CN106467890B - 一种特大型厌氧发酵罐的除砂与内部循环一体化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种特大型厌氧发酵罐的除砂与内部循环一体化系统，这套系统对发酵罐内发酵原料起搅拌，除砂，上下倒料等多种作用，占地少，造价低，故障率低，搅拌均匀，维修方便，安全可靠、控制精准，特别适合处理发酵原料含沙量大，漂浮物多的工况。由除砂机1，沉砂池2，排沙泵3，放空管路阀门4，沉砂池入口管5，沉砂池入口管关断阀6，沉砂池出口管7，内循环泵进口阀8，内循环泵9，内循环泵出口阀10，旁通阀11，周边传动刮砂机12，控制系统等组成。

Description

一种特大型厌氧发酵罐的除砂与内部循环一体化系统
技术领域
本发明专利涉及新能源设施领域，提出一种特大型厌氧发酵罐的除砂与内部循环一体化系统。
背景技术
我国目前自主研发使用的厌氧发酵罐直径基本上在8米以内，容积在100立方米之内，通常采用顶置机械搅拌器和侧入式机械搅拌器来搅拌均匀厌氧发酵罐内的物料，搅拌方式单一，机械搅拌浆叶形状分为平叶式、弯叶式、剑叶式、螺旋式，浆叶数量在3片至6片之间，待处理物料不含沙子。
本发明涉及的厌氧发酵罐直径在18米以上，高度在20米以上，主搅拌器浆叶直径在4米以上，容积超过6000立方米，属于特大型的厌氧发酵罐，发酵罐底部侧入式机械搅拌器叶片不能伸入厌氧发酵罐内部很长，容易扭曲，发酵罐底部沉积的大量沙子会埋住底部侧入式机械搅拌器叶片，容易导致侧入式机械搅拌器卡死无法启动，还有侧入式机械搅拌器运行久了，会在叶片附近形成坚硬的沙丘难以除掉，无法搅拌均匀特大型的厌氧发酵罐底部物料，因为厌氧发酵罐要给罐内的微生物提供非常适宜的增殖时间和生化反应环境，不能经常清罐维修，罐内尽量减少转动件，所以顶置机械搅拌器搅拌轴底部通常悬空，搅拌轴不能太长，距离发酵罐底部距离较远，本发明涉及的厌氧发酵罐采用周边传动刮砂机取代厌氧发酵罐底部侧入式机械搅拌器起搅拌作用，同时与螺旋除砂机一起还起罐底除沙作用，顶置机械搅拌器搅拌叶片受到原材料与加工条件限制也不能直径做得太大，为了提高厌氧发酵罐内发酵原料的生物活性，还需设置厌氧发酵罐物料内部循环系统，上下倒料，同时内循环系统也对发酵罐内发酵原料起搅拌作用，本发明把除砂系统与内部循环系统设计成一套系统，对发酵罐内发酵原料起搅拌，除砂，上下倒料作用。
发明内容
本发明提供了一种特大型厌氧发酵罐的除砂与内部循环一体化系统，这套系统对发酵罐内发酵原料起搅拌，除砂，上下倒料等多种作用，占地少，造价低，故障率低，搅拌均匀，维修方便，安全可靠、控制精准，特别适合处理发酵原料含沙量大，漂浮物多的工况。由除砂机1，沉砂池2，排沙泵3，放空管路阀门4，沉砂池入口管5，沉砂池入口管关断阀6，沉砂池出口管7，内循环泵进口阀8，内循环泵9，内循环泵出口阀10，旁通阀11，周边传动刮砂机12，控制系统等组成
除砂机1采用螺旋除砂机，水平安装在厌氧发酵罐底部汇沙凹槽内，沉砂池2底部为漏斗形，方便 沙子沉降，排沙泵3及排沙管路都有2套，一备一用，内循环泵9由控制系统控制正反转，除砂与内部循环不能同时进行，只能交替使用。
周边传动刮砂机12由驱动电机，刮沙组件环形网式支架，自动平衡型刮砂组件，摩擦传动组件，导向轮组件等组成
厌氧发酵罐的除砂与内部循环控制与厌氧发酵罐的整体控制系统进行联动控制，除砂机，排沙泵与内循环泵互锁，不能同时运行厌氧发酵罐的整体控制系统由温度传感器、压力传感器、液位传感器、PH传感器、流量传感器、电位计、气体成分分析仪、电磁阀、防爆电机、控制柜、连接线路、PLC等组成，控制精准。
附图说明
图1：特大型厌氧发酵罐除砂与内部循环一体化系统
图2：特大型厌氧发酵罐内部除沙系统
图3：特大型厌氧发酵罐内循环路线
图4：特大型厌氧发酵罐内部除沙路线
附图中：1、除砂机，2、沉砂池，3、排沙泵，4、放空管路阀门，5、沉砂池入口管，6、沉砂池入口管关断阀，7、沉砂池出口管，8、内循环泵进口阀，9、内循环泵，10、内循环泵出口阀，11、旁通阀，12、周边传动刮砂机，13、厌氧发酵罐，
具体实施方式
下面结合附图说明本发明涉及的具体实施方式。
厌氧发酵罐底部的周边传动刮砂机12的防爆减速电机与轴承及轴承座、轴密封等安装在厌氧发酵罐外面，驱动轴伸到厌氧发酵罐内与驱动摩擦轮固定在一起，自动平衡型刮砂组件与环形网式支架搁在驱动摩擦轮上面，由驱动摩擦轮驱动自动平衡型刮砂组件与环形网式支架围绕着厌氧发酵罐中心轴线旋转，刮砂组件与支架围绕着厌氧发酵罐中心轴线旋转时，将厌氧发酵罐内底部产生的沉渣与沙子刮落汇集到厌氧发酵罐罐底的凹槽内再通过螺旋除砂机运出罐外，螺旋除砂机就水平安装在厌氧发酵罐底部汇沙凹槽内，沉砂池2底部为漏斗形，厌氧发酵罐进料完成一定时间后，自动启动周边传动刮砂机12刮砂，周边传动刮砂机12每运行一定时间就自动启动一次螺旋除砂机将发酵罐底部汇沙凹槽内的沙子排到沉砂池2里面， 周边传动刮砂机12累计运行一定时间后，就会按照事先设定的PLC程序启动排沙泵和内循环泵，进出口阀门采用电动阀联动控制。具体排沙步骤：厌氧发酵罐13底部的周边传动刮砂机12先将厌氧发酵罐13底部的沙子刮落到厌氧发酵罐13底部的凹槽内汇集起来，再由凹槽内的除砂机1将沙排入沉砂池2里面，从厌氧发酵罐13通过除砂机1往沉砂池2排沙时，打开沉砂池入口管5上的关断阀6，旁通阀11，关停排沙泵3，内循环泵9，关掉内循环泵进口阀8，出口阀10，除砂机1将厌氧发酵罐底部的沙子排到沉砂池2里时，会带出厌氧发酵罐的发酵液体，发酵液体经沉砂池出口管7，旁通阀11返回到厌氧发酵罐内，除砂机1停止排沙后，沉砂池2沉降一定时间后开始排沙到运沙车上，沉砂池2通过排沙泵3往运沙车排沙之前，关掉除砂机1出口阀，沉砂池入口管关断阀6，旁通阀11，打开内循环泵进口阀8，出口阀10，启动内循环泵9，将沉砂池上层澄清的发酵液体排入厌氧发酵罐内，沉砂池带液位传感器，感应到液位下降一定程度后关停内循环泵9及内循环泵进口阀8，然后才启动排沙泵3排掉沉砂池2里面的沙，同时打开放空管路阀门4。厌氧发酵罐内物料上下倒料具体步骤：关掉除砂机1出口阀，旁通阀11，先暂时关掉内循环泵进口阀8，打开放空管路阀门4，打开沉砂池入口管阀门6，往沉砂池里进料液，排出沉砂池里面的空气，沉砂池的液位传感器显示液位到一定高度，有液体从放空管路流出来时，才关掉放空管路阀门4，打开内循环泵进口阀8，出口阀10启动内循环泵9进行厌氧发酵罐发酵液体从上到下，从上到下的内部循环，内循环泵9可以正反转。

Claims (1)

1.一种特大型厌氧发酵罐的除砂与内部循环一体化系统，主要由除砂机(1)、沉砂池(2)、排沙泵(3)、放空管路阀门(4)、沉砂池入口管(5)、沉砂池入口管关断阀(6)、沉砂池出口管(7)、内循环泵进口阀(8)、内循环泵(9)、内循环泵出口阀(10)、旁通阀(11)、周边传动刮砂机(12)和控制系统组成；
其中，发酵罐(13)的除沙系统与内循环管路共用一套系统，轮流使用；
厌氧发酵罐的(13)除沙系统：厌氧发酵罐(13)底部的周边传动刮砂机(12)先将厌氧发酵罐(13)底部的沙子刮落到厌氧发酵罐(13)底部的凹槽内汇集起来，再由凹槽内的除砂机(1)将沙排入沉砂池(2)里面，从厌氧发酵罐(13)通过除砂机(1)往沉砂池(2)排沙时，打开沉砂池入口管(5)上的关断阀(6)、旁通阀(11)，关停排沙泵(3)、内循环泵(9)，关掉内循环泵进口阀(8)、出口阀(10)，除砂机(1)将厌氧发酵罐底部的沙子排到沉砂池(2)里时，会带出厌氧发酵罐的发酵液体，发酵液体经沉砂池出口管(7)，旁通阀(11)返回到厌氧发酵罐内，除砂机(1)停止排沙后，沉砂池(2)沉降一定时间后开始排沙到运沙车上，沉砂池(2)通过排沙泵(3)往运沙车排沙之前，关掉除砂机(1)出口阀、沉砂池入口管关断阀(6)、旁通阀(11)，打开内循环泵进口阀(8)、出口阀(10)，启动内循环泵(9)，将沉砂池上层澄清的发酵液体排入厌氧发酵罐内，沉砂池带液位传感器，感应到液位下降一定程度后关停内循环泵(9)及内循环泵进口阀(8)，然后才启动排沙泵(3)排掉沉砂池(2)里面的沙，同时打开放空管路阀门(4)；
厌氧发酵罐的内循环管路：内循环管路共用除沙系统管路及沉砂池(2)，进行内循环时，关掉除砂机(1)出口阀、旁通阀(11)，先暂时关掉内循环泵进口阀(8)，打开放空管路阀门(4)，打开沉砂池入口管阀门(6)，往沉砂池里进料液，排出沉砂池里面的空气，沉砂池的液位传感器显示液位到一定高度，有液体从放空管路流出来时，才关掉放空管路阀门(4)，打开内循环泵进口阀(8)、出口阀(10)，启动内循环泵(9)进行厌氧发酵罐发酵液体从上到下，从上到下的内部循环，内循环泵(9)可以正反转。
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