CN107142205A - 沼气发酵与收集系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种沼气发酵与收集系统,包括控制温度的保温室、可移动设置于保温室中的若干发酵单元、集气装置、分别连接各发酵单元的排气口的导气管、汇集连接导气管的多通管、加压装置和搅动装置;多通管与集气装置相连。本发明通过设置保温室,以控制发酵温度;而在保温室中设置若干发酵单元,而发酵单元可移动设置在保温室中,则可以方便移动或替换发酵单元,方便建造与维护;设置多通管及连接各发酵单元的导气管,则可以将各发酵单元产生的沼气进行汇集,以输送到集气装置中,同时可以方便选择发酵单元的数量,可以根据需要设置发酵单元的数量,降低成本;设置搅动装置以搅动发酵单元中混合物,以提高产气率。

Description

沼气发酵与收集系统
技术领域
本发明属于沼气技术领域,更具体地说,是涉及一种沼气发酵与收集系统。
背景技术
沼气发酵又称为厌氧消化、厌氧发酵,是将有机物质,如人畜家禽粪便、秸秆、杂草等混合物,在一定的水分、温度和厌氧条件下,通过各类微生物的分解代谢,最终形成甲烷和二氧化碳等可燃性混合气体的过程。为了提高产气率,需要在一定的温度下进行发酵。当前一般是在地下建造沼气池,再与沼气收集设备组装而成。然而地下建造的沼气池,在沼气收集过程中进料出料困难,产气量受环境温度的影响也很大,建造沼气池施工维护都很困难,使用成本也较高,特别是使用大中型沼气收集设备,其体积庞大,实施技术难度高,操作难度大,不易控制,投资建造成本高、维护困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沼气发酵与收集系统,以解决现有技术中存在的沼气发酵与收集时,建造成本高,维护困难的问题。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:提供一种沼气发酵与收集系统,包括控制温度的保温室、可移动设置于所述保温室中的若干发酵单元、用于收集沼气的集气装置、分别连接各所述发酵单元的排气口的导气管、汇集连接所述导气管的多通管、用于将所述集气装置中气体加压的加压装置和用于搅动各所述发酵单元中混合物的搅动装置;所述多通管与所述集气装置相连。
进一步地,所述发酵单元为发酵罐,所述发酵罐的下部连接有排渣软管,所述发酵罐的顶部设有所述排气口,所述排气口与相应的所述导气管相连。
进一步地,所述搅动装置为搅拌器,至少一个所述发酵罐中安装有所述搅拌器,所述搅拌器包括用于伸入相应所述发酵罐中的转动轴、安装于所述转动轴上的叶片和驱动所述转动轴转动的传动机构。
进一步地,所述传动机构包括与所述转动轴的顶部相连的传动轴和安装于所述传动轴上端的传动轮。
进一步地,所述搅拌器还包括用于安装于所述发酵罐的上盖上的支撑套,所述支撑套套于所述转动轴上端,所述支撑套中安装有支撑所述转动轴的轴承。
进一步地,所述发酵罐的底部设有配合支撑所述转动轴下端的支座,所述转动轴的下端套安装有防磨器,所述支座上安装有环形防磨限制器,所述防磨器伸入所述环形防磨限制器中。
进一步地,所述搅动装置为搅动平台,所述搅动平台包括用于固定所述发酵单元的固定架和驱动所述固定架晃动的晃动机构。
进一步地,还包括用于将所述多通管中的沼气净化的净化器,所述净化器与所述集气装置相连通,所述净化器与所述多通管相连通。
进一步地,所述集气装置为集气袋,所述加压装置包括容置所述集气袋的水槽、安装于所述集气袋底部的配重块、用于调节所述配重块浸入所述水槽中深度的软绳和锁定所述软绳的固定器。
进一步地,还包括控制所述保温室中各设备的设备控制台,控制各所述发酵单元产生的沼气被收集的气体控制台,控制各所述发酵单元中安全产生沼气的安全控制台,以及集中控制所述设备控制台、所述气体控制台和所述安全控制台的总控制台。
本发明提供的沼气发酵与收集系统的有益效果在于:与现有技术相比,本发明通过设置保温室,以控制发酵温度;而在保温室中设置若干发酵单元,从而可以通过发酵单元来发酵产生沼气;而发酵单元可移动设置在保温室中,则可以方便移动或替换发酵单元,方便建造与维护;设置多通管及连接各发酵单元的导气管,则可以将各发酵单元产生的沼气进行汇集,以输送到集气装置中,同时可以方便选择发酵单元的数量,便于扩展,从而可以根据需要设置发酵单元的数量,降低成本;设置搅动装置以搅动发酵单元中混合物,以提高产气率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的沼气发酵与收集系统的结构示意图;
图2为图1的沼气发酵与收集系统的控制结构示意图;
图3为图1的沼气发酵与收集系统中发酵罐的正视结构示意图;
图4为图3的发酵罐中搅拌器的结构示意图;
图5为图3的发酵罐的底部与转动轴底部连接处的结构示意图;
图6为图3的发酵罐中排渣器的结构示意图;
图7为图1的沼气发酵与收集系统中搅动平台支撑发酵单元时的结构示意图;
图8为图1的沼气发酵与收集系统中加压装置的结构示意图。
其中,图中各附图主要标记:
100-沼气发酵与收集系统;10-保温室;20-发酵单元;21-发酵罐;211-罐体;212-组合块;213-上盖;214-下盖;215-排气口;216-排渣软管;217-支撑架;218-滚轮;219-出渣口;210-支座;22-安全阀;23-排渣器;231-固定件;30-搅拌器;311-转动轴;312-叶片;313-转轴;314-转角限制器;315-防磨器;316-环形防磨限制器;32-支撑套;321-轴承;322-防尘盖;331-传动轴;332-传动轮;40-搅动平台;41-固定架;42-晃动机构;421-支撑轴;422-转动轮;423-偏心轮;424-电机;425-变速器;426-连轴;51-导气管;52-单向阀;53-开关阀;54-多通管;55-集气装置;56-净化器;57-加压装置;571水槽;572-配重块;573-软绳;574-固定器;575-滑轮;61-总控制台;62-设备控制台;621-热交换器;622-风扇;623-摄像头;624-电源控制器;63-安全控制台;631-过压过流保护器;632-气体浓度传感器;633-压力传感器;634-温湿度传感器;64-气体控制台;641-压力表;642-流量表。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请一并参阅图1至图8,现对本发明提供的沼气发酵与收集系统100进行说明。所述沼气发酵与收集系统100,包括保温室10、若干发酵单元20、集气装置55、若干导气管51、多通管54、加压装置57和搅动装置;发酵单元20用于盛装发酵物,以便发酵产生沼气;发酵单元20可移动放置在保温室10中,则可以方便在保温室10放置或移除发酵单元20;保温室10用于保持工作温度稳定,从而为发酵单元20发酵提供一个稳定的温度环境,以提高产气率。集气装置55用于将各发酵单元20产生的沼气收集集中,以便使用。多通管54与集气装置55相连通,并且多通管54与各导气管51相连通,而若干导气管51分别与各发酵单元20的排气口215相连,从而各发酵单元20产生的沼气可以通过相应的导气管51进入多通管54,再传至集气装置55。加压装置57用于将集气装置55中的气体加压,以便保证用气的压力,同时使集气装置55中收集更多的沼气。搅动装置用于搅动各发酵单元20中混合物,以便提高产气率。
本发明提供的沼气发酵与收集系统100,与现有技术相比,本发明通过设置保温室10,以控制发酵温度;而在保温室10中设置若干发酵单元20,从而可以通过发酵单元20来发酵产生沼气;而发酵单元20可移动设置在保温室10中,则可以方便移动或替换发酵单元20,方便建造与维护;设置多通管54及连接各发酵单元20的导气管51,则可以将各发酵单元20产生的沼气进行汇集,以输送到集气装置55中,同时可以方便选择发酵单元20的数量,便于扩展,从而可以根据需要设置发酵单元20的数量,降低成本;设置搅动装置以搅动发酵单元20中混合物,以提高产气率。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵单元20可以是密封的箱体结构,也可以是发酵罐21。
进一步地,请一并参阅图1、图3至图6,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵单元20为发酵罐,发酵罐21的下部连接有排渣软管216,以排出发酵罐21中的废渣。发酵罐21的顶部设有排气口215,排气口215与相应的导气管51相连,以便收集发酵罐21中发酵产生的气体。另外,使用发酵罐21,当沼气原料地、沼气的发酵地和废渣料使用地不在同一个地方时,发酵罐21可以相当于运输存储罐了。如果近距离,可直接移动到指定地方;如果远距离,可通过车船等运输工具把发酵罐21直接运输到目的地就可以了,中间运输过程不用转存容器,可适应不同地点和不同的工作环境下使用。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的底部设有出渣口219,以便排渣软管216相连。在发酵期间,需要将出渣口219密封,或者需要将排渣软管216出口密封,以防止漏气。在出渣时,可以连接加长软管延长出渣空间。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的上部安装有用于固定排渣软管216的支撑架217。以便在发酵时,固定住排渣软管216。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21上安装有安全阀22。以防发酵罐21中气压过高,起到安全防护作用。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的底部安装有滚轮218。以便移动发酵罐21,便于移动与运输。具体地,滚轮218可以是万向轮,以方便转向。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的罐体211由内向外依次包括防腐层和罐体层,设置防腐层,以起到防腐使用。进一步地,罐体层外还设有吸热层,设置吸热层,环境温度高时,可以直接把发酵罐21放在室外太阳下面,太阳会把罐体的表面吸热层晒热,金属罐体再把热量传递到罐内的液体中。更进一步地,吸热层外还设有保温层。设置保温层,在环境温度低的时候,可直接把发酵罐21放在保温室10中,减少发酵罐21热量的散失,并且发酵时发酵液自己也会产生热量,则发酵罐21的保温层可防止热量的散失。更进一步地,保温层可拆卸安装在罐体211上,从而使保温层相当于给发酵罐21穿上一件保温的衣服,这样当单独使用发酵罐21时,可以更好的起到保温作用。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的底部还设有加热区,从而如果环境温度较低、热量不够,可直接加热增温。加热的方式有:电加热,生火加热等直接加热方式;也可把热交换器贴近加热区进行热能传递,如热水循环加热。在发酵罐21底部加热区域加热效果较好,维护方便,而且加热工具还不会受到沼液的腐蚀。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的罐体211使用组合块212拼接而成,罐体211的顶部设有上盖213,罐体211的底部设有下盖214,加工制作方便。上盖213的内侧设有密封圈,以便进行密封。进一步地,发酵罐21的罐体211是由多块组合块212拼接而成,组合块212与组合块212的连接处有密封圈,相间的三块组合块212横向连接处可以在一条直线上,相间的三块组合块212纵向连接处可以不在一条直线上,也可以在同一直线上。
进一步地,请参阅图3、图4和图5,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,搅动装置为搅拌器30,至少一个发酵罐21中安装有搅拌器30,搅拌器30包括用于伸入相应发酵罐21中的转动轴311、安装于转动轴311上的叶片312和驱动转动轴311转动的传动机构。使用搅拌器30,并将搅拌器30安装在发酵罐21上,可以使叶片312伸入发酵罐21中,从而可以更好的进行搅拌。
进一步地,请参阅图3、图4和图5,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,传动机构包括与转动轴311的顶部相连的传动轴331和安装于传动轴331上端的传动轮332。通过传动轮332转动带动传动轴331传动,进而带动转动轴311及转动轴311上的叶片312转动。传动轮332可以是手动轮,也可以通过电机驱动传动轮332转动。另外,使用传动轴331与转动轴311,可以方便密封和防腐蚀。具体地,搅拌器30的动能可以由机械能、人手动能或动物提供。机械能包括:电机、水能、风能等。其它实施例中,传动机构也可以为传动电机等。
进一步地,请参阅图3、图4和图5,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,搅拌器30还包括用于安装于发酵罐21的上盖213上的支撑套32,支撑套32套于转动轴311上端,支撑套32中安装有支撑转动轴311的轴承321。设置支撑套32,以方便将转动轴311安装在发酵罐21上,同时方便转动轴311在发酵罐21中转动。进一步地,支撑套32上设置有防尘盖322和密封圈,以起到防尘作用。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,叶片312通过转轴313与转动轴311相连,转动轴311上还安装有用于限定叶片312处于水平位置的转角限制器314。从而在搅拌器30停止工作时,可以将叶片312收起,以节省存放空间;也可以更换,以适应不同沼气原料。
进一步地,请参阅图3、图4和图5,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,发酵罐21的底部设有配合支撑转动轴311下端的支座210,转动轴311的下端套安装有防磨器315,支座210上安装有环形防磨限制器316,防磨器315伸入环形防磨限制器316中。设置支座210,以便支撑住转动轴311。设置防磨器315和环形防磨限制器316,可以更好的起到耐磨、防腐蚀作用。环形防磨限制器316是由硬度较大并且耐腐蚀的材料制成。而将防磨器315套在转动轴311的下端,磨损了可以更换,防磨器315是由硬度较大并且耐腐蚀的材料制成。进一步地,环形防磨限制器316通过多个螺栓固定,以方便更换。
另外,使用搅拌器30可以在发酵过程中搅拌,增加发酵菌的活性,保证正常产气;也可以在排出沼渣前搅拌,有利匀均出渣料和农田直接施肥。而且搅拌器30与发酵罐21内液体接触的地方可不用加润滑油,以防造成环境污染。
进一步地,请参阅图3和图6,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,排渣软管216的出口连接有排渣器23。排渣器23的出口面积小于入口面积,以便对废渣加压排出,可人工操作也可机械作业。排渣器23上安装有固定件231,以方便固定排渣器23。
进一步地,请参阅图1,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,沼气发酵与收集系统100还包括用于将多通管54中的沼气净化的净化器56,净化器56与集气装置55相连通,净化器56与多通管54相连通。设置净化器56,以去除沼气中的杂质。净化器56的主要功能有:余热回收、脱水、脱硫、去杂质、沼气提纯。
进一步地,请参阅图1和图8,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,集气装置55为集气袋,加压装置57包括容置集气袋55的水槽571、安装于集气袋底部的配重块572、用于调节配重块572浸入水槽571中深度的软绳573和锁定软绳573的固定器574。集气袋使用配重块572加压,可减少外部能源,并有操作简单,设备成本低的特点,以方便农村使用。进一步地,加压装置57还包括支撑软绳573的滑轮575,以方便拉动软绳573。在其它实施例中,集气装置55也可以为集气罐或其他的密封存储空间。而加压装置57也可以为气泵等加压设备。
进一步地,请参阅图1和图7,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,搅动装置为搅动平台40,搅动平台40包括用于固定发酵单元20的固定架41和驱动固定架41晃动的晃动机构42。设置固定架41,以便支撑住发酵单元20,而晃动机构42可以驱动固定架41晃动,进而使发酵单元20晃动,进而搅动发酵单元20中的混合物。进一步地,晃动机构42包括分别安装于固定架41两侧的支撑轴421、安装在固定架41底部的转动轮422、安装在固定架41一侧的偏心轮423和驱动偏心轮423转动的电机424,偏心轮423通过连轴426与相应的支撑轴421相连,通过电机424驱动偏心轮423转动,以带动固定架41晃动。进一步地,晃动机构42还包括变速器425,变速器425与偏心轮423相连,电机424与变速器425相连。设置变速器425,以增大电机424的输出扭矩。进一步地,转动轮422可以为万向轮,以方便转向。
进一步地,请参阅图1,各发酵单元20的导气管51上设置有单向阀52,以使各发酵单元20产生的沼气可以单向排出。进一步地,各导气管51上设置有开关阀53,以控制各导气管51的通断。更进一步地,多通管54可以设置为多个,以方便扩展发酵单元20的数量,方便通过导气管51拼接组装发酵单元20。导气管51直接或间接串联、并联、混联各台发酵单元20到集气袋。
进一步地,请参阅图1和图2,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,保温室10的墙体由内向外依次包括防腐层、保温层、稳固层和吸热层。以起保温、防腐及加热的作用。保温室10的墙体上开设有室门11,以便人员进出,或放置发酵罐21。室门11可以为一扇或多扇,室门11由保温材料制成。进一步地,墙体上设有一扇或多扇可以观察保温室10内或室外的窗12组成。操作人员可以通过窗12观察保温室10内外的情况。
进一步地,请参阅图1和图2,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,沼气发酵与收集系统100还包括:控制保温室10中各设备的设备控制台62,控制各发酵单元20产生的沼气被收集的气体控制台64,控制各发酵单元20中安全产生沼气的安全控制台63,以及集中控制设备控制台62、气体控制台64和安全控制台63的总控制台61。设置总控制台61,以方便集中控制。设置设备控制台62,以方便控制保温室10中各设备,如控制搅拌装置、各阀门。
进一步地,设备控制台62中也可以单独设置处理器,以独立控制各设备工作。同理,气体控制台64中也可以单独设置处理器,以独立监控沼气收集。同理,安全控制台63中也可以单独设置处理器,以独立监测沼气生产中的安全情况。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,保温室10是由空间内壁有保温材料组成的密闭空间。该空间的形状可以是圆柱体,长方体,正方体,球体,椭圆等组成,还可以是多种形状的组合空间。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,保温室10装有一块或多块压力表641检测沼气的压力,并把数据传送给总控制台61,以便及时分析与控制。进一步地,保温室10装有一条或多条电源线连接到室内,用于给室内设备供电。保温室10中还安装有电源控制器624,以控制电源正常供电。
进一步地,保温室10装有一台或多台热交换器621,用于和室内室外进行热能交换。热交换器621与设备控制台62相连,以通过设备控制台62来控制热交换器621工作。
进一步地,作为本发明提供的沼气发酵与收集系统100的一种具体实施方式,保温室10装有一台或多台风机或风扇622,用于增加室内空气对流速度,以加速室内的温度或气体浓度达到平衡。风扇622与设备控制台62相连,以通过设备控制台62来控制风扇622工作。
进一步地,保温室10装有一个或多个摄像头623,用于监测发酵单元20和设备的工作情况。摄像头623与设备控制台62相连,以通过设备控制台62来控制摄像头623工作。
进一步地,各安全阀22与气体控制台64相连,以便通过气体控制台64了解各发酵罐21气压情况。进一步地,各开关阀53与气体控制台64相连,以便通过气体控制台64了解控制各开关阀53通断。进一步地,各导气管51上还安装有流量表642,流量表642与气体控制台64相连,记录沼气的流量大小,并把数据传送给总控制台61。
进一步地,电源线上安装有过压过流保护器631,过压过流保护器631与安全控制台63相连,从而当电流电压过大,而进行自动保护的设备。如电流过大自动跳闸,以保证安全生产沼气。进一步地,保温室10中还安装有气体浓度传感器632,气体浓度传感器632与安全控制台63相连,用于检测气体浓度变化。进一步地,导气管51上还安装有压力传感器633,压力传感器633与安全控制台63相连,用于检测压力变化。进一步地,保温室10中还安装有温湿度传感器634,温湿度传感器634与安全控制台63相连,用于检测温度湿度变化。
进一步地,保温室10地板表面有硬质板材组成,以保护地面在工作时不易损坏。硬质板材材料可以是金属,木材,瓷砖等组成。进一步地,保温室10装有一个或多个监测设备工作的过载保护器,如负载过大,大于设定阀,将启动电机电路自动控制。进一步地,总控制台61:包括控制主机、CPU、控制软件、操作时的输入输出设备。进一步地,保温室10装有一台或多台报警器,当控制台记录有任何异常时将启动报警器进行报警提示。进一步地,保温室10装有一条或多条备用导气管51从保温室10内连接到室外。在有故障发生时,如有导气管51堵塞了,就可使用备用导气管51进行直接更换工作。
本发明将发酵单元20与集气袋分离:增加了操作的安全性,无需在高温高压的环境中作业。降低了发酵单元20体积,有利于运输、保温和存储。保温室10的热能可由多种方式来实现:热泵从空气中抽取热能:太阳热能,地热能,可燃物燃烧产生热能,电能等。
请参阅图1至图8,使用本发明的沼气发酵与收集系统100的制造与沼气收集过程如下:
1、建造保温室10:
利用沙石水泥和钢筋等材料建造成住房一样的房间。房间有一扇门和一扇窗。房间墙壁上贴满5CM厚的保温海棉(窗户不用贴保温海棉,但由多层厚玻璃进行隔热保温)。这样就由保温海棉行成一个密闭的保温空间,称为保温室10。并在保温室10内地板上铺上铁板,以增加地面的硬度和耐磨性。
2、安装设备控制台62:
在墙上固定好热交换机,并把热能传送管接到室外。在墙上挂好风机或风扇622,并连接好电源线。在墙上挂好摄像头623,并接好信号线和电源线。把电源控制器接到室外的设备控制台62,通过设备控制台62可手动或自动控制各种设备,并且操作时,手动大于自动的优先性。所有设备的信号线的电原线都汇总于设备控制台62,另一端接对应的设备。设备控制台62的所有信号线再间接接入总控制台61,由总控制台61通过接收的数据和对应的设置进行软件控制。
3、安装安全控制台63:
所有的传感器的信号线都汇总于安全控制台63,另一端接对应的传感器。安全控制台63的所有信号线再间接接入总控制台61,由总控制台61通过接收的数据和对应的设置进行软件控制。如温湿度传感器634读出前的温度为36度,此时设定保温室10工作温度为35度,偏差正负1度。那么当前的实际温度值先通过传感器的信号线传到安全控制台63,再从安全控制台63传到总控制台61,总控制台61的CPU读到有多路(提高检测准确度)温度为36度,再与设定的基准35度作对比,并且偏差已经有1度,就立刻停止热泵工作,停止热能送入热交换器621。当传感器检测到实际温度低于34度时,总控制台61的CPU读到有多路温度低于34度,再启动热泵工作,给保温室10加温。
4、安装气体控制台64:
主要是为了保证气体的正常收集。发酵罐21的输气口直接或间接连到气体控制台64。比如,每台发酵罐21的导气管51中间串联了流量表642,以检测流出的沼气量是多少。流量表642就可以装在气体控制台64上,操作人员在气体控制台64可以很方便地看到每个发酵罐21的流量情况,如果其中一台发生故障,如导气罐堵塞。那么此路的流量表642就没有或仅有很小流量。而且,同时也会引起发酵罐21内的压力异常,总控制台61的CPU检测到这些异常数据后,就会启动报警。提醒工作人员。
5、安装总控制台61:
设备控制台62、安全控制台63、气体控制台64的数据线,信号线或电源线,都直接或间接接到总控制台61。为了维持正常工作,先要对系统设置运行工作条件。设置的参数可以通过鼠标,键盘,按键,触控屏输入,通过LCD,LED输出信号或显示数据和图像。通过继电器或控制开关来控制各设备的自动工作,通过专用软件来设定判断和处理条件,通过声光报警来提醒工作人员及时处理故障;通过硬盘、U盘等存储介质来保存传感器数据、流量数据、时间数据、每个发酵罐21的工作情况等各种有益数据。并可通过这些数据的比较、分析、统计、从而进行相应的处理和改进,使沼气收集系统在最佳状态下工作。
6、设置工作时自动控制参数:
比如设定有多少流量的沼气,就启动工作,少于多少流量就停止工作。并且所有数据是相关联的,可通过软件进行智能分析。从而实现系统自动、智能地工作。
7、装入发酵原料进发酵罐21:
用抽粪机把沼液原料抽进发酵罐21。盖好上盖213内圈。把发酵罐21批量装入汽车,运送到保温室10外。
8、发酵罐21原料勾兑:
打开每个发酵罐21上盖213内圈,对发酵原液进行勾兑,如加入一定量的其他原料如青草,再加入一定量的发酵菌等。也就是使发酵原液处于理想的发酵状态。
9、发酵罐21安装到固定架41上,重新盖好上盖213内圈(不含搅拌器30),用叉车把发酵罐21运送到固定架41上并固定。
10、推固定架41到保温室10,再固定在搅动平台40上,这样可以更好地利用空间。
11、连接上导气管51,并作安全测试:
把每台发酵罐21的输出口转接在对应的导气管51上,同时接好安全阀22,气流表,气压表等。再进行生产前的安全测试。如测试导气管51和发酵罐21的密闭性,检查各种传感器的工作状态,核对总控制台61的设置参数。这是生产前的准备工作。
12、启动热泵工作给保温室10加温并进入自动控制:当一切准备就绪,关闭好保温室10的门和窗。开启工作开关,正式进入工作状态。
13、开始产气并实时动态记录各种参数:当各种设备都进入工作状态,传感器检测到的数据不断传送到主机CPU。CPU通过运行专用软件测试、记录、分析处理数据。
14、如果中途其中某台发酵罐21出现故障,直接关闭对应的开关阀53,接上备用导气管51,或者直接更换发酵罐21的故障部分,或者把故障的发酵罐21移出到保温室10外。
15、收集沼气完成后,对余热回收,可用常温水温度升高来吸收保温室内的热量,再把发酵罐21移出保温室10外。经过多天的沼气收集,沼气收集时间已经结束。那么就关闭所有工作开关,切断工作电源,使沼气收集过程停止。拔掉导气管51,把固定架41推出保温室10。
16、再通过叉车把发酵罐21移动到运输汽车上。
17、在农田直接施肥:
汽车把装有沼渣的发酵罐21运输到农田附近。打开一台发酵罐21的出渣口219的密封板,排渣软管216的阀门打开,串接上加压泵,再串接上排渣器23,并把出口对着农田。开动汽车,打开加压泵,汽车边开边向农田施肥,同时也逐渐清空发酵罐21。
18、清空发酵罐21后,再把汽车开到沼气原料地装入原料。
19、如此循环。完成工业化沼气收集过程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.沼气发酵与收集系统,其特征在于:包括控制温度的保温室、可移动设置于所述保温室中的若干发酵单元、用于收集沼气的集气装置、分别连接各所述发酵单元的排气口的导气管、汇集连接所述导气管的多通管、用于将所述集气装置中气体加压的加压装置和用于搅动各所述发酵单元中混合物的搅动装置;所述多通管与所述集气装置相连。
2.如权利要求1所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述发酵单元为发酵罐,所述发酵罐的下部连接有排渣软管,所述发酵罐的顶部设有所述排气口,所述排气口与相应的所述导气管相连。
3.如权利要求2所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述搅动装置为搅拌器,至少一个所述发酵罐中安装有所述搅拌器,所述搅拌器包括用于伸入相应所述发酵罐中的转动轴、安装于所述转动轴上的叶片和驱动所述转动轴转动的传动机构。
4.如权利要求3所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述传动机构包括与所述转动轴的顶部相连的传动轴和安装于所述传动轴上端的传动轮。
5.如权利要求3所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述搅拌器还包括用于安装于所述发酵罐的上盖上的支撑套,所述支撑套套于所述转动轴上端,所述支撑套中安装有支撑所述转动轴的轴承。
6.如权利要求3所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述发酵罐的底部设有配合支撑所述转动轴下端的支座,所述转动轴的下端套安装有防磨器,所述支座上安装有环形防磨限制器,所述防磨器伸入所述环形防磨限制器中。
7.如权利要求1-6任一项所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述搅动装置为搅动平台,所述搅动平台包括用于固定所述发酵单元的固定架和驱动所述固定架晃动的晃动机构。
8.如权利要求1-6任一项所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:还包括用于将所述多通管中的沼气净化的净化器,所述净化器与所述集气装置相连通,所述净化器与所述多通管相连通。
9.如权利要求1-6任一项所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:所述集气装置为集气袋,所述加压装置包括容置所述集气袋的水槽、安装于所述集气袋底部的配重块、用于调节所述配重块浸入所述水槽中深度的软绳和锁定所述软绳的固定器。
10.如权利要求1-6任一项所述的沼气发酵与收集系统,其特征在于:还包括控制所述保温室中各设备的设备控制台,控制各所述发酵单元产生的沼气被收集的气体控制台,控制各所述发酵单元中安全产生沼气的安全控制台,以及集中控制所述设备控制台、所述气体控制台和所述安全控制台的总控制台。
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