CN103305414B - 一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置 - Google Patents

一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置，属于沼气发酵技术领域。它解决了现有沼气发生装置采用电加热管加热存在浪费电能等技术问题。本沼气发生装置包括沼气收集箱、发酵箱和进料斗，发酵箱和沼气收集箱之间形成收集腔，发酵箱的中部具有呈球形的空腔，发酵箱的底部还连通有出料管和出液管，出料管和出液管的另一端穿过沼气收集箱与外界相连通，本沼气发生装置中发酵箱的加热装置，包括进水管、散热管和出水管，散热管处于发酵箱的发酵腔内，进水管与散热管的一端相连通，出水管与散热管的另一端相连通，且进水管的高度高于出水管的高度。本发明能够为发酵箱源源不断的进行加热。

Description

一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置
技术领域
本发明属于沼气发酵技术领域，涉及一种沼气发生装置，特别是一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置。
背景技术
沼气作为一种清洁能源，已经被人类广泛的应用到各个领域中。沼气的主要原料是秸秆等农作物，由于农作物来源广泛，资源量大，所以沼气蕴含量也非常富足。目前，大量秸秆等农作物废料未能得到有效的处理带来一系列环境问题，严重威胁着人类的环境和发展。通过将秸秆等农作物废料沼气化利用可有效的解决这一难题，同时还能产生优质的生物能源——“沼气”，具有非常高的经济价值。
目前，人类通常采用沼气发生装置以进行生产沼气，但是，其沼气产量通常会受到一定的限制，比如说，它会随着季节温度的变化或者昼夜温度的变化而影响沼气的产量。一般情况下，当沼气发生装置内的温度大于15°的时候，才能够正常产出沼气，而当沼气发生装置内的温度小于15°的时候，沼气产率很低，甚至不再产生沼气。
在现有的技术当中，沼气发生装置可通过电加热管加热产生热量，但是设置电热管存在浪费电能的缺点，所以，对于本领域内的技术人员，还有待对现有的沼气发生装置进行改进，以使沼气发酵能够有更好的产气环境，从而提高生产效率，同时为人类生产更多的洁净能源。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置，该加热装置具有能够为发酵箱加热的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置，沼气发生装置包括沼气收集箱、固定在沼气收集箱内的发酵箱和固定在沼气收集箱上部且与发酵箱相连通的进料斗，所述发酵箱和沼气收集箱之间形成收集腔，所述发酵箱的中部具有呈球形的空腔，所述发酵箱的底部还连通有出料管和出液管，出料管和出液管的另一端穿过沼气收集箱与外界相连通，其特征在于，本沼气发生装置中发酵箱的加热装置，包括进水管、散热管和出水管，所述的散热管处于发酵箱的发酵腔内，所述的进水管与散热管的一端相连通，所述的出水管与散热管的另一端相连通，且进水管的高度高于出水管的高度，所述的发酵箱内设置有温度传感器和压力传感器，所述的沼气收集箱上固定有气缸，所述气缸的活塞杆与能将进料斗阻断的分隔板固定，所述的温度传感器、压力传感器和气缸均通过线路与一PLC可编程控制器相连。
从进水管加入热水，热水的热量通过散热管散发到发酵腔内，最后热水从出水管流出，本加热装置具有能使发酵腔保持在最佳的发酵温度，提高发酵效率，同时能在天气较冷或者晚上时也能保证发酵效率，增加沼气产量，提高产气效率。温度传感器能检测到发酵腔内的温度，当温度降低时通过加热装置给予发酵腔加热；压力传感器能感应到发酵腔内的压力，当发酵腔内的压力降低就可知发酵物不足，此时PLC可编程控制器控制气缸打开分隔板向发酵箱内添加发酵物，保证发酵的持续性。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述的发酵箱内设有能将所述的空腔分隔成发酵腔和集液腔的液渣分离板，所述的液渣分离板相对水平面倾斜设置。液渣分离板能将发酵产生的沼液分离出来集中到集液腔内。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述的液渣分离板上具有若干均匀分布的通孔。沼液可从通孔渗漏至集液腔内，从而进行收集。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述的发酵箱上还开设有出气孔，所述的出气孔上固定有自动排气阀，所述自动排气阀的进气口与空腔相连通，自动排气阀的出气口与收集腔相连通。发酵腔内产生的沼气经过自动排气阀排出进入收集腔内，通过自动排气阀可以使得发酵腔内保持一定的压力，保证生产安全。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述发酵箱的出气孔处固定有呈L型的出气管，所述的出气管包括连接部和出气部，所述的连接部和发酵箱固定且与出气孔相连通，所述的出气部竖直设置且端口朝上，上述的自动排气阀固定在出气部。由于自动排气阀需要垂直安装，因此需要将自动排气阀安装在出气部上。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述出料管的一端与发酵腔相连通，所述的出料管和发酵箱的连通端与液渣分离板的最低端齐平，所述的液渣分离板与出料管之间形成的夹角为160°。由于新加入的发酵物均在上方，加入一段时间后的发酵物在下方，变成废渣的发酵物在最底层，废渣通过重力作用沿着液渣分离板慢慢滑落至出料管内被清除出发酵箱，保证了发酵的连续性，出料管的另一端设有能打开或关闭的门板，门板能在关闭时将出料管的另一端密封，在不需要清除废渣时将保证密封性。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述出液管的一端与集液腔相连通，所述出液管的另一端穿出沼气收集箱与一集液箱相连通。集液箱统一收集沼液。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置中，所述的沼气收集箱上固定有用于收集沼气的收集管。收集管用于连接收集箱与沼气储存装置。
与现有技术相比，本沼气发生装置中发酵箱的加热装置具有以下优点：
1、本发明通过温度传感器可以感应到发酵腔内的温度，当温度降低时，向进水管加入热水，热水的热量通过散热管散发到发酵腔内，最后热水从出水管流出，能使发酵腔保持在最佳的发酵温度，提高发酵效率，同时能在天气较冷或者晚上时也能保证发酵效率，增加沼气产量，提高产气效率。
2、本发明通过压力传感器可以感应到发酵腔内的压力，当发酵腔内的压力降低就可知发酵物不足，此时PLC可编程控制器控制气缸打开分隔板向发酵箱内添加发酵物，保证发酵的持续性。
3、在发酵生产时新加入的发酵物均在上方，加入一段时间后的发酵物在下方，变成废渣的发酵物在最低层，废渣通过重力作用沿着液渣分离板慢慢滑落至出料管内被清除出发酵箱，保证了发酵的连续性。
4、发酵腔内产生的沼气经过自动排气阀排出进入收集腔内，再通过收集管将沼气收集起来，通过自动排气阀可以使得发酵腔内保持一定的压力，保证发酵的效率，沼气先排到收集腔内再通过收集管收集能减少沼气泄漏的可能，保证生产安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中，1、沼气收集箱；2、发酵箱；3、进料斗；4、收集腔；5、空腔；6、出料管；7、出液管；8、进水管；9、散热管；10、出水管；11、温度传感器；12、压力传感器；13、气缸；14、分隔板；15、PLC可编程控制器；16、液渣分离板；17、自动排气阀；18、出气管；19、集液箱；20、收集管。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，一种沼气发生装置，包括沼气收集箱1、固定在沼气收集箱1内的发酵箱2和固定在沼气收集箱1上部且与发酵箱2相连通的进料斗3，发酵箱2和沼气收集箱1之间形成收集腔4，发酵箱2的中部具有呈球形的空腔5，发酵箱2的底部还连通有出料管6和出液管7，出料管6和出液管7的另一端穿过沼气收集箱1与外界相连通。具体的，发酵箱2内设有能将空腔5分隔成发酵腔和集液腔的液渣分离板16，液渣分离板16上具有若干均匀分布的通孔，液渣分离板16相对水平面倾斜设置，在本实施例中，液渣分离板16与水平面的倾斜夹角为20°，液渣分离板16能将发酵产生的沼液通过通孔渗漏出来并集中到集液腔内。出料管6的一端与发酵腔相连通，出料管6和发酵箱2的连通端与液渣分离板16的最低端齐平，液渣分离板16与出料管6之间形成的夹角为160°。由于新加入的发酵物均在上方，加入一段时间后的发酵物在下方，变成废渣的发酵物在最底层，废渣通过重力作用沿着液渣分离板16慢慢滑落至出料管6内被清除出发酵箱2，保证了发酵的连续性，出料管6的另一端设有能打开或关闭的门板，门板能在关闭时将出料管6的另一端密封，在不需要清除废渣时将保证密封性。出液管7的一端与集液腔相连通，出液管7的另一端穿出沼气收集箱1与一集液箱19相连通，集液箱19统一收集沼液再利用，提高了经济效益。
如图1所示，一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置，包括进水管8、散热管9和出水管10，散热管9处于发酵箱2的发酵腔内，进水管8与散热管9的一端相连通，出水管10与散热管9的另一端相连通，且进水管8的高度高于出水管10的高度；发酵箱2内设置有温度传感器11和压力传感器12，沼气收集箱1上固定有气缸13，气缸13的活塞杆与能将进料斗3阻断的分隔板14固定，所述的温度传感器11、压力传感器12和气缸13均通过线路与一PLC可编程控制器15相连。通过温度传感器11可以感应到发酵腔内的温度，当温度降低时，向进水管8加入热水，热水的热量通过散热管9散发到发酵腔内，最后热水从出水管10流出，能使发酵腔保持在最佳的发酵温度，提高发酵效率，同时能在天气较冷或者晚上时也能保证发酵效率，增加沼气产量，提高产气效率。通过压力传感器12可以感应到发酵腔内的压力，当发酵腔内的压力降低就可知发酵物不足，此时PLC可编程控制器15控制气缸13打开分隔板14向发酵箱2内添加发酵物，保证发酵的持续性。
发酵箱2上还开设有出气孔，出气孔上固定有自动排气阀17，自动排气阀17的进气口与空腔5相连通，自动排气阀17的出气口与收集腔4相连通。本实施例中自动排气阀17为市面上能买到的，发酵腔内产生的沼气经过自动排气阀17排出进入收集腔4内，通过自动排气阀17可以使得发酵腔内保持一定的压力，保证生产安全。具体的设置过程是这样的，发酵箱2的出气孔处固定有呈L型的出气管18，出气管18包括连接部和出气部，连接部和发酵箱2固定且与出气孔相连通，出气部竖直设置且端口朝上，自动排气阀17固定在出气部。由于自动排气阀17需要垂直安装，因此需要将自动排气阀17安装在出气部上。
沼气收集箱1上固定有用于收集沼气的收集管20，收集管20用于连接收集箱与沼气储存装置，从而收集沼气。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、沼气收集箱；2、发酵箱；3、进料斗；4、收集腔；5、空腔；6、出料管；7、出液管；8、进水管；9、散热管；10、出水管；11、温度传感器；12、压力传感器；13、气缸；14、分隔板；15、PLC可编程控制器；16、液渣分离板；17、自动排气阀；18、出气管；19、集液箱；20、收集管等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (4)

1.一种沼气发生装置中发酵箱的加热装置，沼气发生装置包括沼气收集箱(1)、固定在沼气收集箱(1)内的发酵箱(2)和固定在沼气收集箱(1)上部且与发酵箱(2)相连通的进料斗(3)，所述发酵箱(2)和沼气收集箱(1)之间形成收集腔(4)，所述发酵箱(2)的中部具有呈球形的空腔(5)，所述发酵箱(2)的底部还连通有出料管(6)和出液管(7)，出料管(6)和出液管(7)的另一端穿过沼气收集箱(1)与外界相连通，其特征在于，本沼气发生装置中发酵箱的加热装置，包括进水管(8)、散热管(9)和出水管(10)，所述的散热管(9)处于发酵箱(2)的发酵腔内，所述的进水管(8)与散热管(9)的一端相连通，所述的出水管(10)与散热管(9)的另一端相连通，且进水管(8)的高度高于出水管(10)的高度，所述的发酵箱(2)内设置有温度传感器(11)和压力传感器(12)，所述的沼气收集箱(1)上固定有气缸(13)，所述气缸(13)的活塞杆与能将进料斗(3)阻断的分隔板(14)固定，所述的温度传感器(11)、压力传感器(12)和气缸(13)均通过线路与一PLC可编程控制器(15)相连；所述的发酵箱(2)内设有能将所述的空腔(5)分隔成发酵腔和集液腔的液渣分离板(16)，所述的液渣分离板(16)相对水平面倾斜设置，所述的液渣分离板(16)上具有若干均匀分布的通孔；所述的发酵箱(2)上还开设有出气孔，所述的出气孔上固定有自动排气阀(17)，所述自动排气阀(17)的进气口与空腔(5)相连通，自动排气阀(17)的出气口与收集腔(4)相连通，所述发酵箱(2)的出气孔处固定有呈L型的出气管(18)，所述的出气管(18)包括连接部和出气部，所述的连接部和发酵箱(2)固定且与出气孔相连通，所述的出气部竖直设置且端口朝上，上述的自动排气阀(17)固定在出气部。
2.根据权利要求1所述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置，其特征在于，所述出料管(6)的一端与发酵腔相连通，所述的出料管(6)和发酵箱(2)的连通端与液渣分离板(16)的最低端齐平，所述的液渣分离板(16)与出料管(6)之间形成的夹角为160°。
3.根据权利要求1所述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置，其特征在于，所述出液管(7)的一端与集液腔相连通，所述出液管(7)的另一端穿出沼气收集箱(1)与一集液箱(19)相连通。
4.根据权利要求1所述的沼气发生装置中发酵箱的加热装置，其特征在于，所述的沼气收集箱(1)上固定有用于收集沼气的收集管(20)。
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