用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置的制作方法

本实用新型涉及厌氧产沼技术领域，尤其涉及一种用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置。

背景技术：

随着大中型沼气工程的建设发展，厌氧发酵反应器不断更新，缺点不断得到克服，厌氧发酵反应器的材质逐步从钢筋混凝土池逐渐向钢制的罐体方向发展，使得反应器设计更加灵活，建设速度大幅提升，同时对厌氧发酵反应器的压力控制和压力保护提出了更高的要求，因此亟需适合厌氧发酵反应器的压力保护装置的出现。

技术实现要素：

针对上述问题中存在的不足之处，本实用新型提供了一种用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置，通过在厌氧发酵反应器上设置两级减压装置，具有两级泄压减压功能，结构简单、灵敏、准确、严密、无泄漏、泄放能力强，能够有效降低厌氧发酵反应器沼气压力，防止厌氧发酵反应器因压力过高产生破损、撕裂、沼气泄露等事故，从而保护厌氧发酵反应器安全。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置，包括：底座、一级减压装置、二级减压装置和排气装置；所述底座通过法兰与厌氧发酵反应器的沼气孔密封连接；所述一级减压装置包括填料室、隔板和进气导流管，所述填料室底部边缘密封固定于所述底座上，所述填料室由所述隔板分隔为第一填料室和第二填料室，所述隔板下部设置连通孔使得所述第一填料室与所述第二填料室的底部连通形成连通器，所述进气导流管底部由下向上贯穿所述第一填料室，所述底座对应所述进气导流管位置开设第一进气口使得所述进气导流管底部与所述厌氧发酵反应器的沼气孔连通，所述进气导流管顶部形成沼气排气接口，所述第二填料室的顶部设置有溢出沼气排气接口，所述填料室内填充不低于所述连通孔的液体填料，所述进气导流管上位于所述第一填料室的部分设置有开孔；所述排气装置设置有两个进气口和两个出气口，两个进气口分别为沼气进气接口和溢出沼气进气接口，分别与所述沼气排气接口和溢出沼气排气接口对应连通，两个出气口分别为沼气排气口和第一溢出沼气排放口，所述沼气排气口与所述沼气进气接口通过管道连通，所述第一溢出沼气排放口分别与所述沼气进气接口和所述溢出沼气进气接口通过管道连通；所述二级减压装置包括进气管和爆破片，所述进气管下端密封固定于所述底座上，所述进气管上端通过法兰接口固定所述爆破片，所述底座对应所述爆破片位置开设第二进气口使得所述厌氧发酵反应器的沼气孔内压力直接作用于所述爆破片上；所述二级减压装置的压力限值大于所述一级减压装置的压力限值。

在上述技术方案中，优选地，沼气由所述第一进气口进入所述进气导流管时，沼气压力通过所述进气导流管上的开孔作用于所述第一填料室内的液体填料的上表面，使得所述第一填料室内的液体填料下降至所述连通孔高度的沼气压力为所述一级减压装置的压力限值。

在上述技术方案中，优选地，所述第一填料室的顶部设置气体压力传感器，所述第二填料室的侧壁上部设置有液位指示器，所述第二填料室的侧壁下部设置有排污口。

在上述技术方案中，优选地，所述底座采用带肋钢板加工而成，所述底座与所述厌氧发酵反应器的沼气孔之间设置密封环，并利用螺栓连接紧固。

在上述技术方案中，优选地，所述一级减压装置的所述填料室和所述二级减压装置的所述进气管焊接固定于所述底座上表面。

在上述技术方案中，优选地，所述二级减压装置还包括防护罩，所述防护罩罩设于所述爆破片上方，所述防护罩固定于所述法兰接口上，所述爆破片破裂时所述防护罩为第二溢出沼气排放口。

在上述技术方案中，优选地，使得所述爆破片破裂的沼气压力为所述二级减压装置的压力限值。

在上述技术方案中，优选地，所述沼气排气口与后端沼气利用设备相连通，所述第一溢出沼气排放口与大气连通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：通过在厌氧发酵反应器上设置两级减压装置，具有两级泄压减压功能，结构简单、灵敏、准确、严密、无泄漏、泄放能力强，有效降低了厌氧发酵反应器沼气压力，防止厌氧发酵反应器因压力过高产生破损、撕裂、沼气泄露等事故，从而保护厌氧发酵反应器安全。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置的分解结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例公开的用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置的安装结构俯视图；

图3为图2所示实施例的a-a剖面结构示意图；

图4为本实用新型一种实施例公开的一级减压装置的结构示意图；

图5为本实用新型一种实施例公开的二级减压装置的结构示意图；

图6为本实用新型一种实施例公开的排气装置的结构示意图；

图7为本实用新型一种实施例公开的底座的俯视和正视结构示意图。

图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：

1.底座，11.第一进气口，12.第二进气口，2.一级减压装置，21.填料室，211.第一填料室，212.第二填料室，22.隔板，221.连通孔，23.进气导流管，231.开孔，232.沼气排气接口，233.溢出沼气排气接口，24.液体填料，25.气体压力传感器，26.液位指示器，27.排污口，3.二级减压装置，31.进气管，32.爆破片，33.法兰接口，34.防护罩，35.第二溢出沼气排放口，4.排气装置，41.沼气进气接口，42.溢出沼气进气接口，43.沼气排气口，44.第一溢出沼气排放口，5.厌氧发酵反应器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

如图1至图3所示，根据本实用新型提供的一种用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置，包括：底座1、一级减压装置2、二级减压装置3和排气装置4；底座1通过法兰与厌氧发酵反应器5的沼气孔密封连接；一级减压装置2包括填料室21、隔板22和进气导流管23，填料室21底部边缘密封固定于底座1上，填料室21由隔板22分隔为第一填料室211和第二填料室212，隔板22下部设置连通孔221使得第一填料室211与第二填料室212的底部连通形成连通器，进气导流管23底部由下向上贯穿第一填料室211，底座1对应进气导流管23位置开设第一进气口11使得进气导流管23底部与厌氧发酵反应器5的沼气孔连通，进气导流管23顶部形成沼气排气接口232，第二填料室212的顶部设置有溢出沼气排气接口233，填料室21内填充不低于连通孔221的液体填料24，进气导流管23上位于第一填料室211的部分设置有开孔231；排气装置4设置有两个进气口和两个出气口，两个进气口分别为沼气进气接口41和溢出沼气进气接口42，分别与沼气排气接口232和溢出沼气排气接口233对应连通，两个出气口分别为沼气排气口43和第一溢出沼气排放口44，沼气排气口43与沼气进气接口41通过管道连通，第一溢出沼气排放口44分别与沼气进气接口41和溢出沼气进气接口42通过管道连通；二级减压装置3包括进气管31和爆破片32，进气管31下端密封固定于底座1上，进气管31上端通过法兰接口33固定爆破片32，底座1对应爆破片32位置开设第二进气口12使得厌氧发酵反应器5的沼气孔内压力直接作用于爆破片32上；二级减压装置3的压力限值大于一级减压装置2的压力限值。

如图4至图6所示，在该实施例中，优选地，填料室21的水平方向横截面的形状为梯形与方形组合，梯形部分为第一填料室211，方形部分为第二填料室212，梯形部分与方形部分中间采用隔板22分隔，隔板22上的连通孔221使得第一填料室211和第二填料室212形成一个连通器。在梯形填料室内安装有进气导流管23，进气导流管23自下而上穿过梯形填料室，在进气导流管23上部开孔231与梯形填料室连通。具有一定压力的沼气从厌氧发酵反应器5通过第一进气口11进入一级减压装置2的沼气导流管内，沼气通过沼气导流管(梯形填料室)进入到排气装置4。由于沼气导流管上的开孔231，使沼气导流管与梯形填料室连通，并且梯形填料室内保持一定体积的液体填料24。优选地，沼气由第一进气口11进入进气导流管23时，沼气压力通过进气导流管23上的开孔231作用于第一填料室211内的液体填料24的上表面。随着沼气压力上升，使梯形填料室液位在压力作用下液位逐渐降低，连通器(梯形填料室和方形填料室组成)的另一侧方形填料室液位逐渐上升。当达到某一压力值时，梯形填料室的液位下降至隔板22上连通孔221的高度，使得第一填料室211内的液体填料24下降至连通孔221高度的沼气压力为一级减压装置2的压力限值p1。

当沼气压力值p0≤p1时，沼气通过进气导流管23(梯形填料室)从沼气接口排出，沼气流向为：第一进气口11→进气导流管23→沼气排气接口232。

当沼气压力值p0＞p1时，沼气流向分为两部分：

(1)沼气通过进气导流管23(梯形填料室)从沼气排气接口232排出，沼气流向：第一进气口11→进气导流管23→沼气排气接口232。

(2)沼气逐步通过进气导流管23(梯形填料室)、方形填料室从溢出沼气排气接口233排出，沼气流向：第一进气口11→进气导流管23→

第二填料室212→溢出沼气排气接口233。

根据上述实施例，一级减压装置2通过向厌氧发酵反应器5外排放沼气的方式，降低厌氧发酵反应器5内沼气压力，保护厌氧发酵反应器5。

在上述实施例中，优选地，第一填料室211的顶部设置气体压力传感器25，用于检测第一填料室211内的沼气压力。第二填料室212的侧壁上部设置有液位指示器26，用于指示第二填料室212内液体填料24的液位高度，第二填料室212的侧壁下部设置有排污口27。

如图7所示，在上述实施例中，优选地，底座1采用带肋钢板加工而成，钢板周边开孔，通过法兰与厌氧发酵反应器5沼气孔连接，底座1与厌氧发酵反应器5的沼气孔之间设置密封环，并利用螺栓连接紧固，实现整个减压装置与厌氧发酵反应器5的连接，并通过增加密封环保证其连接密闭、无泄漏。

在上述实施例中，优选地，一级减压装置2的填料室21和二级减压装置3的进气管31焊接固定于底座1上表面。底座1作为沼气减压装置的支撑部件，支撑其上部的一级减压装置2、二级减压装置3和排气装置4。

在上述实施例中，优选地，厌氧发酵反应器5内的沼气通过第二进气口12直接作用在二级减压装置3的爆破片32上，当厌氧发酵反应器5内的沼气压力急速上升或一级减压装置2启动后压力依然持续上升，达到某一压力值p2时，即p0＞p2＞p1，爆破片32破裂，溢出沼气通过第二溢出沼气排放口排出到厌氧发酵反应器5外，使得爆破片32破裂的沼气压力p2即为二级减压装置3的压力限值。

在上述实施例中，优选地，二级减压装置3还包括防护罩34，防护罩34罩设于爆破片32上方，防止外界对爆破片32形成干扰，防护罩34并不用于密封。防护罩34固定于法兰接口33上，爆破片32破裂时防护罩34处为第二溢出沼气排放口。

在上述实施例中，优选地，沼气排气口43与后端沼气利用设备相连通，进行资源化利用，第一溢出沼气排放口44与大气连通，沼气通过溢出沼气排放口将沼气导排至高空有组织排放。

具体地，排气装置4的作用为：沼气导排、沼气排空、溢出沼气排放。

(1)沼气导排：沼气排气口43与沼气利用管道连接，沼气导排至后端沼气利用设施，进行资源化利用；沼气流向为：第一进气口11→一级减压装置2→排气装置4→沼气排气口43→沼气管道；在p0≤p1，或p0＞p1，或p0＞p2三种工作条件下，沼气均可按照此流向流通。

(2)沼气排空：当沼气利用管道或其后端的沼气设施出现故障时，沼气排入厌氧发酵反应器5外，通过排气装置4进行有组织排放；沼气流向为：第一进气口11→一级减压装置2→沼气进气接口41→第一溢出沼气排放口44。

(3)溢出沼气排放：当p0＞p1或p0＞p2时，一级减压装置2工作，溢出沼气通过排气装置4进行有组织排放；沼气流向为：第一进气口11→一级减压装置2→排气装置4→第一溢出沼气排放口44。

根据上述实施例提供的用于厌氧发酵反应器的沼气减压装置，其提供两级减压功能：

1、对于缓慢升高的沼气压力，超过一级减压装置2的压力限值后，一级减压装置2迅速作出反应，沼气通过一级减压装置2溢出，泄放压力，保护厌氧发酵反应器5在限定压力范围内稳定运行；

2、对于急速升高的沼气压力，一级减压装置2开启后仍不能阻止压力持续升高的，达到二级减压装置3的压力限值后，二级减压装置3开启，快速释放压力，保护厌氧发酵反应器5安全。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。