专利名称：发酵罐排放气流能量回收装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种能量转换装置，特别涉及一种将发酵罐 排放气流压力能转换成机械能或者电能的能量回收装置。 技术背景
目前在国际与国内利用气体压力能量开发领域，主要集中在 钢铁厂高炉煤气余压能量回收发电，因为钢铁厂高炉煤气气流具 有高温、高压、流量大等特点，所以在上述高炉的气体排放管道 上安装能量回收装置，可取得较好的经济效益和社会效益，目前 国内发酵罐排放气流蕴含着的大量能量，但由于发酵罐排放的气 流能量相对高炉气流较小，温度较低，通常通过减压阀排空的方 式排放，这样不但造成能量浪费，而且产生大量的噪音。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可将浪费掉的发 酵罐排放的气流能量转换为可以利用的电能或机械能的、减少噪 音污染的能量回收装置。
本实用新型采用如下技术方案
本实用新型包括通过气流管道和发酵罐排放气流管道相连通 的涡轮机以及设置在气流管道上的可调节发酵罐内压力的调节 阀，涡轮机连接发电机或动力装置。
本实用新型发酵罐设置有一条和原有排放气流管道并联连通 的设置有调节阀和涡轮机的气流管道，排放气流管道和气流管道 和排放口相连通。
本实用新型涡轮机通过气流管道和两个或两个以上的不同的 发酵罐排放气流管道相连通，即每个发酵罐通过气流管道和涡轮 机相连通，排放气流管道和气流管道都和排放口相连通，两个或 两个以上的气流管道上设置一个涡轮机。
本实用新型在气流管道上设置有用于紧急关闭的切断阀。
本实用新型在涡轮机气流排放出口管道上设置有可提取低温 气流所含冷能量的冷交换设备。
本实用新型涡轮机采用带有静叶调整功能的高速气流涡轮机。
本实用新型涡轮机的监测报警设备由轴振动检测仪、轴温检 测仪、压力检测仪和报警平台组成。
本实用新型所述高速气流涡轮机的转速可达每分钟20000转以上。
本实用新型积极效果如下本实用新型发酵罐排放气流能量 回收装置是利用某些药厂、化工厂、食品厂等在使用发酵罐生产 过程中排放的气流，在管道中的压力与大气中压力的压力差，通 过管道，将气流导入高速涡轮机中，推动高速涡轮机旋转，再用 高速涡轮机带动减速机，减速机带动发电机发电或者设备运转。 从而将气流中蕴含的压力能与热能转换为可以利用的电能或者机 械能。本实用新型可以一个孔用，也可以多个排放孔共用一套装
置，安装该装置后，排放气流噪音会下降20dB以上，减少对周围 环境的影响，温度下降20-50'C，可用于生产及环境制冷。排放的 常温气流，经过高速涡轮机膨胀做工后排出，温度会低至摄氏零 度以下，具有大量的冷能量，如气流没有受到污染，可以直接用 于生产与办公或者生活制冷如气流受到污染，则可以经过冷交 换设备后，用于生产与办公或者生活制冷。
附图1为本实用新型一个发酵罐和本装置结构示意图 附图2为本实用新型三个发酵罐和本装置结构示意图 附图3为本实用新型工作过程示意图
具体实施方式
本实用新型实施例如下如附图1所示，本实用新型包括通 过气流管道8和发酵罐11排放气流管道7相连通的涡轮机1以及 设置在气流管道8上的可调节发酵罐内压力的调节阀5，涡轮机l 连接发电机或动力装置。本实用新型发酵罐ll设置有一条和原有 排放气流管道7并联逾邋鹼设置有调节阀5和涡轮机1的气流管 道8,排放气流管道7和气流管道8都和排放口 IO相连通。排放 气流管道7和气流管道8可以和不同的排放口 IO相连通。
如附图2所示，涡轮机1通过气流管道8和两个或两个以上 的不同的发酵罐排放气流管道7相连通，即每个发酵罐11通过气 流管道8和涡轮机1相连通，排放气流管道7和气流管道8都和 排放口 IO相连通，两个或两个以上的气流管道8上设置一个涡轮 机l。排放气流管道7和气流管道8可以和不同的排放口 10相连 通。
本实用新型针对一个发酵罐11或多个发酵罐ll，在减压阀4前， 将气流导出，通过调节阀5，经过切断阀3，进入涡轮机l。涡轮机 1具有进气通道与出气通道，涡轮机1采用转速在每分钟20000转以 上的高速涡轮机，该涡轮机具有体积小，占地面积小，不需要水冷 却，体积小等特点，同时可以大大提高能量转换效率。通过气流管 道8进入涡轮机1的气压大于0. 02Mpa、流量大于2000立方/小时， 均可采用本本实用新型。例如发酵罐排出的气流气压在 0. 05Mpa-0.1Mpa间变化，流量在5000立方-11000立方/小时变化，则 配备120KW涡轮机，发电量可达50KW-120KW。
本实用新型涡轮机1带有可调整角度，和全开全闭功能的静叶 栅。设定涡轮机内的压力与流量后，静叶栅可以随进口的压力变化 自动调整，保证涡轮机内的压力与流量稳定。
本实用新型涡轮机内设有轴位移检测仪，温度检测仪，压力检测 仪，可以检测轴的位移、振动与温度、压力变化状况， 一旦发现指 标超限，即可在0.1秒内发出报警与关闭切断阀3的信号。切断阀3 可以在L5秒之内迅速关闭。从而使涡轮机l的安全性大大提高。
本实用新型为了防止涡轮机成为电动机的负荷，在减速机与设备 之间采用差速离合器连接，当涡轮机速度下降，达不到额定转速时, 就会与设备自动脱开。
本实用新型发电机与电网安装有断路器，使电流只能由发电机向 电网单向通过，当压力过低，涡轮机达不到额定转速时，可断开发 电机与电网的连接，防止涡轮机速度下降时，发电机成为电网的负 荷。采用以上两种连接方式，可以有效地避免整套装置在出现失速 的情况下有负效率的情况出现。
本实用新型整套运行系统控制硬件采用PLC可编程控制器，使得 整套系统运行实现自动控制，运行更加稳定，可靠。
如图3所示为本实用新型工作过程
1、 开机前，设定罐内压力值，设定涡轮机的压力与流量，各监 测数据是否在正常范围内，如一切正常，即可给出开机指令。可以 一台罐开机，也可以多台罐同时开机。
2、 运行中，如需要增加一台罐，设定该罐内压力，打开该罐调 节阀，该罐投入涡轮机运行，能量回收装置进入多罐同时运行。
3、 运行中，如需要一台罐退出运行，人工给出指令关闭该罐调 节阀。或因该罐压力过低，控制器给出指令关闭该罐调节阀。该罐 退出涡轮机运行，其余正常运行。
4、 运行中，如要求停机，或者因为涡轮机进口压力过低，即关 闭各罐的调节阀，关闭切断阀。涡轮机退出运行，断开涡轮机与设 备或发电机与电网的连接。各罐气流由减压阀排出。
5、 运行中，如监测数据设定指标超出范围，即关闭各罐的调节 阀，关闭切断阀。涡轮机退出运行，断开涡轮机与设备或发电机与 电网的连接。各罐气流由减压阀排出。
发酵罐排出的常温气流，经过涡轮机膨胀做工后，温度会下降到 摄氏零度以下。气流如果在罐内未受到污染，可以将气流通过管道 直接送到需要制冷的场所。如气流已经受到污染，可以通过冷交换 设备，将冷能量置换成可以利用的介质。
本实用新型的推广与使用对社会及企业将会产生良好的社会 效益与经济效益。如某药厂一台发酵罐排放气流压力0.1MPa，流 量11000立方/小时，温度摄氏20度。使用本能量回收装置后，每 小时可以发电80千瓦，(或者带动设备，减少该设备用电量80千 瓦)。制冷量可以达到100千瓦。按照一年运行8000小时，每度 电0.5元计算，每年可以为企业创造72万元的价值。同时降低了 原有排放方式产生的噪音，产生了良好的社会效益。
权利要求1、一种发酵罐排放气流能量回收装置，其特征在于其包括通过气流管道(8)和发酵罐(11)排放气流管道(7)相连通的涡轮机(1)以及设置在气流管道(8)上的可调节发酵罐内压力的调节阀(5)，涡轮机(1)连接发电机或动力装置。
2、 根据权利要求1所述的一种发酵罐排放气流能量回收装置， 其特征在于发酵罐(11)设置有一条和原有排放气流管道(7)并联 连通的设置有调节阀(5)和涡轮机(1)的气流管道(8)，排放气流 管道(7)和气流管道(8)和排放口 (10)相连通。
3、 根据权利要求1所述的一种发酵罐排放气流能量回收装置， 其特征在于涡轮机(1)通过气流管道(8)和两个或两个以上的不同 的发酵罐排放气流管道(7)相连通，即每个发酵罐(11)通过气流 管道(8)和涡轮机(1)相连通，排放气流管道(7)和气流管道(8) 都和排放口 (10)相连通，两个或两个以上的气流管道(8)上设置 一个涡轮机(1)。
4、 根据权利要求1、 2或3所述的一种发酵罐排放气流能量回收 装置，其特征在于在气流管道(8)上设置有用于紧急关闭的切断阀(3)。
5、 根据权利要求1、 2或3所述的一种发酵罐排放气流能量回收 装置，其特征在于在涡轮机气流排放出口管道(9)上设置有可提取 低温气流所含冷能量的冷交换设备(6)。
6、 根据权利要求1、 2或3所述的一种发酵罐排放气流能量回收 装置，其特征在于涡轮机(1)采用带有静叶调整功能的高速气流涡 轮机。
7、 根据权利要求1、 2或3所述的一种发酵罐排放气流能量回收 装置，其特征在于涡轮机的监测报警设备由轴振动检测仪、轴温检测 仪、压力检测仪和报警平台组成。
8、 根据权利要求1、 2或3所述的一种发酵罐排放气流能量回收 装置，其特征在于靳述高速气流涡轮机的转速可达每分钟20000转以 上。
专利摘要本实用新型涉及一种将发酵罐排放气流压力能转换成机械能或者电能的能量回收装置，其包括通过气流管道和发酵罐排放气流管道相连通的涡轮机以及设置在气流管道上的可调节发酵罐内压力的调节阀，涡轮机连接发电机或动力装置，本实用新型发酵罐排放气流能量回收装置是利用某些药厂、化工厂、食品厂等在使用发酵罐生产过程中排放的气流，在管道中的压力与大气中压力的压力差，通过管道，将气流导入高速涡轮机中，推动高速涡轮机旋转，再用高速涡轮机带动减速机，减速机带动发电机发电或者设备运转。从而将气流中蕴含的压力能与热能转换为可以利用的电能或者机械能。
文档编号F01D17/12GK201013407SQ20072010071
公开日2008年1月30日 申请日期2007年3月7日 优先权日2007年3月7日
发明者何孟桃, 何思源, 斌 卫, 尤春燕, 杨志荣 申请人:何孟桃