一种水封设备的制作方法

本实用新型涉及厌氧处理领域，具体而言涉及一种与沼气产生装置连接的水封设备。

背景技术：

为解决环境污染和能源危机两大制约人类发展的重大问题，生物质废弃物的资源化利用得到了前所未有的发展应用。在生活垃圾、畜禽粪便、农业废弃物和餐厨等生物质资源化利用工程中，通常采用厌氧工艺获得生物质能沼气。水封装置连接沼气产生装置(如厌氧罐等)和沼气处理装置，是沼气处理工艺中必不可少的安全装置。

目前工程中应用较多的水封装置通过设置中央控制模块对水封内沼气压力进行监测，沼气高于设定压力值时，系统自动排水，沼气高于设定压力值时，系统自动补水。如果系统压力骤增，控制系统无法及时释压控制，水封运行存在很大的安全隐患。此外，传感器等控制模块的设置，使水封装置结构复杂化且耗能。为保证水封冬季正常运行，目前应用较多的水封装置采用加热条进行水封加温，又进一步增加了水封能耗。

因此，需要提出一种新的水封设备，以至少部分地解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种水封设备，所述水封设备连接沼气产生装置和沼气处理装置，所述水封设备包括：

第一水封装置，所述第一水封装置的顶部设置有进气管和出气管，所述进气管的一端在水封液位以下，另一端伸出所述顶部并与所述沼气产生装置连通，所述出气管自所述第一水封装置的顶部向上延伸且与所述第一水封装置连通；

液位调节装置，所述液位调节装置配置为对所述第一水封装置内的水的高度进行调节；

蒸汽加热装置，所述蒸汽加热装置配置为利用所述沼气产生装置产生的蒸汽对所述第一水封装置内的水进行加热；以及

释压保护装置，所述释压保护装置包括释压管路和第二水封装置，所述释压管路的一端与所述第一水封装置的侧壁连通，另一端伸入所述第二水封装置中，所述第二水封装置的中盛装有水且一侧设置溢出口。

优选地，所述液位调节装置包括补水装置和阀门组，所述补水装置设置在所述第一水封装置顶部以向所述第一水封装置内注入水，所述阀门组设置在所述第一水封装置外部且与所述第一水封装置连通。

优选地，所述阀门组包括与所述第一水封装置连通的至少两个液位调整管道，在所述液位调整管道之间不同的高度上并列设置有多个液位调整阀门。

优选地，所述第一水封装置的底部设置有排空管路，所述液位调整管道和所述排空管路连通。

优选地，所述蒸汽加热装置为蒸汽加热管，蒸汽加热管的一端与所述沼气产生装置连接，另一端通过所述第一水封装置底部设置的进口伸入所述第一水封装置内。

优选地，所述溢出口设置在所述第二水封装置的侧壁的上部，当所述沼气产生装置内的压力达到预定值时，所述沼气产生装置产生的沼气通过所述第一水封装置，进入所述第二水封装置，所述第二水封装置内的气体压力促使所述第二水封装置中的水从所述溢出口流出。

优选地，所述第二水封装置中的液位高度能够根据所述沼气产生装置的正压限制进行设定。

优选地，所述第一水封装置的外部设置有与所述第一水封装置连通的液位计。

优选地，所述第一水封装置具有与其主体法兰连接的顶盖，所述进气管、所述出气管和所述补水装置设置所述顶盖上。

本专利涉及沼气工程中的水封设备，同时实现了水封设备的液位调节、泄压保护和蒸汽加温，解决了水封设备和沼气产生装置(如厌氧罐)内的压力骤增、不稳等导致的安全隐患。

附图说明

本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

附图中：

图1为本实用新型提供的水封设备的主视图；

图2为本实用新型提供的水封设备的侧视图；

图3为沿图2中的A-A线截取的剖面图；

图4为本实用新型提供的水封设备的阀门组的结构示意图；

图5为沿图4中的B-B线截取的剖面图；

图6为本实用新型提供的水封设备的俯视图；以及

图7为本实用新型提供的水封设备的透视效果图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本实用新型的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。

如图1-图7所示，本实用型的与沼气产生装置连接的水封设备1包括第一水封装置100、释压保护装置200、液位调节装置和蒸汽加热装置400。

如图1所示，第一水封装置100具有与其主体法兰连接的顶盖110。当第一水封装置100内部堵塞等情况发生时，顶盖110可拆卸，方便检修。

顶盖110上设置有进气管111和出气管112，进气管111的一端在第一水封装置100的水封液位以下，另一端与沼气产生装置连通，出气管112自第一水封装置100的顶部向上延伸且与第一水封装置100连通。来自沼气产生装置的沼气通过进气管111进入第一水封装置100中，并通过出气管112排出到第一水封装置100的外面。第一水封装置100的外部的一侧设置有与第一水封装置100连通的液位计130，液位计130能够显示第一水封装置100中的水位的高度。

释压保护装置200包括释压管路210和第二水封装置220，释压管路210的一端与第一水封装置100的侧壁连通，另一端伸入第二水封装置220中，第二水封装置220内盛装有水，并且远离第一水封装置100的一侧设置有溢出口221。溢出口221设置在第二水封装置220的侧壁的上部，当沼气产生装置内的压力达到预定值时，沼气产生装置产生的沼气在通过第一水封装置100后，进入第二水封装置220，气体压力促使第二水封装置220中的水从溢出口221流出。第二水封装置220中的液位的高度可根据沼气产生装置的正压限制进行设定。

液位调节装置配置为对第一水封装置100内的水位高度进行调节，进而实现对沼气产生装置和水封设备内的压力进行调节。液位调节装置包括补水管310和阀门组320，补水管310设置在第一水封装置100顶盖110上，以向第一水封装置100内注水，阀门组320设置在第一水封装置100外部且与第一水封装置100连通。阀门组320包括与第一水封装置100连通的至少两个液位调整管道321，在液位调整管道321之间不同的高度上并列设置有多个液位调整阀门322。第一水封装置100的底部设置有排空管路140，排空管路140的末端为排空口141，液位调整管道321和排空管路140在排空口141处连通。可通过开关不同高度的阀门322以及通过补水管310向第一水封装置100内补水，来实现对第一水封装置100中的水位高度进行调节，从而实现对沼气产生装置和水封设备的稳压控制。当沼气产生装置内压力较小时，水封设备压力随之较小，可通过补水管310补水增加液位高度，从而增大沼气产生装置内的压力；当沼气产生装置内压力过高时，水封设备压力随之过高，可通过排水阀门组320进行排水，从而减小沼气产生装置内的压力。本实施例中，液位调整管道为UPVC管道，内径为32mm。液位调整阀门322为UPVC阀门，内径为32mm。

蒸汽加热装置400配置为对第一水封装置100内的水进行加热。蒸汽加热装置400的一端与沼气产生装置连接，另一端伸入第一水封装置100内并利用沼气产生装置产生的蒸汽对第一水封装置100内的水进行加热。蒸汽加热装置400为蒸汽加热管，蒸汽加热管通过第一水封装置100底部设置的进口，伸入第一水封装置100中。水箱底部法兰连接处设蒸汽进口，蒸汽通过蒸汽进口进入蒸汽加热管中。通过沼气产生装置产生的蒸汽对第一水封装置100内的水体进行加热，从而避免水体结冰的情况，以保证本实用新型的水封设备在寒冷的冬天能够正常使用。

在一个示例中，阀门个数为7个，最底端的两个阀门之间的距离为100mm，其余的阀门与相邻之间间隔125mm。

在一个示例中，液位调整管道有两个，两个液位调整管道竖直向上延伸且相互平行，液位调整管道之间的距离250mm。

在一个示例中，第一水封装置100的长度和宽度均为1000mm，第一水封装置100的高度为1200mm。进气管111和出气管112之间距离500mm，进气管111和出气管112与第一水封装置100的边缘的距离为250mm。进气管111底端与第一水封装置100的底部之间距离的150mm。阀门组320的顶端与第一水封装置100的顶盖的上表面之间的距离为150mm。第二水封装置220的高度为800mm，宽度和长度均为400mm。释压管路210与第二水封装置220的底部之间的距离为150mm。溢出口221与第二水封装置220的顶部之间的距离为200mm，与第二水封装置220的底部之间的距离为600mm。

本实用新型安全水封的进气管接至箱体内底部(水面以下)，沼气通过克服水柱压力进入第一水封装置的罐体内，并通过出气管112排出。另外，本实用新型专利的可视液位计、水封箱体和阀门组管道互通形成“U型”系统，阀门组每相邻阀门间隔10cm，可通过不同高度阀门的开关与箱体顶部的补水装置实现箱体内液位的控制，从而实现对沼气产生装置和水封的稳压控制。当沼气产生装置内压力较小时，水封压力随之较小，可通过补水增加液位高度，从而增大沼气产生装置内的压力；当沼气产生装置内压力过高时，水封压力随之过高，可通过排水阀门组进行排水，从而减小沼气产生装置内的压力。

本实用新型专利在水箱侧壁独立于水箱设敞口安全水封(第二水封装置)，通过释压管与水箱连接。安全水封内有一定液位的水(液位高度可由沼气产生装置的正压限制设定)，敞口安全水封上部设溢流口；当沼气产生装置内因本体正负压保护装置出现故障时，出现正压的时候，水封与沼气产生装置(如厌氧罐)通过进气管连接，系统压力骤增时，在释压管和独立于第一水封装置的水箱外的安全水封的疏通作用下，使沼气产生装置内的压力得以迅速释放，使系统维持在安全范围内；

本实用新型专利在水箱底部，水面以下设有蒸汽管，与沼气产生装置的蒸汽管路相接，在北方寒冷的冬天，可通过蒸汽对水箱内水体进行加热，从而避免水体结冰的情况，以保证本实用新型水封在寒冷的冬天正常使用。

本实用新型专利结构简单、操作方便、经济效益明显，无中央控制、自动监测报警装置和电加热等，节能减耗。

本实用新型的优点如下：

1、第一水封装置的顶盖通过法兰与第一水封装置的主体连接，第一水封装置内部堵塞等情况发生时，顶盖可拆卸，方便检修；

2、第一水封装置侧壁设置的阀门组的不同高度阀门的开关设定与补水管联合实现水封液位的控制，从而实现对系统的稳压控制；

3、第一水封装置与沼气产生装置(如厌氧罐)通过进气管连接，系统压力骤增时，在释压管路和第一水封装置的侧壁敞口第二水封装置的疏通作用下，使沼气产生装置内的压力得以迅速释放，使系统维持在安全范围内；

4、采用蒸汽对水封罐内的水进行加热，可保证冬天水封罐的正常运行；

5、结构简单、操作方便、经济效益明显，无中央控制、自动监测报警装置和电加热等，节能减耗；

6、可批次生产或现场制作，生产周期短；

7、本专利产品是在生活垃圾焚烧发电厂渗滤液站沼气燃烧装置前设置的沼气水封的基础上优化设计研发的，根据其工程实践应用、结构特点和理论分析，可应用于沼气、天然气等可燃气体应用工程上。

本专利涉及沼气工程中的水封设备，同时实现了水封设备的液位调节、泄压保护和蒸汽加温，解决了水封设备和沼气产生装置(如厌氧罐)内的压力骤增、不稳等导致的安全隐患。

本实用型的水封设备中的个别部件或构件的相似替换或变形均落入本实用新型的保护范围之内。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。