CN109266543A - 一种自动调节的沼气生产装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保领域，具体的公开了一种自动调节的沼气生产装置，包括箱体、第一电机、搅拌轴、搅拌叶和刮板，所述箱体内固定安装有若干个矩阵分布的换热管，从换热管的顶端竖直向下插入有竖直的分支管，分支管的上端连通在同一个进气箱内，在所述换热管的上端的外侧罩设有密封结构的密封箱，密封箱内通过管道连通三通管，在箱体内的顶部连通有沼气排气管；在装置内设置有自动调节机构，对箱体内的温度以及加热时的气压进行自动调节。本发明通过将原料在箱体内进行搅拌，若干个换热管对内部原料进行加热，提高加热的接触面积，从而能够提高热量的传递效率，内部的温度以及在加热时的气压，通过自动调节系统进行控制。

Description

一种自动调节的沼气生产装置
技术领域
本发明涉及环保领域，具体是一种自动调节的沼气生产装置。
背景技术
沼气，顾名思义就是沼泽里的气体。沼气泛指包括粪肥、污水、都市固体废物及其他生物可降解的有机物质，在缺氧的环境下，经发酵或无氧消化过程所产生的气体，这些气体主要包含甲烷及二氧化碳，又称为“生化气体”或“堆填气体”，在适宜的温度、湿度下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。
现有的搅拌设备是在生产中向内部添加药剂，通过搅拌提高沼气的产率，如中国专利（公告号：CN207159208 U，公告日：2018.03.30）公开的一种高效节能环保用沼气生产装置，通过在箱体内设置搅拌杆在搅拌杆上设置搅拌叶片螺旋搅拌叶片，来加快药剂与沼液融合的过程，解决了目前市面上需要等待药剂与沼液融合的时间过长，且药剂与沼液融合不彻底造成沼气产率底的问题；但是，沼气在生产过程需要适应的温度和气压，这些均影响了沼气的产率，因此，需要现有的生产设备进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动调节的沼气生产装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种自动调节的沼气生产装置，包括箱体、第一电机、搅拌轴、搅拌叶和刮板，第一电机固定安装在箱体的顶部，第一电机的输出轴竖直向下伸入到箱体内，在的输出轴下端固定连接搅拌轴，搅拌轴的下端固定水平的搅拌叶，搅拌叶与箱体底部的之间的距离较小；在箱体的顶部开设有填料口，其上盖有填料口密封盖，打开填料口密封盖能够将原料送入到箱体内，箱体的底部设有排料口（图中未画出），便于清理内部；所述箱体内固定安装有若干个矩阵分布的换热管，换热管竖直设置，下端伸入到箱体的底部且位于搅拌叶的上方，换热管的顶端开口，从换热管的顶端竖直向下插入有竖直的分支管，分支管向下伸入到换热管的底部，向换热管内通入气体。
分支管的上端连通在同一个进气箱内，通过进气箱向所有的分支管内送入热空气，进气箱内连通有主进气管，主进气管的另外一端连通供热设备，通过主进气管将热空气送入到进气箱中；在所述换热管的上端的外侧罩设有密封结构的密封箱，密封箱与换热管内部连通，使换热管顶端溢出的空气进入到密封箱中汇集，密封箱内通过管道连通三通管，三通管的一端上连通有伸出箱体外部的排气管，另外一端上连通加气管，加气管与箱体内连通，将密封箱内的一部分热空气送入到箱体内；在箱体内的顶部连通有沼气排气管，使产生的沼气送出；
在装置内设置有自动调节机构，对箱体内的温度以及加热时的气压进行自动调节。
进一步的：自动调节机构包括安装在主进气管上的第一电磁阀、安装在加气管上的第二电磁阀、安装在排气管上的第三电磁阀、安装在沼气排气管上的第四电磁阀以及设置在箱体内底部的温度传感器、箱体顶部的压力传感器、安装在箱体外壁上的控制器，所述的压力传感器、温度传感器电连接在位于箱体外侧的控制器上，控制器的输出端与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀连接，通过控制器控制电磁阀。
进一步的：所述温度传感器获取内部温度信息并且实时传递到控制器内，当控制器获得的温度高于其中预设的适宜温度的阀值时，判定为不需要加温，此时第一电磁阀关闭，未向内部送入热空气；当控制器获得的温度低于其中预设的适宜温度的阀值时，控制器控制第一电磁阀开启，向进气箱内送入热空气，热空气通过换热对箱体内的原料加热，提高内部温度；同时压力传感器开启，并且获取箱体内的气压信息。
进一步的：所述控制器将获得的气压信息与预设的压力阀值进行对比判断，当压力大于预设阀值时，控制器控制第二电磁阀关闭、第三电磁阀开启、第四电磁阀开启，将箱体内的气体排出，降低内部压力；当压力小于预设阀值时，控制器控制第二电磁阀开启、第三电磁阀关闭、第四电磁阀关闭，将热空气送入到箱体内，增加内部压力的同时提高内部温度。通过热空气能够同时实现温度和压力的控制，自动调节沼气的生产环境。
进一步的：所述搅拌叶的下侧固定安装有与箱体底部接触的刮板，刮板的材质为橡胶，使其能够将箱体底部的料液刮动，避免底部无法被搅拌。
进一步的：所述箱体的外侧壁上水平安装第二电机，第二电机的输出轴水平伸入到箱体内，在第二电机的输出轴上通过转轴固定有水平的螺旋叶片，第二电机驱动螺旋叶片转动对内部的物料搅动，使内部物料向分支管的一侧流动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将原料在箱体内进行搅拌，若干个换热管对内部原料进行加热，提高加热的接触面积，从而能够提高热量的传递效率，保证热量利用充分；内部的温度以及在加热时的气压，通过自动调节系统进行控制，保证内部具有一个稳定、适宜的生产环境，使沼气更加易于生成，从而提高沼气的产量和产率。
附图说明
图1为一种自动调节的沼气生产装置的结构示意图。
图2为一种自动调节的沼气生产装置中换热管的分布示意图。
图3为一种自动调节的沼气生产装置中自动调节机构的连接示意图。
图4为一种自动调节的沼气生产装置中自动调节机构的控制示意图。
图中：1-箱体，2-第一电机，3-搅拌轴，4-搅拌叶，5-刮板，6-第二电机，7-螺旋叶片，8-填料口密封盖，9-密封箱，10-进气箱，11-换热管，12-分支管，13-主进气管，14-三通管，15-排气管，16-加气管，17-沼气排气管，18-支架，19-第一电磁阀，20-第二电磁阀，21-第三电磁阀，22-第四电磁阀，23-压力传感器，24-温度传感器，25-控制器。
具体实施方式
实施例1
请参阅图，本发明实施例中，一种自动调节的沼气生产装置，包括箱体1、第一电机2、搅拌轴3、搅拌叶4和刮板5，第一电机2固定安装在箱体1的顶部，第一电机2的输出轴竖直向下伸入到箱体1内，在2的输出轴下端固定连接搅拌轴3，搅拌轴3的下端固定水平的搅拌叶4，搅拌叶4与箱体1底部的之间的距离较小，为了提高对底部料液的搅拌，在搅拌叶4的下侧固定安装有与箱体1底部接触的刮板5，刮板5的材质为橡胶，使其能够将箱体1底部的料液刮动，避免底部无法被搅拌；在箱体1的顶部开设有填料口，其上盖有填料口密封盖8，打开填料口密封盖8能够将原料送入到箱体1内，箱体1的底部设有排料口（图中未画出），便于清理内部。
所述箱体1内固定安装有若干个矩阵分布的换热管11，换热管11竖直设置，下端伸入到箱体1的底部且位于搅拌叶4的上方，若干个换热管11通过支架18固定连接，换热管11的顶端开口，从换热管11的顶端竖直向下插入有竖直的分支管12，分支管12向下伸入到换热管11的底部，向换热管11内通入气体，分支管12的上端连通在同一个进气箱10内，通过进气箱10向所有的分支管12内送入热空气，进气箱10内连通有主进气管13，主进气管13的另外一端连通供热设备，通过主进气管13将热空气送入到进气箱10中；在所述换热管11的上端的外侧罩设有密封结构的密封箱9，密封箱9与换热管11内部连通，使换热管11顶端溢出的空气进入到密封箱9中汇集，密封箱9内通过管道连通三通管14，三通管14的一端上连通有伸出箱体1外部的排气管15，另外一端上连通加气管16，加气管16与箱体1内连通，将密封箱9内的一部分热空气送入到箱体1内；在箱体1内的顶部连通有沼气排气管17，使产生的沼气送出。
在装置内设置有自动调节机构，自动调节机构包括安装在主进气管13上的第一电磁阀19、安装在加气管16上的第二电磁阀20、安装在排气管15上的第三电磁阀21、安装在沼气排气管17上的第四电磁阀22以及设置在箱体1内底部的温度传感器24、箱体1顶部的压力传感器23、安装在箱体1外壁上的控制器25，所述的压力传感器23、温度传感器24电连接在位于箱体1外侧的控制器25上，控制器25的输出端与第一电磁阀19、第二电磁阀20、第三电磁阀21、第四电磁阀22连接，通过控制器25控制电磁阀。
在进行温度和压力控制时，通过温度传感器24获取内部温度信息并且实时传递到控制器25内，当控制器25获得的温度高于其中预设的适宜温度的阀值时，判定为不需要加温，此时第一电磁阀19关闭，未向内部送入热空气；当控制器25获得的温度低于其中预设的适宜温度的阀值时，控制器25控制第一电磁阀19开启，向进气箱10内送入热空气，热空气通过换热对箱体1内的原料加热，提高内部温度；同时压力传感器23开启，并且获取箱体1内的气压信息。
控制器25将获得的气压信息与预设的压力阀值进行对比判断，当压力大于预设阀值时，控制器25控制第二电磁阀20关闭、第三电磁阀21开启、第四电磁阀22开启，将箱体1内的气体排出，降低内部压力；当压力小于预设阀值时，控制器25控制第二电磁阀20开启、第三电磁阀21关闭、第四电磁阀22关闭，将热空气送入到箱体1内，增加内部压力的同时提高内部温度。通过热空气能够同时实现温度和压力的控制，自动调节沼气的生产环境。
实施例2
在实施例的方案中，还增设安装在箱体1的外侧壁上的水平的第二电机6，第二电机6的输出轴水平伸入到箱体1内，在第二电机6的输出轴上通过转轴固定有水平的螺旋叶片7，第二电机6驱动螺旋叶片7转动对内部的物料搅动，使内部物料向分支管12的一侧流动。
原料装入到箱体1内，通过第一电机2驱动搅拌叶4转动，对内部的原料进行搅动，使沼气在内部生产，当温度传感器24检测到内部温度过低不适宜沼气产生时，控制器便控制第一电磁阀19开启，向内部送入热空气，通过换热管11向内部供热，由于换热管11数量多，从而提高了换热面积，使内部温度能够迅速升高，提高原料温度，维持适宜的沼气生产温度；在进行加热过程中，压力传感器23对内部的压力进行监测，当内部压力过大时，通过控制器25控制第二电磁阀20关闭、第三电磁阀21开启、第四电磁阀22开启，将箱体1内的气体排出，降低内部压力，当内部压力过小时，控制器25控制第二电磁阀20开启、第三电磁阀21关闭、第四电磁阀22关闭，将热空气送入到箱体1内，增加内部压力，保持最佳的内部气压值，在送入热空气维持压力的同时提高内部温度。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种自动调节的沼气生产装置，包括箱体（1）、第一电机（2）、搅拌轴（3）、搅拌叶（4）和刮板（5），第一电机（2）固定安装在箱体（1）的顶部，第一电机（2）的输出轴竖直向下伸入到箱体（1）内，在（2）的输出轴下端固定连接搅拌轴（3），搅拌轴（3）的下端固定水平的搅拌叶（4）；在箱体（1）的顶部开设有填料口，其上盖有填料口密封盖（8）；其特征在于，所述箱体（1）内固定安装有若干个矩阵分布的换热管（11），换热管（11）竖直设置，下端伸入到箱体（1）的底部且位于搅拌叶（4）的上方，换热管（11）的顶端开口，从换热管（11）的顶端竖直向下插入有竖直的分支管（12），分支管（12）向下伸入到换热管（11）的底部；
分支管（12）的上端连通在同一个进气箱（10）内，进气箱（10）内连通有主进气管（13）；在所述换热管（11）的上端的外侧罩设有密封结构的密封箱（9），密封箱（9）与换热管（11）内部连通，密封箱（9）内通过管道连通三通管（14），三通管（14）的一端上连通有伸出箱体（1）外部的排气管（15），另外一端上连通加气管（16），加气管（16）与箱体（1）内连通；在箱体（1）内的顶部连通有沼气排气管（17）；
在装置内设置有自动调节机构，对箱体（1）内的温度以及加热时的气压进行自动调节。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节的沼气生产装置，其特征在于：自动调节机构包括安装在主进气管（13）上的第一电磁阀（19）、安装在加气管（16）上的第二电磁阀（20）、安装在排气管（15）上的第三电磁阀（21）、安装在沼气排气管（17）上的第四电磁阀（22）以及设置在箱体（1）内底部的温度传感器（24）、箱体（1）顶部的压力传感器（23）、安装在箱体（1）外壁上的控制器（25），所述的压力传感器（23）、温度传感器（24）电连接在位于箱体（1）外侧的控制器（25）上，控制器（25）的输出端与第一电磁阀（19）、第二电磁阀（20）、第三电磁阀（21）、第四电磁阀（22）连接。
3.根据权利要求2所述的一种自动调节的沼气生产装置，其特征在于：温度传感器（24）获取内部温度信息并且实时传递到控制器（25）内，当控制器（25）获得的温度高于其中预设的适宜温度的阀值时，第一电磁阀（19）关闭，未向内部送入热空气；当控制器（25）获得的温度低于其中预设的适宜温度的阀值时，控制器（25）控制第一电磁阀（19）开启，向进气箱（10）内送入热空气；同时压力传感器（23）开启，获取箱体（1）内的气压信息。
4.根据权利要求3所述的一种自动调节的沼气生产装置，其特征在于：控制器（25）将获得的气压信息与预设的压力阀值进行对比判断，当压力大于预设阀值时，控制器（25）控制第二电磁阀（20）关闭、第三电磁阀（21）开启、第四电磁阀（22）开启，将箱体（1）内的气体排出，降低内部压力；当压力小于预设阀值时，控制器（25）控制第二电磁阀（20）开启、第三电磁阀（21）关闭、第四电磁阀（22）关闭，将热空气送入到箱体（1）内，增加内部压力。
5.根据权利要求1所述的一种自动调节的沼气生产装置，其特征在于：所述搅拌叶（4）的下侧固定安装有与箱体（1）底部接触的刮板（5），刮板（5）的材质为橡胶。
6.根据权利要求1所述的一种自动调节的沼气生产装置，其特征在于：若干个换热管（11）通过支架（18）固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种自动调节的沼气生产装置，其特征在于：所述箱体（1）的外侧壁上水平安装第二电机（6），第二电机（6）的输出轴水平伸入到箱体（1）内，在第二电机（6）的输出轴上通过转轴固定有水平的螺旋叶片（7）。
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