专利名称：民用沼气发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境保护与可再生能源领域，具体说是一种民用沼气发生装置。
背景技术：
沼气是通过有机物(畜禽粪便、秸杆、有机垃圾等)发酵产生的可再生能源，其推广应用已成为一个集能源、生态和环保等多种效益的综合系统。不仅节省了大量的传统能源，而且使大量有机废物得到了有效利用，净化了环境，在发展生态农业等方面具有深远的意义。众所周知的，温度是影响沼气的产气率的主要因素，最佳发酵温度通常为25 45°C。发酵罐一般建在地下，外面利 用柴草覆盖。但是，我国北方冬季天气寒冷，气温最低时甚至能够达到_40°C。传统的保温方法效果并不理想，产气量急剧降低，冬季近4个月的时间基本上不能正常运行。如不采取一定措施，则难以保证较高产气率，甚至无法产气。为解决该问题，一般通过提高沼气发酵物料的浓度来减少防止温度下降。但高浓度条件下存在物料排出困难，劳动强度大等问题，实施难度大。还可通过电加热的方法提高发酵罐的温度，但增温耗能大且效果不佳，不利于节约能源。为解决目前我国农村沼气工程中存在的技术问题，亟待一种保温效果好、能耗低、产气率高的民用沼气发生装置。
发明内容本实用新型的目的是提供一种民用沼气发生装置，以解决现有技术中保温效果差、能耗高、产气率低等问题。使其充分利用太阳能来为发酵料液增温，采用最行之有效的增温保温技术措施，满足我国北方地区冬季对于沼气的需求。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:它包括设置在地平面下的竖井，设置在井下的发酵间，与发酵间相连通的集气罐，集气罐与发酵间顶部之间的沼气管上设有高压泵，其特征是:所述民用沼气发生装置还包括设置在井上的为保温管提供热循环水的太阳能热水器；发酵间可在竖井内由升降机构驱动升降，升降机构包括设置在井下的驱动电机、减速器、安装在减速器上的螺杆，螺杆与地面垂直，发酵间上设有螺接在螺杆上的耳板；发酵间侧壁下部设有排料口，发酵间顶部设有加料口与沼气管；发酵间外设有保温层，保温层与发酵间之间设有通有热循环水的保温管；发酵间内设有用于监测发酵温度的温度传感器和用于监测发酵间内压力的压力传感器；竖井内垂直设有用于水平限位发酵间的导向槽；太阳能热水器与发酵间保温管之间设有换热器与恒温水箱，恒温水箱与发酵间保温管之间形成热水循环；换热器与太阳能热水器之间形成热交换循环；换热器还与热水箱相连；热水箱与恒温水箱上设有温度传感器；集气罐上设有减压阀，减压阀上并联进户煤气管线；发酵间为长方体，发酵间底部与保温层之间设有空腔结构，发酵间的前后和/或左右两侧为齿状结构，保温管由若干U型管与热水总管组成，U型管设置在两侧设置在齿状结构内，U型管底部位于空腔结构内。[0008]所述竖井内壁设有保温层。所述加料口上设有间歇转动的加料搅拌桨。所述排料口上连有用于将发酵废料出的抽渣泵。本实用新型的有益效果如下:将发酵间设置于竖井保温结构内，提高了隔热效果，避免了发酵热量的流失；通过电磁阀与温控装置监控发酵间内的温度，保证了产气率；发酵间套接在保温层内，发酵间与保温层之间设有通有热循环水的保温管；将发酵间设计成侧边为齿状结构的长方体结构，并将保温管设置在齿状结构内，不但结构稳定，换热效率高，生产成本低廉，维护方便；热循环水均来自于太阳能热水器，充分利用了绿色能源，并达到了保温效果，保证了产气率；采用升降机构驱动发酵间升降，采用升降机构可将发酵间置于低下更深处，提高了保温效果；加料口上设有间歇转动的加料搅拌桨，每次添加发酵物料时，搅拌桨间歇转动将物料混匀，加料结束后将搅拌桨拆下后将发酵间加盖密封；发酵间内设有将发酵废料导向排料口的坡面结构，排出废料时更加方便快捷；竖井内设有用于提高升降机构稳定性的导向槽，发酵间外的耳板刚好位于U形导向槽内，导向槽将发酵间水平限位，避免发酵间上升过高导致的晃动，使升降更为平稳；在更换物料时，可残留部分废料，保存了前次发酵过程的部分发酵菌，从而不妨碍新发酵过程的发酵效率；坡面结构也便于发酵间的日常清洗，使用方便；升降机构通过由驱动电机与减速器驱动的螺杆旋转，带动螺接在螺杆上的发酵间升降，结构简单，方便高效；恒温水箱由供水系统提供温度较低的自来水，以防止水箱温度过高而降温缓慢的问题。
以下结合附图并通过实例对本实用新型作进一步详细说明，但下述的实例仅仅是本实用新型其中的例子而已，并不代表本实用新型所限定的权利保护范围，本实用新型的权利保护范围以权利要求书为准。
图1为本实 用新型的发酵间发酵状态时各部分连接关系的结构示意简图；图2为本实用新型的发酵间排料时结构示意简图；图3为本实用新型的发酵间俯视结构示意简图；图4为图3沿A-A线的剖视结构示意简图；图5为本实用新型一种带有保温管的发酵间的外观结构示意简图；图6为图5的仰视结构示意简图；图7为图5的透视结构示意简图；图8为本实用新型的工作原理示意简图；图9为本实用新型的热能循环原理示意简图。附图中主要符号说明:1太阳能热水器、2集气罐、3高压泵、4螺杆、5驱动电机、6发酵间、7导向槽、8竖井、9保温管、10进水管、11保温层、12出水管、13加料口、14沼气管、15耳板、16排料口。
具体实施方式
根据图1至图9对本实用新型进行详细阐述。本实用新型的一种民用沼气发生装置，其包括设置在地平面下的竖井8，设置在井下的发酵间6，与发酵间相连通的集气罐2，集气罐2与发酵间6顶部之间的沼气管14上设有高压泵3，竖井内壁设有保温层。发酵间上设有压力传感器，当压力达到设定数值时，高压泵启动，将发酵间6内(发酵间盖未在图中表示)所产生的沼气压缩后导入集气罐2中。避免了发酵间内压力过高导致安全事故。集气罐上设有减压阀，其内的液化沼气减压后便可用于日常生活。同时在发酵间上设置温度传感器，实时监控发酵温度，以便调整恒温水箱的水温。本实施例的民用沼气发生装置还包括设置在井上的为保温管9提供热循环水的太阳能热水器。太阳能热水器与发酵间保温管之间设有换热器与恒温水箱，恒温水箱与发酵间保温管之间形成热水循环。换热器与太阳能热水器之间形成热交换循环。换热器还与热水箱相连，热水箱与日常用水系统相连，日常用水系统还可有补水系统提供温度较低的自来水。此时可通过手动将热水箱中的水调节到合适的温度，以满足日常生活的需要。热水箱与恒温水箱上设有温度传感器，同时控制热水箱的最高温度和恒温水箱的最佳发酵温度(25 45°C )。恒温水箱由供水系统提供温度较低的自来水，以防止水箱温度过高而降温缓慢的问题(如图9所示)。发酵间6可在竖井内由升降机构驱动升降，本实施例的升降机构包括设置在井下的四个驱动电机5、四个与驱动电机相连的减速器以及安装在减速器上的螺杆4，螺杆4与地面垂直，发酵间上设有螺接在螺杆上的耳板15。竖井内设有4条与耳板相对应的导向槽7，导向槽7截面成U形，导向槽垂直于地面设置，发酵间上的耳板刚好位于U形导向槽内。驱动电机运转带动螺杆4旋转，带动螺接在螺杆上的耳板升降。发酵间上设有位于发酵间侧面的排料口 16，位于发酵将上面的加料口 13与沼气管14。发酵间6外套接有保温层11，保温层11与发酵间6之间设有通有热循环水的保温管9，保温管由若干U型管与热水总管(进水管10和出水管12)组成。发酵间与保温层均为长方体结构，发酵间6底部与保温层11之间设有空腔结构，发酵间6两侧设计成齿状结构，U型管设置在两侧设置在齿状结构内，U型管底部位于空腔结构内。发酵间底部设有用于将发酵后废料导向排料口的坡面结构。其中，用于连接沼气管与高压泵之间、保温管与太阳能热水器之间均采用波纹管，以防止发酵间升降导致导管路断裂。排出与填充物料:发酵间通过升降机构驱动发酵间上升，将发酵间排料口与废料回收罐相连后，打开排料口阀，废料在自身重力作用下通过坡面导向排料口排出。如物料过多或不易排出的情况下，可在期间增加抽渣泵，以提高排出效率。排料结束后，关闭排料阀，从加料口向发酵间中加入发酵有机物(如秸杆、粪便等)，加料口上设有间歇转动的加料搅拌桨，边加料边搅拌，搅拌桨间歇转动将物料混匀，加料结束后将搅拌桨拆下后将发酵间加盖密封。控制升降机构 将发酵间落入井下。并用保温盖封住井口(图中未示出)。
权利要求1.一种民用沼气发生装置，它包括设置在地平面下的竖井，设置在井下的发酵间，与发酵间相连通的集气罐，集气罐与发酵间顶部之间的沼气管上设有高压泵，其特征是:所述民用沼气发生装置还包括设置在井上的为保温管提供热循环水的太阳能热水器；发酵间可在竖井内由升降机构驱动升降，升降机构包括设置在井下的驱动电机、减速器、安装在减速器上的螺杆，螺杆与地面垂直，发酵间上设有螺接在螺杆上的耳板；发酵间侧壁下部设有排料口，发酵间顶部设有加料口及沼气管；发酵间外设有保温层，保温层与发酵间之间设有通有热循环水的保温管；发酵间内设有用于监测发酵温度的温度传感器和用于监测发酵间内压力的压力传感器； 竖井内垂直设有用于水平限位发酵间的导向槽；太阳能热水器与发酵间保温管之间设有换热器与恒温水箱，恒温水箱与发酵间保温管之间形成热水循环；换热器与太阳能热水器之间形成热交换循环；换热器还与热水箱相连；热水箱与恒温水箱上设有温度传感器； 集气罐上设有减压阀，减压阀上并联进户煤气管线；发酵间为长方体，发酵间底部与保温层之间设有空腔结构，发酵间的前后和/或左右两侧为齿状结构，保温管由若干U型管与热水总管组成，U型管设置在两侧设置在齿状结构内，U型管底部位于空腔结构内。
2.根据权利要求1所述的民用沼气发生装置，其特征是:所述竖井内壁设有保温层。
3.根据权利要求1所述的民用沼气发生装置，其特征是:所述加料口上设有间歇转动的加料搅拌桨。
4.根据权利要求1所述的民用沼气发生装置，其特征是:所述排料口上连有用于将发酵废料 出的抽渣泵。
专利摘要本实用新型提供了一种民用沼气发生装置，它包括设置在地平面下的竖井，设置在井下的发酵间，与发酵间相连通的集气罐，其技术要点是所述民用沼气发生装置还包括设置在井上的为保温管提供热循环水的太阳能热水器；发酵间可在竖井内由升降机构驱动升降，发酵间上设有排料口，加料口，沼气管；发酵间为设置在保温层内发酵间，保温层与发酵间之间设有通有热循环水的保温管。解决了现有技术中保温效果差、能耗高、产气率低等问题。使其充分利用太阳能来为发酵料液增温，采用最行之有效的增温保温技术措施，满足我国北方地区冬季对于沼气的需求。
文档编号C12M1/107GK203128561SQ201320143068
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者冯忠一 申请人:冯忠一