设置有井盖。
[0012]
通过采用上述技术方案，对冷凝产生的水储集。
[0013]
本实用新型进一步设置为：所述集水井的底部设置有水泵，所述水泵通过穿过井盖的排水管与外界连通。
[0014]
通过采用上述技术方案，经过一段时间的冷凝水储集且液面达到一定高度后，利用水泵将冷凝水排出，为后续冷凝水的储集腾出空间。
[0015]
本实用新型进一步设置为：所述排水管位于集水井外部的部分连接有三通管；所述三通管的一个管口与进水口连通；所述排水管与三通管之间设置有第一电磁阀，所述三通管另一管口且非连通进水口的管口上设置有第二电磁阀。
[0016]
通过采用上述技术方案，利用第一电磁阀和第二电磁阀的交替开启和关闭，实现集水井内的冷凝水的利用，在排出集水井内的冷凝水时打开第一电磁阀并关闭第二电磁阀，打开水泵，将集水井内的冷凝水输送到换热组件。
[0017]
本实用新型进一步设置为：所述集水井内上部设置有第一液位传感器。
[0018]
通过采用上述技术方案，当集水井的冷凝水的液面上升到第一液位传感器的高度时，启动水泵，将集水井内的冷凝水排出，第一液位传感器的设置便于控制水泵的开启时间。
[0019]
本实用新型进一步设置为：所述集水井内下部设置有第二液位传感器。
[0020]
通过采用上述技术方案，当集水井的冷凝水的液面下降到第二液位传感器的高度时，关闭水泵，第二液位传感器的设置便于控制水泵的关闭时间。
[0021]
本实用新型进一步设置为：所述输气管内设置有过滤净化装置，所述过滤净化装置位于废气流向换热组件的一侧并靠近换热组件的位置。
[0022]
通过采用上述技术方案，对进入换热组件前的填埋气进行净化处理，避免有杂质进入冷凝水中。
[0023]
本实用新型进一步设置为：所述集水井内设置有竖直的上水管，所述上水管的上部的外壁上开设有若干贯穿管壁的排水孔，所述上水管的底端与集水管的底端连通。
[0024]
通过采用上述技术方案，使得在上水管内位于排水孔下方的位置以及与集水管的连通处存有冷凝水，对气体进行阻挡，防止气体通过集水管进入集水井内。
[0025]
本实用新型进一步设置为：所述集水井内位于排水孔下方并靠近排水孔的位置设置有二级净化装置。
[0026]
通过采用上述技术方案，对冷凝水进一步净化处理，避免对水泵造成伤害，洁净的冷凝水也便于冷凝水换热后的利用。
[0027]
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
[0028]
1.在输气管道上设置换热组件，利用冷却水加速填埋气中的气态水的冷凝速度，在短距离内完成填埋气中的气态水的冷凝，提高了废气中水分的排出效率，并且换热得到的热水也可以直接用于生产、生活，充分利用了填埋气中的热量，资源利用充分；
[0029]
2.通过设置三通管，能够将集水井内储集的冷凝水作为备用冷却水进行换热，对冷凝水能够充分利用；
[0030]
3.通过在集水井内设置第一电磁阀和第二电磁阀，便于对水泵的开启和关闭的时
间进行控制。
附图说明
[0031]
图1是本实用新型的整体结构示意图；
[0032]
图2是本实用新型的集水斗部分的结构示意图；
[0033]
图3是本实用新型中的换热组件的剖面结构示意图；
[0034]
图4是本实用新型的集水井的剖面结构示意图
[0035]
图5是本实用新型的三通结构示意图；
[0036]
图6是本实用新型的内部结构示意图。
[0037]
图中，1、输气管；11、集水孔；2、换热组件；21、外壳；211、换热管；22、进水口；23、出水口；3、集水斗；31、集水管；4、集水井；41、井盖；42、上水管；421、排水孔；43、水泵；44、排水管；5、过滤净化装置；6、二级净化装置；7、传感器组件；71、第一液位传感器；72、第二液位传感器；8、控制阀组件；81、第一电磁阀；82、第二电磁阀；9、三通管。
具体实施方式
[0038]
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0039]
参照图1、图2，为本实用新型公开的一种填埋气冷凝水分离回收装置，包括水平设置的输气管1以及套设在输气管1上的换热组件2。图1中的箭头指示方向为输气管1内填埋气的流动方向。
[0040]
参照图2、图3，换热组件2包括立方体状且内部中空的外壳21。输气管1穿过外壳21长度方向相对的侧面。输气管1位于外壳21内的部分螺旋缠绕有换热管211。换热管211与外壳21固定连接。外壳21宽度方向的侧面上开设有位于下部的进水口22和位于上部的出水口23。换热管211通过进水口22和出水口23与外界连通。换热管211通过进水口22连通有三通管9。利用换热管211加快输气管1中的气态水的冷凝速度。
[0041]
外壳21的底部开口并固定连接有向下收口的集水斗3。输气管1位于外壳21内的部分的下部沿输气管1的轴向开设有若干间隔并贯穿管壁的集水孔11。集水孔11与集水斗3相对。输气管1中形成的冷凝水通过集水孔11流入集水斗3内。
[0042]
输气管1内靠近外壳21的进气口的位置设置有过滤净化装置5。过滤净化装置5主要对填埋气进行过滤净化，使集水斗3收集到的冷凝水更为洁净。
[0043]
参照图3、图4，集水斗3的底部连通有竖直设置的集水管31。集水管31与集水斗3固定连接。集水管31的底端连通有集水井4。集水管31与集水井4的连通处位于集水井4的下部。
[0044]
集水井4的顶端开设并设置有井盖41。
[0045]
集水井4内靠近集水管31的位置设置有竖直的上水管42。上水管42与集水管31连通。上水管42的顶部位于井盖41下方。上水管42的上部的外壁上开设有若干贯穿管壁的排水孔421。集水井4内位于排水孔421下方并靠近排水孔421的位置水平设置有与集水井4井壁固定连接的二级净化装置6。二级净化装置6对由排水孔421排出的冷凝水进一步净化，保证储集在集水井4内的水的洁净。
[0046]
井盖41上还开设有出气孔（图中未体现），在冷凝水回收的过程中会存在部分气体
进入集水井4内，通过井盖41上的出气孔将集水井4内的气体排出，避免气体在井内积聚产生危害。
[0047]
集水井4的底面上设置有水泵43，水泵43连通有竖直设置并向上依次穿过二级净化装置6和井盖41的排水管44。排水管44伸出到集水井4外部的一端与三通管9连通。
[0048]
集水井4内设置有监测冷凝水水位的传感器组件7。传感器组件7包括设置在集水井4内壁上位于二级净化装置6下方并靠近二级净化装置6的第一液位传感器71和设置在集水井4内壁下部靠近水泵43位置的第二液位传感器72。当冷凝水的液面上升到第一液位传感器71的高度时，启动水泵43排水；当冷凝水的液面下降到第二液位传感器72的高度时，关闭水泵43，停止排水。
[0049]
参照图3、图5，三通管9与排水管44的连接处以及三通管9远离进水口22的管口上设置有控制阀组件8。控制阀组件8包括设置在三通管9与排水管44之间的第一电磁阀81以及位于三通管9远离进水口22的管口上的第二电磁阀82。第一电磁阀81和第二电磁阀82分别对排水管44内的水和流经三通管9远离进水口22的管口连接的管路的水进行控制。
[0050]
本实用新型还设置有plc控制系统。plc控制系统用于对本实用新型的各部件进行控制。
[0051]
结合图6，本实施例的实施原理为：换热管211加速输气管1中的冷凝水的形成，冷凝水经过集水孔11、集水斗3、集水管31和上水管42从排水孔421排到集水井4内。初始阶段，第一电磁阀81关闭，第二电磁阀82打开。当集水井4内的冷凝水液面上升到第一液位传感器71的高度时，plc控制系统关闭第二电磁阀82，开启第一电磁阀81，并启动水泵43。此时，利用集水井4内储集的冷凝水进行换热。当集水井4内的冷凝水的液面下降到第二液位传感器72的高度时，plc控制系统关闭水泵43，关闭第一电磁阀81，打开第二电磁阀82。
[0052]
本实用新型中产生的冷凝水作为备用冷却水，对填埋气中产生的冷凝水充分利用，避免了将冷凝水向外部排放，结构设计合理。换热组件2换热后产生的热水可用于生产、生活等。
[0053]
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。