CN103320315A - 一种沼气发生装置中发酵箱的密封结构 - Google Patents

一种沼气发生装置中发酵箱的密封结构 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密封结构，属于沼气发酵技术领域。它解决了现有沼气发生装置中发酵箱在添加发酵物时易混入空气从而导致发酵效率下降等技术问题。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密封结构，包括设置在发酵箱外侧壁上能将进料斗打开或关闭的密封门一和设置在发酵箱内侧壁上能使空腔与进料斗连通或隔开的密封门二，所述的密封门二处于所述的空腔中。本发明在向发酵箱内添加发酵物时不易混入空气。

Description

一种沼气发生装置中发酵箱的密封结构
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密封结构。
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，由于这种农作物来源广泛，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，人类研发的沼气发生装置非常多，但是均相对结构简单，沼气的产生效率比较低。经检索，如中国专利文献公开的一种沼气发生装置[CN201049946Y]，包括沼气罐体、进料通道、水压室、沼气输出通道、进料通道和沼气输出通道，沼气输出通道和水压室与沼气罐体连通。在一般的秸秆发酵过程中，由于发酵菌为厌氧细菌，因此在发酵过程中需要保持发酵室内与外界隔绝。该专利产品虽然能进行厌氧发酵，但是在生产时碰到对发酵完成后的残留物的清理和重新加入发酵物时不能保证发酵室与外界隔绝，易混入空气等杂质，因此会导致发酵没有连续性，且发酵室不断混入空气还会导致发酵效率下降。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。
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密封结构，该密封结构具有能够防止在向发酵箱内添加发酵物时进入空气的特点。
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密封结构，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密封结构，包括设置在发酵箱外侧壁上能将进料斗打开或关闭的密封门一和设置在发酵箱内侧壁上能使空腔与进料斗连通或隔开的密封门二，所述的密封门二处于所述的空腔中；所述的密封门一包括滑动门板一和滑动门板二，所述的发酵箱沿其外侧壁上开设有滑槽一和滑槽二，所述的滑槽一和滑槽二分别位于进料斗的两侧，所述的滑动门板一可滑动的设置在滑槽一上，所述的滑动门板二可滑动的设置在滑槽二上；所述的密封门二包括摆动门板一和摆动门板二，所述的摆动门板一和摆动门板二的一端分别铰接在发酵箱的内侧壁上，所述的摆动门板一和发酵箱之间设有气缸一，气缸一的缸体固定在发酵箱的内侧壁上，气缸一的活塞杆与摆动门板一固定，所述的摆动门板二和发酵箱之间设有气缸二，气缸二的缸体固定在发酵箱的内侧壁上，气缸二的活塞杆与摆动门板二固定。
本沼气发生装置中发酵箱的密封结构的工作原理是这样的，在向发酵箱内加入发酵物时，首先将密封门二关闭，密封门一打开，将发酵物沿着进料斗落入沼气收集箱中，此时发酵物处于密封门一和密封门二之间；然后添加完发酵物后，将密封门一关闭，将密封门二打开，发酵物掉落到发酵箱内，在整个过程中，发酵腔始终与外界空间隔绝，就可以防止外界的空气进入发酵腔内，因此不会对发酵腔内的气体成分造成影响，保证了发酵箱内发酵的效率。具体的，滑动门板一和滑动门板二分别是通过电机带动的，通过电机分别使滑动门板一和滑动门板二沿着滑槽一和滑槽二滑动。气缸一和气缸二分别带动摆动门板一和摆动门板二沿着铰接点摆动。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构中，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，再通过出液管集中到集液箱内再利用，提高了经济效益。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构中，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密封结构中，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密封结构中，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密封结构中，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密封结构中，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密封结构中，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。
在上述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构中，所述的沼气收集箱上固定有气缸三，所述的气缸三的活塞杆与能将进料斗阻断的分隔板固定。在添加发酵物前，将需要添加的发酵物倒入进料斗内，此时发酵物位于分隔板上，添加发酵物时通过气缸三将分隔板抽离，所有需要添加的发酵物迅速的滑落入收集箱内，减少添加发酵物的时候密封门一打开的时间，减少空气进入发酵腔内，保证发酵的效率。
与现有技术相比，本沼气发生装置中发酵箱的密封结构具有以下优点：
1、通过控制密封门一和密封门二的关闭或开启可以在添加发酵物时防止外界的空气进入发酵腔内，不会对发酵腔内的气体成分造成影响，保证了发酵的效率，提高生产效率。
2、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。
3、发酵腔内产生的沼气经过自动排气阀排出并进入收集腔内，再通过收集管和沼气储存装置将沼气收集起来，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、滑动门板一；9、滑动门板二；10、摆动门板一；11、摆动门板二；12、气缸一；13、气缸二；14、液渣分离板；15、自动排气阀；16、出气管；17、集液箱；18、收集管；19、气缸三；20、分隔板。
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14，液渣分离板14上具有若干均匀分布的通孔，液渣分离板14相对水平面倾斜设置，在本实施例中，液渣分离板14与水平面的倾斜夹角为20°，液渣分离板14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14的最低端齐平，液渣分离板14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14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17相连通，集液箱17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密封结构，包括设置在发酵箱2外侧壁上能将进料斗3打开或关闭的密封门一和设置在发酵箱2内侧壁上能使空腔5与进料斗3连通或隔开的密封门二，密封门二处于发酵箱2的空腔5中。具体的，密封门一包括滑动门板一8和滑动门板二9，发酵箱2沿其外侧壁上开设有滑槽一和滑槽二，滑槽一和滑槽二分别位于进料斗3的两侧，滑动门板一8可滑动的设置在滑槽一上，滑动门板二9可滑动的设置在滑槽二上。滑动门板一8和滑动门板二9分别是通过电机带动的，通过电机分别使滑动门板一8和滑动门板二9沿着滑槽一和滑槽二滑动，电机固定在沼气收集箱1上，滑动门板一8的一端和滑动门板二9的一端沿长度方向均开设有齿牙，电机的电机轴末端固定有驱动齿，驱动齿与滑动门板一8和滑动门板二9的齿牙啮合，电机转动带动驱动齿转动从而驱动滑动门板一8和滑动门板二9分别沿滑槽一和滑槽二滑动，实现密封门一的关闭或打开。密封门二包括摆动门板一10和摆动门板二11，摆动门板一10和摆动门板二11的一端分别铰接在发酵箱2的内侧壁上，摆动门板一10和发酵箱2之间设有气缸一12，气缸一12的缸体固定在发酵箱2的内侧壁上，气缸一12的活塞杆与摆动门板一10固定，摆动门板二11和发酵箱2之间设有气缸二13，气缸二13的缸体固定在发酵箱2的内侧壁上，气缸二13的活塞杆与摆动门板二11固定。气缸一12和气缸二13分别带动摆动门板一10和摆动门板二11沿交接点摆动。
发酵箱2上还开设有出气孔，出气孔上固定有自动排气阀15，自动排气阀15的进气口与空腔5相连通，自动排气阀15的出气口与收集腔4相连通。本实施例中自动排气阀15为市面上能买到的，发酵腔内产生的沼气经过自动排气阀15排出进入收集腔4内，通过自动排气阀15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16，出气管16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15固定在出气部。由于自动排气阀15需要垂直安装，因此需要将自动排气阀15安装在出气部上。
沼气收集箱1的外侧壁上固定有气缸三19，气缸三19的活塞杆与能将进料斗3阻断的分隔板20固定。在添加发酵物前，将需要添加的发酵物倒入进料斗3内，此时发酵物位于分隔板20上，添加发酵物时通过气缸三19将分隔板20抽离，所有需要添加的发酵物迅速的滑落入收集箱内，减少添加发酵物的时候密封门一打开的时间，减少空气进入发酵腔内，保证发酵的效率。
沼气收集箱1上固定有用于收集沼气的收集管18，收集管18用于连接收集箱与沼气储存装置，从而收集沼气。
本沼气发生装置中发酵箱的密封结构的工作原理是这样的，在向发酵箱2内加入发酵物时，首先通过气缸一12和气缸二13关闭摆动门板一10和摆动门板二11，通过电机打开滑动门板一8和滑动门板二9，将发酵物沿着进料斗3落入沼气收集箱1中，此时发酵物处于滑动门板与摆动门板之间，然后添加完发酵物后，通过电机将滑动门板一8和滑动门板二9关闭，同时通过气缸一12和气缸二13将摆动门板一10和摆动门板二11打开，发酵物掉落到发酵箱2内，在整个过程中，发酵腔始终与外界空间隔绝，就可以防止外界的空气进入发酵腔内，因此不会对发酵腔内的气体成分造成影响，保证了发酵箱2内发酵的效率；本发明中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，通过重力作用沿着液渣分离板14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，空腔5呈球形能保证发酵物有足够的时间彻底发酵，防止造成浪费；液渣分离板14能将发酵产生的沼液分离出来集中到集液腔内，在通过出液管7集中到集液箱17内再利用，提高了经济效益；发酵腔内产生的沼气经过自动排气阀15排出进入收集腔4内，再通过收集管18将沼气收集起来，通过自动排气阀15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4内再通过收集管18和沼气储存装置收集能减少沼气泄漏的可能，保证生产安全。
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、滑动门板一；9、滑动门板二；10、摆动门板一；11、摆动门板二；12、气缸一；13、气缸二；14、液渣分离板；15、自动排气阀；16、出气管；17、集液箱；18、收集管；19、气缸三；20、分隔板等术语，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 (9)

1.一种沼气发生装置中发酵箱的密封结构，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密封结构，包括设置在发酵箱（2）外侧壁上能将进料斗（3）打开或关闭的密封门一和设置在发酵箱（2）内侧壁上能使空腔（5）与进料斗（3）连通或隔开的密封门二，所述的密封门二处于所述的空腔（5）中；所述的密封门一包括滑动门板一（8）和滑动门板二（9），所述的发酵箱（2）沿其外侧壁上开设有滑槽一和滑槽二，所述的滑槽一和滑槽二分别位于进料斗（3）的两侧，所述的滑动门板一（8）可滑动的设置在滑槽一上，所述的滑动门板二（9）可滑动的设置在滑槽二上；所述的密封门二包括摆动门板一（10）和摆动门板二（11），所述的摆动门板一（10）和摆动门板二（11）的一端分别铰接在发酵箱（2）的内侧壁上，所述的摆动门板一（10）和发酵箱（2）之间设有气缸一（12），气缸一（12）的缸体固定在发酵箱（2）的内侧壁上，气缸一（12）的活塞杆与摆动门板一（10）固定，所述的摆动门板二（11）和发酵箱（2）之间设有气缸二（13），气缸二（13）的缸体固定在发酵箱（2）的内侧壁上，气缸二（13）的活塞杆与摆动门板二（11）固定。
2.根据权利要求1所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，其特征在于，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（14），所述的液渣分离板（14）相对水平面倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，其特征在于，所述的液渣分离板（14）上具有若干均匀分布的通孔。
4.根据权利要求1或2或3所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，其特征在于，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（15），所述自动排气阀（15）的进气口与空腔（5）相连通，自动排气阀（15）的出气口与收集腔（4）相连通。
5.根据权利要求4所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，其特征在于，所述发酵箱（2）的出气孔处固定有呈L型的出气管（16），所述的出气管（16）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（15）固定在出气部。
6.根据权利要求2所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，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（14）的最低端齐平，所述的液渣分离板（14）与出料管（6）之间形成的夹角为160°。
7.根据权利要求2所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，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（17）相连通。
8.根据权利要求1或2或3所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，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（18）。
9.根据权利要求1或2或3所述的沼气发生装置中发酵箱的密封结构，其特征在于，所述的沼气收集箱（1）上固定有气缸三（19），所述的气缸三（19）的活塞杆与能将进料斗（3）阻断的分隔板（20）固定。
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