循环能源驱动的充氧机补充氧气方法_4

文档序号:8510396阅读:来源:国知局
移动。
[0098]当沼气推动调控轴向左侧移动时,调控轴左端内腔通过设置于上固定套左端的第一左端阀芯上的第一透气孔与第一左端阀芯左端的左排气腔联通,由于左排气腔上端通过左排气孔与左排气槽联通,并且由于左排气槽与泵体内的排气通道联通,使得调控轴左端内腔与外界大气相通,调控轴向做左移动时排出调控轴左端内腔中的气体;调控轴向左端移动时,进气腔室与设置于上固定套和下固定套之间的第三透气孔联通,调控轴右端内腔通过设置于上固定套右端的第一右端阀芯的第二透气孔与第一右端阀芯右端的右排气腔联通,由于右排气腔上端通过右排气孔与右排气槽联通,并且由于右排气槽与泵体的排气通道联通,使得调控轴右端内腔与外界大气相通,调控轴向左移动时,调控轴右端内腔中的空气体积增大,调控轴右端内腔与设置于上固定套和下固定套之间的第四透气孔联通;与此同时,进气腔室通过第三透气孔与下固定套内滑动连接的中心阀芯外侧壁左端的环形左气腔联通,沼气进入左气腔中,由于左气腔与中心阀芯左端台阶腔之间通过第五透气孔联通,并且中心阀芯左端的第二左端阀芯插入中心阀芯左端台阶腔内并形成左腔室,使沼气进入左气腔内;与此同时,由于中心阀芯外侧壁右端的右气腔通过第六透气孔与中心阀芯的右端台阶腔联通,并且由于中心阀芯右端的第二右端阀芯插入中心阀芯右端台阶腔中形成右腔室,使得右气腔与右腔室相联通,并且由于右气腔通过第四透气孔与调控轴右端内腔联通,使得右气腔与排气通道相联通。
[0099]沼气进入左腔室内,使得左腔室内气压大于右腔室,中心阀芯向右移动,与此同时,调控轴继续向左移动,中心阀芯向右移动过程中带动与之连接的左连接轴和右连接轴的移动,左连接轴向右移动过程中,带动左活塞右移,使得左活塞与左隔膜片之间的密封腔室气压减小,左隔膜片收缩变形,使得左隔膜片与泵体之间的左输出气腔体积增大,此时,设置于进气三通和左输出气腔之间的进气阀打开,空气进入做输出气腔内,并且此时设置于出气三通和左输出气腔之间的出气阀关闭,左活塞内侧壁与设置于泵体内的中心体之间的左通气腔体积减小,由于左通气腔与排气通道相联通,左通气腔内减小的空气体积均可以通过排气通道排出,达到泵体左侧吸收空气的目的;同理,右活塞的右移,右隔膜片伸张变形,使得右隔膜片与泵体之间右输出气腔体积减小,右活塞内侧壁与设置于泵体内的中心体之间的右通气腔体积增大,设置于进气三通和右输出气腔之间的进气阀关闭,设置于出气三通和右输出气腔之间的出气阀打开,挤压右输出气腔内的空气从出气三通中流出。
[0100]调控轴向左移动过程中,调控轴的左端伸出右端收缩,调控轴的左端与向右移动的左活塞相遇,随着沼气不断向左腔室输送,左活塞带动调控轴一起向右移动;当右腔室中气体被完全排出时,左活塞带动调控轴向右移动至调控轴左端凸起阻塞第三透气孔并且调控轴右端凸起阻塞第四透气孔位置处。
[0101]由于第三透气孔和第四透气孔的阻塞,并且调控轴左端与左活塞贴合,并且由于进气腔室内的沼气气压大于调控轴右端气压,使得调控轴在沼气气压以及惯性的作用下向右移动,调控轴向右移动过程中,调控轴左端收缩并且右端伸出。
[0102]调控轴向右移动过程中,使得进气腔室与第四透气孔相联通,并且上固定套左端内腔与第三透气孔相联通,沼气进入右腔室,使得右腔室中的气压增大,从而使得中心阀芯向左移动,并挤压左腔室中的沼气通过第五透气孔、第三透气孔、第一透气孔以及左排气孔排出,中心阀芯向左移动过程中,驱动左连接轴和右连接轴的移动,并带动左活塞和右活塞的移动,使得左隔膜片的伸出变形以及右隔膜片的收缩变形,使得左输出气腔体积减小,左通气腔体积增加,达到泵体左侧排出空气目的,与此同时,右输出气腔体积增加,右通气腔体积减小,达到泵体右侧吸收空气目的。
[0103]右活塞向左移动过程中与调控轴右端相遇,并带动调控轴向左移动,当左腔室中的沼气完全排出时,调控轴的左凸起端密封第三透气孔,调控轴右端密封第四透气孔。
[0104]同理,由于第三透气孔和第四透气孔的阻塞,并且调控轴右端与右活塞贴合,并且由于进气腔室内的沼气气压大于调控轴左端气压,使得调控轴在沼气气压以及惯性的作用下向左移动,调控轴向左移动过程中,调控轴左端伸出并且右端收缩。
[0105]如此往复的运动,实现中心阀芯的左右往复摆动,并实现左右活塞的伸缩,从而达到泵体抽取或者吸收空气的目的。
[0106]如图10、11、12所示,本发明还包括一种沼气发酵系统10,其包括发酵池20,隔板30,排水管40,水压间50,储气板60,发酵池20内设置有与隔板30相匹配的滑槽24,两个隔板30放置于发酵池20内并将发酵池20分隔成三个子发酵池,隔板30上设置有联通相邻子发酵池的排水孔32,发酵池20通过排水管40连接水压间;由于发酵原料、菌种等因素的影响,使得三个子发酵池的发酵效率不同,发酵效率高的子发酵池产气率快并且沼液液面上升较快,由于排水孔32的联通作用,使得发酵效率高的子发酵池中的沼液流入发酵效率慢的子发酵池,促进沼液的自循环流动,并带动菌种均匀分布。
[0107]子发酵池内空腔为发酵腔室22,发酵腔室22的底部设置有支撑板26,储气板60固定于支撑板26上,为保证发酵原料、沼渣能够在发酵腔室内流动,支撑板26的高度应当大于1cm ;储气板60为顶部和四周密封并且下端开口,储气板60靠近进料端一端侧面为进料端挡气板62,储气板60靠近出料端一端侧壁为出料端挡气板64,储气板60的上下侧面与发酵腔室22内侧壁之间留有间隙。
[0108]上述的排水管40包括进料端排水管42和出料端排水管44,进料端排水管42连接子发酵池的进料端,出料端排水管44连接子发酵池的出料端。
[0109]上述的水压间50包括进料端水压间52,出料端水压间54和水管56,进料端水压间52与进料端排水管42连通,出料端水压间54与出料端排水管44连通,进料端水压间52和出料端水压间54之间通过水管56连通;进料端水压间52和出料端水压间54采用顶部密封结构,并且进料端水压间52和出料端水压间54顶部设置有排气孔,保持其内部气压与外界气压一致。
[0110]如图10、14所不,子发酵池内还设置有拉杆70,其包括横杆72,竖杆74,横杆72的两端分别连接有位于同侧的竖杆74,竖杆74的顶部设置有手握杆76,横杆72活动于发酵腔室22内,竖杆74活动于储气板60侧面与发酵腔室22内侧面之间的间隙中;当子发酵池放入发酵原料时,通过拉动拉杆来回运动,促进发酵原料的均匀分布,并且当子发酵池发生阻塞时,通过拉动拉杆可以疏通管道,并且横杆的两端都有牵引力,使得横杆受力均匀,搅拌效果更好;弊端在于,拉杆放置于发酵腔室内不能取出。
[0111]如图15所示,子发酵池内还设置有拉杆70,其包括横杆72,竖杆74,横杆72的一端侧连接有竖直的竖杆74,竖杆74的顶部设置有手握杆76 ;其优点在于,该种拉杆可以通过储气板与发酵腔室内侧面之间的间隙,自由取出和放入;弊端在于,横杆72的一端获得牵引力,横杆72在发酵腔室内运动时会发生倾斜,搅拌效果没有上一种方案好。
[0112]尤为重要地,排水孔32设置于隔板30的上部,发酵原料、沼渣等沉淀于发酵腔室底部,上部的沼液可以通过排水孔32相互对流,保持子发酵池的相互独立,提升沼液的对流效果。
[0113]尤为重要地,当支撑板26设置于储气板或者发酵腔室中心位置时,由于支撑板26的限位作用,拉杆70将采用第二种实施方案。
[0114]发酵原料通过倒入各个子发酵池的进料端中,拉动拉杆70,进行搅拌促进发酵原料的均匀分布,提升发酵效率;发酵腔室内发酵产生的沼气聚集于储气板内,并使得子发酵池内的沼液液面上升,由于隔板30上的排水孔32的连通作用,发酵效率高的子发酵池将排出沼液至发酵效率低的子发酵池内,促进沼液的对流,并将大量菌种带入发酵效率低的子发酵池内;发酵池20内的沼液液面达到排水管40的最低位置时,随着沼液液面继续上升,发酵池20内的沼液将通过排水管40流入水压间50内;通过设置于储气板顶部的导气管向外部输出沼气时,储气板内的沼气气压下降,水压间内存储的沼液将通过排水管回流至发酵池20内,完成沼液的循环流动;当子发酵池内的发酵原料、沼渣沉淀造成阻塞时,通过拉动拉杆70,带动横杆72在子发酵池内往复运动,从而疏通管道。
[0115]为进一步加强沼液的自循环流动能力,本发明还提供以下几种促进沼液流动的方案,通过沼液的流动促进菌种的均匀分布,提升发酵系统的发酵效率。
[0116]第一种促进沼液流动的方案。
[0117]如图10、13所示,储气板60上还设置有位于进料端挡气板62和出料端挡气板64之间的第一挡板66和第二挡板68,进料端挡气板62与第一挡板66之间形成第一发酵区,第一挡板66和第二挡板68之间形成第二发酵区,第二挡板68与出料端挡气板64之间形成第三发酵区;第一发酵区、第二发酵区、第三发酵区的顶部分别设置有相互独立并且互不联通的导气管。
[0118]尤为重要地,为充分利用储气板的沼气存储空间,第一挡板66和第二挡板68在竖直方向上投影的长度应当小于进料端挡气板62和出料端挡气板64在竖直方向上投影的长度
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