CN104928153A - 活塞式沼气发酵装置 - Google Patents

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王智勇
刘刈
蒲小东
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Abstract

本发明属于能源生产领域内的一种活塞式沼气发酵装置，由发酵罐体（2）和推进器（10）构成，发酵罐体（2）上部设有集气罩（4）和沼气导管（3），发酵罐体（2）为卧式罐体，罐体一端为出料端，出料端设有溢流器（1），罐体另一端为进料端，进料端的斜上部设有进料仓（7），进料仓（7）管口处设有单向阀（8）；发酵罐体（2）进料端内设置有导轨（5），导轨（5）中设置有活塞（6），活塞（6）经活塞连杆（9）与推进器（10）连接，活塞（6）上设有单向导流板（12），活塞（6）和进料仓（7）之间设置有预发酵室（11）。本发明具有预发酵功能，进出料顺畅，产气效率高，投资省，运行成本低，适用于高固体浓度发酵物料。

Description

活塞式沼气发酵装置
技术领域
本发明属于能源生产领域，具体涉及一种活塞式沼气发酵装置。
背景技术
现有沼气发酵罐大多为立式罐体，底部泵送进料，侧上壁溢流出料，内部设有搅拌。这种进出料的方式就造成了沼气发酵物料浓度不能过高，一般固体含量不超过12%，若物料浓度过高或物料中含有杂质，就会造成进料泵、进料管道以及溢流管道堵塞，导致发酵罐无法使用。另外，现有装置内部设有搅拌，当新物料进入装置后，通过搅拌混合均匀，当下次出料时，就会有部分未完全发酵的原料直接流出罐体，导致原料利用率降低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有沼气发酵装置物料浓度低，产气效率低，进出料困难，原料利用率低的技术缺陷，提供一种具有预发酵功能，进出料顺畅，产气效率高，投资省，运行成本低，适用于高固体浓度发酵物料的活塞式沼气发酵装置。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的活塞式沼气发酵装置，主要由发酵罐体（2）和推进器（10）构成，发酵罐体（2）上部设有集气罩（4）和沼气导管（3），其特征在于：发酵罐体（2）为卧式罐体，罐体一端为出料端，出料端设有溢流器（1），罐体另一端为进料端，进料端的斜上部设有进料仓（7），进料仓（7）管口处设有单向阀（8）；发酵罐体（2）进料端内设置有导轨（5），导轨（5）中设置有活塞（6），活塞（6）经活塞连杆（9）与发酵罐体（2）进料端外侧的推进器（10）连接，活塞（6）上设有单向导流板（12），活塞（6）和进料仓（7）之间设置有预发酵室（11）。
上述方案中，所述活塞连杆（9）与推进器（10）套管的连接处设置有密封件。
本发明是发明人通过实践反复摸索出来的科学实用的技术方案，本发明的有益效果在于：（1）本发明通过活塞的左右移动，可实现发酵原料进料、混合及出料三大功能，大大节约工程设备的投入和运行成本；（2）本发明可明显提高发酵装置的发酵物料浓度，相同条件下，可使发酵装置容积大大缩小，节约工程建设投资；（3）本发明通过活塞单向导流板的作用，使发酵原料射流进入沼气发酵罐体，达到发酵原料与富含微生物的底物充分混合的作用，可显著提高发酵装置的容积产气率；（4）本发明可解决高浓度沼气发酵装置进出料难的问题，显著提高原料利用率。
因此，本发明克服了现有沼气发酵装置物料浓度低，产气效率低，进出料困难，原料利用率低的技术缺陷，提供的活塞式沼气发酵装置具有预发酵功能，进出料顺畅，产气效率高，投资省，运行成本低，适用于高固体浓度发酵物料。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：1.溢流器；2.发酵罐体；3.沼气导管；4.集气罩；5.导轨；6.活塞；7.进料仓；8.单向阀；9. 活塞连杆；10.推进器；11.预发酵室；12.单向导流板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的活塞式沼气发酵装置如图1所示，由发酵罐体2和推进器10构成，发酵罐体2上部设有集气罩4和沼气导管3，其特征在于：发酵罐体2为卧式罐体，罐体一端为出料端，出料端设有溢流器1，罐体另一端为进料端，进料端的斜上部设有进料仓7，进料仓7管口处设有单向阀8；发酵罐体2进料端内设置有导轨5，导轨5中设置有活塞6，活塞6经活塞连杆9与发酵罐体2进料端外侧的推进器10连接，活塞6在推进器10的作用下，可在导轨5上左右移动；活塞6上设有单向导流板12，活塞6和进料仓7之间设置有预发酵室11。
活塞连杆9与推进器10套管的连接处设置有密封件，以防料液从缝隙中渗出。
本例中，所述单向阀8与垂直管口壁间的启闭夹角为15°~90°，单向导流板12与活塞6的启闭夹角为0°~60°。
本例中，所述导轨5的安装数量应为双数，并对称均布安装。
本例中，所述溢流器1应满足沼气发酵罐体设计压力的需要。
本例中，所述活塞6推进的距离根据发酵原料水力停留时间或单位时间的进料量设计确定；确定活塞推进距离后可确定导轨5的安装长度，并在导轨5的端头设置防止超越的挡键。
下面通过工作过程进一步阐释本发明：
工作时，沼气发酵原料进入进料仓7内，开启推进器10推动活塞6向前移动，此时单向导流板12处于关闭状态，可将沼气罐体2内的部分发酵料液经溢流器1推出，与此同时发酵原料通过单向阀8进入预发酵室11，发酵原料与少量从活塞缝隙中挤入预发酵室11的发酵料液混合；当发酵原料全部进入预发酵室11后，推进器10拖动活塞6向后移动，此时在料液压力的作用下，单向导流板12处于开启状态，单向阀8处于关闭状态，预发酵室11内的发酵原料便可通过单向导流板12进入到沼气罐体2内，完成了一次工作循环。
实验结果显示，本发明活塞式沼气发酵装置具有预发酵功能，进出料顺畅，产气效率高，投资省，运行成本低。适用于高固体浓度物料的沼气发酵。

Claims (2)

1.一种活塞式沼气发酵装置，主要由发酵罐体（2）和推进器（10）构成，发酵罐体（2）上部设有集气罩（4）和沼气导管（3），其特征在于发酵罐体（2）为卧式罐体，罐体一端为出料端，出料端设有溢流器（1），罐体另一端为进料端，进料端的斜上部设有进料仓（7），进料仓（7）管口处设有单向阀（8）；发酵罐体（2）进料端内设置有导轨（5），导轨（5）中设置有活塞（6），活塞（6）经活塞连杆（9）与发酵罐体（2）进料端外侧的推进器（10）连接，活塞（6）上设有单向导流板（12），活塞（6）和进料仓（7）之间设置有预发酵室（11）。
2.根据权利要求1所述活塞式沼气发酵装置，其特征在于所述活塞连杆（9）与推进器（10）套管的连接处设置有密封件。
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