一种沼气工程厌氧消化罐加热系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于新能源节能技术应用领域，具体涉及一种沼气工程厌氧消化罐加热系统。
【背景技术】
[0002]在全球能源紧缺的大环境下，新能源的开发利用对国民经济的可持续发展具有重要的意义。在此背景下，沼气资源作为一项极具应用前景的可再生能源，具有资源量丰富、燃烧热效率高、使用清洁卫生等特点，在解决能源危机、环境压力以及推动社会可持续发展方面发挥重要作用，其发展日益受到世界的重视。
[0003]有机物转化为沼气的过程主要是由一系列不同的微生物通过厌氧消化的过程来实现的，同时产生能量和新的生物质。消化过程主要有三个阶段:水解发酵、产乙酸、产甲烷阶段。在上述厌氧消化过程中，温度是影响消化反应进行的一个重要影响因素，温度过低会影响微生物活性，温度过高会使微生物失活。故沼气发酵主要分为三个温度范围:高温发酵(50-65°C)、中温发酵(20-45°C)、低温发酵(10-20°C)。目前不同温度对厌氧消化速率和程度的影响已被广泛研究，一般认为30_40°C左右的发酵处理效率最优。故维持消化罐体温度是沼气生产收集的关键因素，即沼气工程的加热系统是必须的。
[0004]目前常见沼气厌氧消化罐或消化池的加热方式有沼气锅炉加热，太阳能加热，煤燃烧式加热，电加热等。沼气锅炉加热可以利用已产生的沼气，但沼气利用率低。煤燃烧式加热过程污染环境，且无法即时即用，热值利用率低。太阳能加热环保，但易受天气影响，运行不稳定，且占地面积大，设备投资高。电加热经济环保，即时即用操作简单，适用于中小型沼气工程，但采用的是高品质电，电耗是其能否应用的一个重要因素。由上确定，没有哪一种供热方式是绝对的优势，在已有的加热方式的基础上，不断改进创新一种新的加热方式，才能达到高效稳定节能的加热系统。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型采用超导瓷电供暖器应用于沼气工程厌氧消化罐加热系统中，并采用温度自控系统，便于运行管理。
[0006]本实用新型提出的加热系统主要由超导瓷电供暖器2、储热水罐3和厌氧消化罐I中的蛇管换热器4组成。水栗A6和管道将储热水罐3中的水送至超导瓷电供暖器2中进行加热;储热水罐3经过水栗B7和管道与蛇管换热器4相连，热水进入蛇管换热器4中与厌氧消化罐体I的物料进行换热过程，蛇管换热器4出口水回流至储热水罐3，进行循环利用。系统通过储热水罐3上部的水管进行补水，补水过程由罐上部的液位计5自动控制。同时系统中设置有第一温度传感器8和第二温度传感器9分别监测储热水罐3和厌氧消化罐I的温度，以自动控制加热系统的运行。
[0007]本实用新型采用的超导瓷电供暖器2是一种新型电供暖器，本身带有自动排气、自动内循环升温、蓄热缓冲、流量自动调节缓冲等功能。其通过电磁控制电采暖炉，先制热蓄热，再在系统畅通信号接应后进行系统管道的热循环。由于超导瓷热管以远红外线方式将热源扩散到被加热的介质中，单片机电子制式微变频温控系统能很精确的使设备进行温度恒定，保温时屏蔽电输入，超导瓷热管能快速增加对水的温度，故超导瓷电供暖器2的热效率可以达到98%以上，达到明显的节能效果。本实用新型的新型沼气工程加热系统克服了常规电加热方式能耗高的缺点，又避免了锅炉式加热造成的环境污染，同时具有即时加热、低能耗、流量自动调节、运行稳定等优点，尤其适用于中小型沼气工程。
[0008]第二温度传感器9测定储热水罐3温度，温度控制器设定温度范围为25_99°C，可根据情况自行调节。当储热水罐3温度低于设定值时，则超导瓷电供暖器2和水栗A6开启工作，产生热水进入储热水罐，水箱温度达到设定温度后，超导瓷电供暖器2和水栗A6停止工作，保证储热水罐3温度恒定。
[0009]厌氧消化罐I内加装第一温度传感器8，外部安装温度控制器，可设定温度范围，自行调节。当第一温度传感器8温度低于设定值时，表示罐体内物料温度较低，则水栗B7自动开启，抽储热水罐3内热水进入蛇管换热器4，罐内换热器水温升高，罐内温度同时上升，当满足设定值时，水栗B7停止工作，保证罐内温度恒温状态。
[0010]储热水罐3内设液位计5，对水罐液位进行实时监测，自动控制系统补水。
[0011]蛇管换热器4置于厌氧消化罐I中，材料选用碳钢材料，进行防腐处理换热器结构简单，可承受高压。
[0012]厌氧消化罐I外设有保温材料，降低罐体的散热量，保障在罐体无物料进出、不加热的情况下，罐体温度下降保持在2°C以内。
【附图说明】
[0013]本图为本实用新型的加热系统图。
[0014]在图中，1、厌氧消化罐;2、超导瓷电供暖器;3、储热水罐;4、蛇管换热器;5、液位计;6、水栗A; 7、水栗B; 8、第一温度传感器;9、第二温度传感器。
【具体实施方式】
[0015]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0016]本实例采用的厌氧消化罐I尺寸Φ7640*4500πιπι，罐体采用搪瓷拼装结构。超导瓷电供暖器2功率6KW，外形尺寸1100*480*190mm，置于操作室内。储热水罐3尺寸为Φ1500*2200mm，内胆为3042B，外皮为不锈钢304。水栗A6和水栗B7参数均为流量5m3/h，扬程20m，功率2.2KW。液位计5采用磁翻板液位计进行液位控制。
[0017]储热水罐3中的水通过水栗A6送至超导瓷电供暖器2中进行加热，超导瓷电供暖器2出水回流至储热水罐3中；储热水罐3经过水栗B7和管道与蛇管换热器4相连，热水进入蛇管换热器4中与厌氧消化罐体I的物料进行换热过程，蛇管换热器4出口水回流至储热水罐3，进行循环利用。
[0018]当液位计5显示罐体液位低于Im时，储热水罐3上部的水管的电磁阀自动开启，自动补水。
[0019]系统中设置有第一温度传感器8置于储热水罐3的温度，外部安装温度控制器，温度设定范围25-99°C，可自行调节。设定温度为39°C，当第一温度传感器8温度低于38°C时，表示罐体内物料温度较低，则水栗B7自动开启，抽储热水罐3内热水进入厌氧消化罐换热器，罐内换热器水温升高，罐内温度同时上升，当满足设定范围值39度，水栗B7停止工作，保证罐内温度恒温状态。
[0020]第二温度传感器9测定储热水罐3温度，温度控制器设定温度范围为25_99°C，可根据情况自行调节。储热水管温度设定为80°C时，当储热水罐3温度低于80°C时，则超导瓷电供暖器2和水栗A6开启工作，产生热水进入储热水罐，水箱温度达到80°C后，超导瓷电供暖器2和水栗A6停止工作，保证储热水罐3温度恒定。
[0021]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施案例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种沼气工程厌氧消化罐加热系统，由超导瓷电供暖器(2)、储热水罐(3)和厌氧消化罐(I)中的蛇管换热器(4)组成，其特征在于:水栗A(6)和管道将储热水罐(3)中的水送至超导瓷电供暖器(2)中进行加热;储热水罐(3)经过水栗B(7)和管道与蛇管换热器(4)相连，热水进入蛇管换热器(4)中与厌氧消化罐体(I)的物料进行换热，蛇管换热器(4)出口水回流至储热水罐(3);系统通过储热水罐(3)上部的水管进行补水，补水过程由罐上部的液位计(5)自动控制；同时系统中设置有第一温度传感器(8)和第二温度传感器(9)分别监测储热水罐(3)和厌氧消化罐(I)的温度，以自动控制加热系统的运行。2.如权利要求1所述的沼气工程厌氧消化罐加热系统，其特征在于:储热水罐(3)装有温度传感器(9)。3.如权利要求2所述的沼气工程厌氧消化罐加热系统，其特征在于:厌氧消化罐(I)装有温度传感器(8)。4.如权利要求1所述的沼气工程厌氧消化罐加热系统，其特征在于:储热水罐(3)内安装液位计(5)。5.如权利要求1所述的沼气工程厌氧消化罐加热系统，其特征在于:蛇管换热器(4)选用做过防腐处理的碳钢材料，安装在厌氧消化罐(I)中。
【专利摘要】一种沼气工程厌氧消化罐加热系统，属于新能源节能技术应用领域。主要由超导瓷电供暖器、储热水罐和厌氧消化罐中的蛇管换热器组成。超导磁电供暖器对储热水罐中的水进行增温，热水通过蛇管换热器对厌氧消化罐进行换热，保证中温发酵所需的热量供给。克服了常规电加热方式能耗高的缺点，又避免了锅炉式加热造成的环境污染，同时具有即时加热、低能耗、流量自动调节、运行稳定等优点，尤其适用于中小型沼气工程。
【IPC分类】C12M1/38, C12M1/34, C12M1/107
【公开号】CN205241695
【申请号】CN201520695166
【发明人】邹利群, 刘昕, 候欢欢, 刘昀, 高文江
【申请人】北京中环瑞德环境工程技术有限公司, 北京鑫亚宏硕节能科技有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年9月10日