CN104266079A - 沼气储气柜进出气结构及连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及沼气储气柜进出气结构的改进。目的是提供一种沼气储气柜进出气结构，包括与储气柜相通的气管和冷凝水排放管，所述气管和冷凝水排放管通过同一根管道从储气柜的底部连通储气柜的内部，所述冷凝水排放管的末端设置有沼气密闭结构。仅采用一根管道与储气柜连接，该管道同时具有进气、出气和冷凝水排放的功能，减少了与储气柜连接的管道数量，保证了储气柜的气密性，节约了工程成本。本发明的另一目的是提供一种沼气储气柜进出气的连接方法，对管道进行保温处理，并将管道埋设于冻土层的下线下方，有效地解决了温度过低时，冷凝水管道被冰冻的问题。

Description

沼气储气柜进出气结构及连接方法

技术领域

本发明属于沼气生产领域，具体涉及沼气储气柜进出气结构及沼气储气柜进出气的连接方法的改进。

背景技术

膜式沼气储气柜，是目前沼气工程及污水处理工程中进行储存沼气的专用设备。储气柜通过气管进行进出气输送，并通过冷凝水管道对冷凝水进行排放。现有的储气柜的沼气进出气和冷凝水排放的设计样式多样，每个企业都有不同设计，有采用一根进气管、一根出气管和一根冷凝水管的三管道设计，有采用一根气管同时进出气，一根冷凝水管的双管道设计。以上设计结构均是采用将冷凝水管道与气管道分别设置的方式，这样会导致一些问题，比如：1.储气柜必须要保证高度的气密性，而管道与储气柜的连接处是整个储气柜最易泄漏的部位，多根管道与储气柜相连，即表示储气柜具有多个易泄漏的部位；2.多根管道的设置在成本上来说也是比较高的；3.由于冷凝水管道与气管的功能完全不同，气管内是不能有冷凝水进入的，但是如果冷凝水管被堵塞或者由于其他的情况，冷凝水一旦进入气管，将不利于沼气脱水，影响沼气质量；4.由于北方冬季温度很低，冷凝水管道被冰冻的现象时有发生，进而影响到储气柜的正常使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种沼气储气柜进出气结构，仅采用一根管道与储气柜连接，该管道同时具有进出气和冷凝水排放的功能，减少了与储气柜连接的管道数量，保证了储气柜的气密性，节约了工程成本。本发明的另一目的是提供一种沼气储气柜进出气的连接方法，解决温度过低时，冷凝水管道被冰冻的问题。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种沼气储气柜进出气结构，包括与储气柜相通的气管和冷凝水排放管，所述气管和冷凝水排放管通过同一根管道从储气柜的底部连通储气柜的内部，所述冷凝水排放管的末端设置有沼气密闭结构。

优选的：所述储气柜为膜式沼气储气柜，所述管道与储气柜的底部中心形成密封连接。

前述任意结构都可以进一步优选的：所述管道、气管和冷凝水排放管的管径相同，并通过管接头相互连通，所述管道、气管均位于冷凝水排放管的上方。

优选的：所述沼气密闭结构由冷凝水排放管的末端插入蓄有水的蓄水池的水面之下构成。

优选的：所述蓄水池的侧壁设置溢流口，所述溢流口位于冷凝水排放管末端的上方，溢流口的最低溢流点与蓄水池内的水面齐平。

优选的：所述冷凝水排放管末端到蓄水池内的水面的距离为300mm。

优选的：所述管道由竖段和横段组成，横段的一端与竖段的底端连为一体，另一端是与气管和冷凝水排放管的连接端，横段倾斜向下设置，使其与气管和冷凝水排放管的连接端为底端。

优选的：所述蓄水池安装在一工作井内，在工作井低于溢流孔的位置开设有废水引流口，在工作井的井口安装有带通气孔的井盖。

本发明的另一技术方案是：一种沼气储气柜进出气的连接方法，该沼气储气柜的进出气管道包括气管和冷凝水排放管，该方法如下：

a.气管和冷凝水排放管由同一根管道从储气柜的底部连通储气柜的内部，该管道由竖段和横段组成，竖段的顶端通过法兰盘与储气柜底部形成密封连接，横段的一端与竖段的底端连为一体，另一端通过管接头与气管和冷凝水排放管连接，并使冷凝水排放管的位于管道、气管之下；

b.将横段埋设在地面的冻土层的下线之下，在竖段位于冻土层的下线以上的部分做保温处理；

c.横段倾斜向下设置，使其与气管和冷凝水排放管的连接端为其底端；

d.在地面对应横段底端的位置建造一工作井，工作井的井壁做保温处理，工作井内安装一蓄水池，蓄水池侧壁开设溢流孔，并且在蓄水池内蓄水至水面达到溢流孔的最低溢流点处，在工作井低于溢流孔的位置开设废水引流口，将工作井内的水引流出工作井；

e.管道的横段底端穿入该工作井内，气管与管道的连接端也穿入该工作井内，冷凝水排放管位于该工作井内，并且其末端插入蓄水池的水面之下300mm；

f.在工作井的井口处安装带通气孔的保温井盖。

优选的：所述沼气储气柜为膜式沼气储气柜，所述管道的竖段顶端通过法兰盘与膜式沼气储气柜的底膜中心形成密封连接。

本发明具有以下有益效果：本发明在气管和冷凝水排水管与储气柜之间采用一根管道包括了进气、出气、冷凝水排放等三个功能。此做法有如下优点：

(1)、与储气柜连接的仅一根管道，减少了管道数量，节省了连接件，降低了成本。

(2)、在管道末端对冷凝水和沼气进行分离，避免了冷凝水流入气管无法与沼气进行脱水的情况，从而提高了沼气的脱水效果，有效地保证了沼气的质量。

(3)、冷凝水排放管与蓄水池的结构形成了一个压力保护器，如果储气柜内的压力超过水位的压力，则沼气会从冷凝水排放管排放出来，所以对储气柜和沼气管道来说，又多了一层保护。

(4)、冷凝水通过冷凝水排放管自动排放到蓄水池中，蓄水池内多余的水从溢流口流入工作井内，再经废水引流口自动流出，从而不需要像现有技术一样通过经常排放冷凝水阀来排放冷凝水。

(5)、能够通过工作井对冷凝水泄水管道进行维修和更换，还可以检查冷凝水的状态，可做到及时加水或更换水。

采用本发明的沼气储气柜进出气的连接方法，除了具有以上优点以外，还具有以下优点：

(1)、此连接方法由于管道与储气柜底膜只有一处进行连接，而且不需要顾忌冷凝水进入管道以后对沼气脱水不利的情况，也减少了底膜施工不当造成漏气的可能。

(2)、此方法只用一根管道，并且该管道放置于底膜的中心，即底膜的基础圆心点，沼气的进出都是由此管进出，这样对内膜的起伏和降落驱动力也是该圆心点，这样就不会产生内膜倾斜的现象，这对测量内膜与外膜的距离的准确度大大提高，对测量内膜容量的准确度也大大提高。

(3)、将沼气进出口的预埋放置在冻土层的下线以下，避免冬季的沼气管道的结冰和管道堵塞，不需要经常观察冷凝水是否被冻住了。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的，一种沼气储气柜进出气结构，所述储气柜可以是各种类型的沼气储气柜，本实施方式中主要以膜式沼气储气柜11为例进行具体说明。所述膜式沼气储气柜11为现有结构，其主要由相互密封连接的外膜、内膜和底膜组成，底膜位于膜式沼气储气柜11的底部，形状为圆形。一根管道1从底膜的中心位置连通内膜内部，管道1顶端通过法兰盘7与底膜形成密封连接，管道1与底膜之间的连接结构跟现有的冷凝水管和气管9与底膜之间的连接结构相同，常用的结构是在底膜中心固定一个法兰盘7并且保证连接处的密封，在管道1顶端固定另一个法兰盘7并且保证连接处的密封，两个法兰盘7通过螺栓连接形成密封状态，在两个法兰盘7之间设置密封圈来保证其密封。本领域的技术人员也可以选择任何一种能将管道1与底膜连通，并保证二者连接处绝对密封的结构，来进行管道1与底膜的连接。

所述管道1的另一端通过管接头2连通气管9和冷凝水排放管3。这里进气和出气可以共用一根气管9，管接头2则采用三通管接头，也可以分为两根气管9分别进行进气和出气，管接头2则采用四通管接头。本实施方式中使用一根气管9进行出气和出气，因此采用三通管接头与管道1和冷凝水排放管3连接，管接头2与三者之间的连接处必须保证密封。因为管道1会将内膜内的冷凝水导出，并且气管9内也会产生冷凝水，因此将冷凝水排放管3均设置在管道1和气管9的下方，利用冷凝水会自然向下流的原理，在管道1与气管9和冷凝水排放管3的连接处冷凝水和气体会自然结束共用管道1的进程，达到气水分离的效果，同时不会影响管道1内的沼气进出。管道1、气管9和冷凝水排放管3的管径相同，是为了保证冷凝水能够完全从冷凝水排放管3排出，避免冷凝水流入气管9，对沼气脱水造成负担。

所述冷凝水排放管3的末端设置有沼气密闭结构，该沼气密闭结构由冷凝水排放管3的末端插入蓄有水的蓄水池8的水面之下构成。所述蓄水池8安装在一工作井4内，蓄水池8的侧壁开设有溢流口5，所述溢流口5位于冷凝水排放管3末端的上方，溢流口5的最低溢流点与蓄水池8内的水面齐平。当冷凝水从冷凝水排放管3排入蓄水池8内，蓄水池8内的水量增多，多余的水从溢流口5处流出蓄水池8，进入工作井4内。在工作井4低于溢流孔的位置开设有废水引流口9，将工作井4内的水引流出工作井4，避免水在工作井4内沉积。在工作井4的井口安装有井盖6，井盖6上带有通气孔，以免工作井4内积聚沼气。工作井4的结构设置可以方便随时检查蓄水池8水位，做到及时加水和更换水，并可以对冷凝水排放管3进行维修和更换。在工作井4内的气管9和管道1部分加装阀门，以便在需要换水时，将阀门关闭，避免沼气泄漏。

所述冷凝水排放管3末端到蓄水池8内的水面的距离(即冷凝水排放管3末端到溢流口5的最低溢流点的距离)为300mm。冷凝水排放管3的末端位于水面之下，这样就密闭了冷凝水排放管3的末端，使正常气压下管道1和气管9内的气体不会从冷凝水排放管3的末端泄漏，当管道1和气管9内的气体压力超过水深300mm时，其内部的气体就会通过冷凝水排放管3的末端排出，从而起到了既密闭气体又限制管道1的压力不超过3KPa的作用。

所述管道1由竖段和横段组成，横段的一端与竖段的底端连为一体，另一端是与气管9和冷凝水排放管3的连接端，横段倾斜向下设置，使其与气管9和冷凝水排放管3的连接端为底端。横段的倾角尽量选择地较小，即使横段尽量接近于水平的状态，这样既能保证冷凝水的有效排放，同时也更利于减少工作井4的深度，便于施工。本实施方式中横段的倾角为2度。

如图1所示，一种沼气储气柜进出气的连接方法，该方法除了采用包括上述沼气储气柜进出气结构的所有连接结构之外，还包括：

将管道1的横段埋设在地面的冻土层的下线之下，并在竖段位于冻土层的下线以上的部分做保温处理，以确保管道1内的积水不会结冰；

将工作井4建造在地面之下，使工作井4内的蓄水池8位于冻土层的下线之下，并对工作井4的井壁做保温处理，井盖6采用保温井盖，确保蓄水池8内的水不会结冰。保温井盖的材料可以在现有技术中常用的保温材料中进行选取，只要能起到隔绝工作井4与外界的温度，保证工作井4内的温度不低于零度，其内的水不会结冰，同时保证保温井盖具有一般井盖的结构强度即可。为了便于将揭开井盖，保温井盖的最好采用质量较轻的材料制成。

对管道1的竖段和工作井4的保温处理，可以采用现有技术中的任何保温处理结构和方法，只要能达到隔绝管道1和工作井4内与外界的温度的作用的结构和方法都适用于本发明。本实施方式中，采用采用在管道1的竖段和工作井4的外壁包裹保温层的方式进行保温处理，保温层的具体材料可以在现有技术中常用的保温材料中进行选取，只要能起到隔绝管道1和工作井4与外界的温度，保证管道1和工作井4内的温度不低于零度，其内的水不会结冰即可。

由于不同地区的冻土层会不一样，因此施工时，要根据当地的冻土层深层考虑工作井4的深度，没有冻土层的地区，冻土层的下线就可以是地平线。

Claims (10)

1.一种沼气储气柜进出气结构，包括与储气柜相通的气管和冷凝水排放管，其特征在于：所述气管和冷凝水排放管通过同一根管道从储气柜的底部连通储气柜的内部，所述冷凝水排放管的末端设置有沼气密闭结构。

2.根据权利要求1所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述储气柜为膜式沼气储气柜，所述管道与储气柜的底部中心形成密封连接。

3.根据权利要求1或2所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述管道、气管和冷凝水排放管的管径相同，并通过管接头相互连通，所述管道、气管均位于冷凝水排放管的上方。

4.根据权利要求3所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述沼气密闭结构由冷凝水排放管的末端插入蓄有水的蓄水池的水面之下构成。

5.根据权利要求4所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述蓄水池的侧壁设置溢流口，所述溢流口位于冷凝水排放管末端的上方，溢流口的最低溢流点与蓄水池内的水面齐平。

6.根据权利要求5所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述冷凝水排放管末端到蓄水池内的水面的距离为300mm。

7.根据权利要求6所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述管道由竖段和横段组成，横段的一端与竖段的底端连为一体，另一端是与气管和冷凝水排放管的连接端，横段倾斜向下设置，使其与气管和冷凝水排放管的连接端为底端。

8.根据权利要求7所述的沼气储气柜进出气结构，其特征在于：所述蓄水池安装在一工作井内，在工作井低于溢流孔的位置开设有废水引流口，在工作井的井口安装有带通气孔的井盖。

9.一种沼气储气柜进出气的连接方法，其特征在于：该沼气储气柜的进出气管道包括气管和冷凝水排放管，该方法如下：

a.气管和冷凝水排放管由同一根管道从储气柜的底部连通储气柜的内部，该管道由竖段和横段组成，竖段的顶端通过法兰盘与储气柜底部形成密封连接，横段的一端与竖段的底端连为一体，另一端通过管接头与气管和冷凝水排放管连接，并使冷凝水排放管的位于管道、气管之下；

b.将横段埋设在地面的冻土层的下线之下，在竖段位于冻土层的下线以上的部分做保温处理；

c.横段倾斜向下设置，使其与气管和冷凝水排放管的连接端为其底端；

d.在地面对应横段底端的位置建造一工作井，工作井的井壁做保温处理，工作井内安装一蓄水池，蓄水池侧壁开设溢流孔，并且在蓄水池内蓄水至水面达到溢流孔的最低溢流点处，在工作井低于溢流孔的位置开设废水引流口，将工作井内的水引流出工作井；

e.管道的横段底端穿入该工作井内，气管与管道的连接端也穿入该工作井内，冷凝水排放管位于该工作井内，并且其末端插入蓄水池的水面之下300mm；

f.在工作井的井口处安装带通气孔的保温井盖。

10.根据权利要求9所述的沼气储气柜进出气的连接方法，其特征在于：所述沼气储气柜为膜式沼气储气柜，所述管道的竖段顶端通过法兰盘与膜式沼气储气柜的底膜中心形成密封连接。