CN111361872A - 一种储罐设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种储罐设备，涉及一种储液设备。所述储罐设备，包括：罐体，其内形成有容放空间，所述罐体能够导热；太阳能电池板，其背板与所述罐体的外侧壁连接，以将所述太阳能电池板的热量通过所述罐体传递到所述容放空间；以及电加热装置，与所述太阳能电池板连接，所述电加热装置的一部置于所述罐体的容放空间中，以对所述容放空间加热。在太阳能电池板的配合下，充分利用清洁能源对储罐内的含有水杂的地沟油进行加热，以降低能耗；以减弱光伏板温度系数效应，提高太阳能电池板的发电输出；尽可能的缩小配套有太阳能电池板的储罐设备的体积。
Description
技术领域
本发明涉及一种储液设备，特别是涉及一种储罐设备。
背景技术
作为生物柴油制备所需原油之一的地沟油中水杂的含量一般在3％左右，油温在常温下流动性差，如果没有外热源提高地沟油的油温以提高其流动性，则水杂沉降困难，并会随同地沟油进入到生物柴油的制备反应体系，会带来一系列问题。为此，目前的水杂去除方法，普遍采用酶法反应，而因脂肪酶比较贵需要对脂肪酶回收利用，需要反应后离心分离得到油相和水相，水相经过陶瓷膜拦截把脂肪酶留住，让反应过量的甲醇，反应产生的水及甘油副产物透过膜。在这过程中脂肪酶得到浓缩后再用于反应，但杂质也会被拦截。一段时间后反应系统内的杂质含量会不断上升最后影响离心机和膜的运行。
因此，目前最好的办法是从源头解决，采用的办法是，一方面，油脂在真空下加热到110摄氏度加白土过滤，油脂必须干燥后白土才好过滤，所以油温要高，还产生固废(含油白土)，和废气(真空尾气)；另一方面，用热水洗油再离心，产生废水。再一方面，加温后自然沉降，一般需要几个罐沉降几次，产生的废水废渣最少，常温下效果差。
所以，在上述酶法制备过程需要对含有水杂的地沟油进行加热，以使其中的油脂上浮而水杂下沉，再使上浮的地沟油进入到生物柴油的制备反应体系中进行相应的制备工序，从而生产出生物柴油。而在对含有水杂的地沟油进行加热的过程中，需要使用电能及热能，所以耗能很大。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种储罐设备，在太阳能电池板的配合下，充分利用清洁能源对储罐内的含有水杂的地沟油进行加热，以降低能耗。
本发明的另一个目的是尽可能的降低太阳能电池板的背板温度，以减弱光伏板温度系数效应，提高太阳能电池板的发电输出。
本发明的再一个目的是尽可能的缩小配套有太阳能电池板的储罐设备的体积。
特别地，本发明提供了一种储罐设备，包括：
罐体，其内形成有容放空间，所述罐体能够导热；
太阳能电池板，其背板与所述罐体的外侧壁连接，以将所述太阳能电池板的热量通过所述罐体传递到所述容放空间；以及
电加热装置，与所述太阳能电池板连接，所述电加热装置的一部置于所述罐体的容放空间中，以对所述容放空间加热。
进一步地，所述罐体的所述容放空间容装有油水混合物；
并且/或者，所述罐体用于生物柴油制备过程中分离出地沟油中的水杂。
进一步地，所述电加热装置包括：
副水罐，其内容装有水；
加热管，置于所述副水罐中，以对所述副水罐内容装的水加热；
蓄电池，分别与所述加热管及所述太阳能电池板连接；以及
换热管，配套安装有循环泵，所述换热管的一部置于所述副水罐中，所述换热管的另一部置于所述罐体的所述容放空间中，以对所述容放空间加热。
进一步地，所述加热管为可以调节加热温度的直流加热管；
并且/或者，所述电加热装置还包括控制器，所述控制器与所述加热管连接。
进一步地，所述储罐设备还包括金属导热管，安装在所述罐体处并伸入所述副水罐中，所述金属导热管用于吸收所述太阳能电池板的热量并传递到所述副水罐内。
进一步地，所述金属导热管为柔性金属热管，所述金属导热管包括有相互连接的蒸发段与冷凝段，所述冷凝段与所述罐体固定，所述蒸发段伸入所述副水罐中。
进一步地，所述储罐设备还包括热管收集器，安装在所述太阳能电池板的背板处，以吸收所述太阳能电池板的热量。
进一步地，所述太阳能电池板为柔性太阳能电池，所述太阳能电池板的背板与所述罐体的侧壁相贴合。
进一步地，所述电加热装置安装在所述罐体的顶部，所述太阳能电池板竖向布置并环绕所述罐体的侧壁并与其固定。
进一步地，所述罐体外的至少一部分包裹有保温层，以阻隔所述容放空间与所述罐体外部之间的热量传递。
本发明的有益效果至少如下：
本发明的发明人一方面充分利用太阳能这一清洁能源以使电加热装置的置于容放空间中的一部对容放空间加热，从而使罐体内容装的含有水杂的地沟油加热，并利用油密度小于水的特点，在温度升高情况下，地沟油绝大部分处于上方，在生物柴油制备系统抽吸地沟油时，防止了地沟油中的水杂被随同抽吸，从而保证了生物柴油的顺利制备。另一方面，太阳能电池板在被光照的情况下产生电能的同时其自身会发热，尤其是太阳能电池板的背板温度很高，造成这部分能量被浪费，而本发明中，利用太阳能电池板的背板与罐体的外侧壁连接，并且罐体能够导热，从而将背板的这部分热量直接作为在罐体上，对其内的容放空间进行加热。这样，使得太阳能电池板对阳光的光能转换的电能和热能几乎完全用于对容放空间的加热，这样，减少了对地沟油加热的能耗。
另外，本发明的储罐设备还能作为油水分离设备来使用，通过电加热装置对油水混合物加热，使油处于油水混合物顶部，而水处于其底部，以便于提取油。
进一步地，储罐设备还包括热管收集器，安装在太阳能电池板的背板处，以吸收太阳能电池板的热量，降低背板温度，减弱太阳能电池板的温度系数效应，提高发电输出。
进一步地，利用太阳能电池板竖向设置，并且电加热装置安装在罐体的顶部，从而充分利用罐体的顶部及外侧壁空间，以尽可能缩小罐体的外部体积。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
图1是所述储罐设备的局部剖视示意性主视图；
图2是图1的示意性俯视图；
图3是所述金属导热管的示意性主视图。
具体实施方式
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。图1是所述储罐设备的局部剖视示意性主视图；图2是图1的示意性俯视图；图3是所述金属导热管的示意性主视图。
参见图1及图2，本实施例提供了一种储罐设备，包括：罐体100、太阳能电池板200以及电加热装置300。罐体100内形成有容放空间101，罐体100能够导热；太阳能电池板200的背板与罐体100的外侧壁连接，以将太阳能电池板200的热量通过罐体100传递到容放空间101；电加热装置300与太阳能电池板200连接，电加热装置300的一部置于罐体100的容放空间101中，以对容放空间101加热。
本发明的发明人一方面充分利用太阳能这一清洁能源以使电加热装置300的置于容放空间101中的一部对容放空间101加热，从而使罐体100内容装的含有水杂的地沟油加热，并利用油密度小于水的特点，在温度升高情况下，地沟油绝大部分处于上方，在生物柴油制备系统抽吸地沟油时，防止了地沟油中的水杂被随同抽吸，从而保证了生物柴油的顺利制备。另一方面，太阳能电池板200在被光照的情况下产生电能的同时其自身会发热，尤其是太阳能电池板200的背板温度很高，造成这部分能量被浪费，而本发明中，利用太阳能电池板200的背板与罐体100的外侧壁连接，并且罐体100能够导热，从而将背板的这部分热量直接作为在罐体100上，对其内的容放空间101进行加热。这样，使得太阳能电池板200对阳光的光能转换的电能和热能几乎完全用于对容放空间101的加热，这样，减少了对地沟油加热的能耗。
另外，本发明的储罐设备还能作为油水分离设备来使用，通过电加热装置300对油水混合物加热，使油处于油水混合物顶部，而水处于其底部，以便于提取油。
参见图1，进一步地，罐体100的容放空间101容装有油水混合物；并且/或者，罐体100用于生物柴油制备过程中分离出地沟油中的水杂。
参见图1及图2，进一步地，电加热装置300包括：副水罐301、加热管302、蓄电池303以及换热管304。副水罐301内容装有水；加热管302置于副水罐301中，以对副水罐301内容装的水加热；蓄电池303分别与加热管302及太阳能电池板200连接；换热管304配套安装有循环泵305，换热管304的一部置于副水罐301中，换热管304的另一部置于罐体100的容放空间101中，以对容放空间101加热。
本实施例中之所以使用换热管304，是为防止高温(电热管直接加热)破坏生物酶活性；同样也适合于化学法制备用的其它催化剂。
需要说明的是，换热管304可以是环形管，以使其内的水在循环泵305的作用下沿着换热管304的顺时针或逆时针方向循环流动。并且，水杂也可以称为水杂物，是指地沟油中的杂质物。
使用时，太阳能电池板200将光能转换为电能并存储在蓄电池303中，蓄电池303使加热管302对副水罐301内的水加热，当副水罐301内的水温达到第一设定温度后，换热管304配套安装的循环泵305驱动换热管304内的水循环流动，以对容放空间101进行加热。
参见图1及图2，进一步地，加热管302为可以调节加热温度的直流加热管302；并且/或者，电加热装置300包括控制器，控制器与加热管302连接。
利用加热管302为可以调节加热温度的加热管302，可以根据罐体100的实际温度状况调节加热管302的加热温度，避免罐体100已经处于高温条件下，加热管302仍然对其进行高温加热，造成地沟油温度过高，而破坏生物柴油的反应过程。也可以使用控制器对加热管302的加热温度进行调节。
当然，还可以在罐体100内安装温度传感器，并且温度传感器与控制器连接，以使得对控制器进行设定，当控制器通过温度传感器获知罐体100内温度并未达到第二设定温度的情况下，控制器使加热管302继续加热，直至其通过温度传感器获知罐体100内温度达到第二设定温度为止。
并且，加热管302可以配套安装有电源，以在太阳能电池板200无法提供电能的情况下，仍然实现加热管302的加热功能。具体地，加热管302可以与市电电源连接，以满足稳定热能及温度需要。
另外，加热管302为可以调节加热温度的直流加热管302，相对于交流加热管302，具有无逆变过程，从而对电能高效利用。
参见图1及图3，进一步地，该储罐设备还包括金属导热管400，安装在罐体100处并伸入副水罐301中，金属导热管400用于吸收太阳能电池板200的热量并传递到副水罐301内。
在太阳能电池板200背板将热量传递给罐体100的过程中，利用金属导热管400的导热特点，将背板的热量直接传递到副水罐301内，从而减少了中间电热转换的环节，从而避免在此转换过程中的能耗损失。
参见图1及图3，进一步地，金属导热管400为柔性金属热管，金属导热管400包括有相互连接的蒸发段401与冷凝段402，冷凝段402与罐体100固定，蒸发段401伸入副水罐301中。
需要说明的是，蒸发段(波纹或薄片管)可以根据热源情况，很容易弯曲变形，适于热源结构尺寸；从而使得金属导热管400可以根据罐体100的实际结构形状进行相应的安装位置及布置方式的调整。
金属导热管400插入罐体100的壁体内并置于罐体100的顶部，太阳能电池板200环绕固定在罐体100的外侧壁，副水罐301安装在罐体100顶部，蒸发段401从罐体100的臂体伸出并直接插入到副水罐301中。这样使得金属导热管400完全被罐体100和副水罐301包裹，避免金属导热管400裸露在空气中将热量散失。
参见图1，进一步地，该储罐设备还包括热管收集器(附图未示出)，安装在太阳能电池板200的背板处，以吸收太阳能电池板200的热量，降低背板温度，减弱太阳能电池板200的温度系数效应，提高发电输出。
参见图1及图2，进一步地，太阳能电池板200为柔性太阳能电池，太阳能电池板200的背板与罐体100的侧壁相贴合。
需要说明的是，可以是用结构胶浆使太阳能电池板200固定在罐体100的侧壁。并且，罐体100可以是圆柱状的，太阳能电池板200固定在罐体100的弧面侧壁。
利用柔性太阳能电池的形状可以变化的特点，从而使得太阳能电池板200根据罐体100外侧壁的实际形状结构进行布置安装。
参见图1及图2，进一步地，电加热装置300安装在罐体100的顶部，太阳能电池板200环绕罐体100的侧壁并与其固定，太阳能电池板200竖向设置，罐体100的罐口设置在其顶部。
利用太阳能电池板200竖向设置，并且电加热装置300安装在罐体100的顶部，从而充分利用罐体100的顶部及外侧壁空间，以尽可能缩小罐体100的外部体积。
参见图1及图2，进一步地，罐体100外的至少一部分包裹有保温层102，以阻隔容放空间101与罐体100外部之间的热量传递。当然，在太阳能电池板200围绕罐体100侧壁的情况下，可以在罐体100的顶部及底部包裹有保温层102，保温层102外包裹有外壳。通过保温层102可以防止罐体100内的热量散失。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种储罐设备，其特征在于，包括：
罐体，其内形成有容放空间，所述罐体能够导热；
太阳能电池板，其背板与所述罐体的外侧壁连接，以将所述太阳能电池板的热量通过所述罐体传递到所述容放空间；以及
电加热装置，与所述太阳能电池板连接，所述电加热装置的一部置于所述罐体的容放空间中，以对所述容放空间加热。
2.根据权利要求1所述的储罐设备，其特征在于，
所述罐体的所述容放空间容装有油水混合物；
并且/或者，所述罐体用于生物柴油制备过程中分离出地沟油中的水杂。
3.根据权利要求1所述的储罐设备，其特征在于，所述电加热装置包括：
副水罐，其内容装有水；
加热管，置于所述副水罐中，以对所述副水罐内容装的水加热；
蓄电池，分别与所述加热管及所述太阳能电池板连接；以及
换热管，配套安装有循环泵，所述换热管的一部置于所述副水罐中，所述换热管的另一部置于所述罐体的所述容放空间中，以对所述容放空间加热。
4.根据权利要求3所述的储罐设备，其特征在于，
所述加热管为可以调节加热温度的直流加热管；
并且/或者，所述电加热装置还包括控制器，所述控制器与所述加热管连接。
5.根据权利要求3所述的储罐设备，其特征在于，所述储罐设备还包括金属导热管，安装在所述罐体处并伸入所述副水罐中，所述金属导热管用于吸收所述太阳能电池板的热量并传递到所述副水罐内。
6.根据权利要求5所述的储罐设备，其特征在于，所述金属导热管为柔性金属热管，所述金属导热管包括有相互连接的蒸发段与冷凝段，所述冷凝段与所述罐体固定，所述蒸发段伸入所述副水罐中。
7.根据权利要求1所述的储罐设备，其特征在于，所述储罐设备还包括热管收集器，安装在所述太阳能电池板的背板处，以吸收所述太阳能电池板的热量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的储罐设备，其特征在于，所述太阳能电池板为柔性太阳能电池，所述太阳能电池板的背板与所述罐体的侧壁相贴合。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的储罐设备，其特征在于，所述电加热装置安装在所述罐体的顶部，所述太阳能电池板竖向布置并环绕所述罐体的侧壁并与其固定。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的储罐设备，其特征在于，所述罐体外的至少一部分包裹有保温层，以阻隔所述容放空间与所述罐体外部之间的热量传递。
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