CN113339690A - 储气柜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种储气柜装置，包括罐体、气柜顶膜、气柜底膜、硬质的防护罩以及用于与输气管路对接的输气管口；所述气柜顶膜和气柜底膜分别与罐体固定连接；所述防护罩与罐体顶部固定连接；所述气柜顶膜固定设置在罐体上部；所述防护罩位于气柜顶膜的外侧；所述气柜底膜位于罐体的底部；所述防护罩上设置有用于平衡气柜顶膜与防护罩之间的空间内气压的气压平衡机构；所述罐体的底部设置有备用沼气泄压排放口，所述罐体的底部固定设置有底部检修口。本发明所公开的干式储气柜装置，整体结构设计合理，抗损能力强，安全隐患低。
Description
技术领域
本发明属于沼气设备技术领域，尤其涉及一种储气柜装置。
背景技术
沼气是有机物质在厌氧条件下，将有机废弃物经过微生物的发酵作用而生成的一种可燃气体。沼气不仅自身作为一种清洁能源使用，在沼气生产过程中，更是能够将有机废弃物转化成为能够供作物直接利用的有机肥料，实现有机废弃物的循环利用，解决环保问题的同时产生经济价值。
沼气的储气结构主要分为干式和湿式：湿式沼气柜结构中水、气并存，需要定期添加预定量的水，定期进行防腐维护，在温度较低的季节还需要解决防冻问题，相对于干式沼气柜使用成本高。
现有干式沼气储柜结构在使用过程虽克服了湿式储气柜结构的不足，但仍存在诸多不足：1.整体抗损能力较低；2.排气不够彻底；3.整体监管较为繁琐；4.无法抵御恶劣天气环境变化等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种储气柜装置。
本发明采用如下技术方案：
一种储气柜装置，包括罐体、气柜顶膜、气柜底膜、硬质的防护罩以及用于与输气管路对接的输气管口；所述气柜顶膜和气柜底膜分别与罐体固定连接；所述防护罩与罐体顶部固定连接；所述气柜顶膜固定设置在罐体上部；所述防护罩位于气柜顶膜的外侧；所述气柜底膜位于罐体的底部；所述防护罩上设置有用于平衡气柜顶膜与防护罩之间的空间内气压的气压平衡机构；所述罐体的底部设置有备用沼气泄压排放口，所述罐体的底部固定设置有底部检修口。
优选的，当气体向罐体内部充装时，气柜顶膜能够随着气体体积不断增加而向外侧鼓涨；
当罐体内部气体向外排放时，气柜顶膜能够随着气体排出而不断向下收缩进入罐体内，直至罐体内气体完全排放完毕，此时气柜顶膜与罐体底部的气柜底膜相贴合。
优选的，所述罐体底部相对于水平面倾斜设置，所述气柜底膜沿着罐体底部铺设；
所述输气管口位于罐体底部，罐体的底部朝向输气管口所在方向倾斜；
气柜底膜上设置有与所述输气管口相对应的气口，气口与输气管口固定连接；
所述输气管口与输气管路相连。
优选的，所述输气管路设置有凝水器，所述凝水器固定设置在竖井内。
优选的，所述防护罩为硬质防护罩，所述防护罩的底部固定设置有第一箍筋，所述罐体的顶部固定设置有第二箍筋，气柜顶膜的底部固定设置在第一箍筋与第二箍筋之间；
所述第一箍筋和第二箍筋通过锁紧螺钉相固定。
优选的，所述防护罩顶部固定设置有锥形顶盖；
所述顶盖包括：
多功能支撑件：位于顶盖中部，用于为顶部支撑龙骨提供支撑点；
顶部支撑龙骨：多个顶部支撑龙骨沿着多功能支撑件圆周均布设置，顶部支撑龙骨的一端与多功能支撑件固定连接；
顶部面板：与顶部支撑龙骨固定连接。
优选的，顶盖的下沿与防护罩侧壁固定连接；
顶盖的下沿固定设置有第四箍筋，防护罩侧壁的上端固定设置有第五箍筋，所述第四箍筋和第五箍筋固定连接。
优选的，所述防护罩与气柜顶膜之间设置有沼气余量监控装置，沼气余量监控装置包括：在所述防护罩与气柜顶膜之间设置有能够测量气柜顶膜与防护罩之间距离的测距传感器；测距传感器的信号输出端与用于控制干式储气柜装置运行的控制模块相连。在使用时，控制模块录入不同气柜顶膜到防护罩间距离所对应的沼气剩余量，距离到达对应值后控制模块的显示器显示对应沼气剩余量。
优选的，所述多功能支撑件包括管筒、固定设置在所述管筒侧壁的多个向下倾斜的支撑板以及可拆卸的设置在管筒顶部的盲板；所述顶部支撑龙骨的一端与所述支撑板固定连接；
气压平衡机构包括与盲板固定连接的通气管，通气管与管筒相连通，所述通气管上固定设置有呼吸阀。
优选的，所述通气管的排气端为圆弧状，排气口朝向下方。
优选的，所述顶盖设置有视窗，在使用时，所述视窗能够查看防护罩与气柜顶膜之间的状态，便于检修维护。
优选的，干式储气柜装置中的压力传感器、温度传感器以及电磁阀分别通过无线模块接入物联网控制系统中，控制系统将区域内各干式储气柜装置所处运行状态实时显示在后台中央监控屏中，当运行状态异常时，警报器进行预警提示。
优选的，在所述罐体内部加设气囊，气囊沿着罐体内侧壁固定设置，所述气囊的进出气口穿过罐体侧壁伸出至罐体外部，所述气口与罐体之间密封连接。所述气口与补气管路相连，所述补气管路与鼓风机相连
优选的，气囊内部充装有惰性气体，氩气或二氧化碳。
优选的，罐体设置有沼气自循环干燥装置，干燥装置包括带有水汽吸附层的干燥塔，干燥塔的进气口和排气口分别与罐体内部相连通。干燥塔的进气口通过进气气路与罐体相连，进气气路设置有进气泵，在使用时，沼气自罐体内部进入干燥塔的水汽吸附层，最终自排气口重新回到罐体内部。
本发明所公开的储气柜装置，整体结构设计合理，抗损能力强，安全隐患低，并且便于检修维护。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明防护罩与罐体的位置关系的结构示意图；
附图3是本发明顶部支撑龙骨与多功能支撑件的位置关系的结构示意图；
附图4是本发明多功能支撑件的结构示意图；
附图5是本发明附图1的A部放大结构示意图；
附图6是本发明附图1的B部放大结构示意图；
附图7是本发明附图1的C部放大结构示意图；
附图8是本发明附图1的D部放大结构示意图；
附图9是本发明清雪装置的结构示意图；
附图10是本发明一个实施例的结构示意图；
在附图中，1罐体、2气柜顶膜、3输气管口、4气柜底膜、5防护罩、51顶盖、52多功能支撑件、53顶部支撑龙骨、54顶部面板、55管筒、56支撑板、57盲板、6呼吸阀、7通气管、8输气管路、9凝水器、10竖井、11检修口、12罐体侧壁、13第一箍筋、14罐体底部、15防护罩侧壁、16第二箍筋、17第三箍筋、18第四箍筋、19第五箍筋、20连杆、21布风管、22喷头、23输风管道、24干燥塔、25活性炭层。
具体实施方式
以下结合附图给出的实施例，进一步说明本发明的具体实施方式。本发明不限于以下实施例的描述。
本发明公开了一种储气柜装置，在以下实施例中，它主要用于储存作为清洁能源使用的沼气，用于沼气的储存，所储存的沼气供沼气用户随时取用。
实施例1
如图1和2所示，一种储气柜装置，包括罐体1、气柜顶膜2、气柜底膜4、防护罩5以及用于与输气管路8对接的输气管口3；所述气柜顶膜2和气柜底膜4分别与罐体1固定连接；所述防护罩5与罐体1顶部固定连接；所述气柜顶膜2固定设置在罐体1上部；所述防护罩5位于气柜顶膜2的外侧；所述气柜底膜4位于罐体1的底部；所述防护罩5上设置有用于平衡气柜顶膜2与防护罩5之间的空间内气压的气压平衡机构。
该干式储气柜装置外部设置防护罩，能够抵抗恶劣天气，预防人为破坏。
优选的，当气体向罐体1内部充装时，气柜顶膜2能够随着气体体积不断增加而向外侧鼓涨；当罐体1内部气体向外排放时，气柜顶膜2能够随着气体排出而不断向下收缩进入罐体1内，直至罐体1内气体完全排放完毕。
内部采用上下双膜(气柜顶膜2和气柜底膜4)进行密封，在进气和排气过程中，气柜顶膜2呼吸式动作，确保气体排放彻底。
优选的，所述罐体底部14相对于水平面倾斜设置，所述气柜底膜4沿着罐体底部14铺设；所述输气管口3位于罐体底部14上，罐体1的底部朝向输气管口3所在方向倾斜；气柜底膜4上设置有与所述输气管口3相对应的气口，气口与输气管口3固定连接；所述输气管口3与输气管路8相连。
优选的，输气管口3位于罐体底部14的中部。
优选的，所述输气管路8设置有凝水器9，所述凝水器9固定设置在竖井10内。
输气管路8中的沼气中往往含有少量的水汽，通过凝水器9后，将水汽凝结并排出。
优选的，所述防护罩5顶部固定设置有锥形顶盖51。
如图5所示，优选的，所述防护罩5的底部固定设置有第一箍筋13，所述罐体1的顶部固定设置有第二箍筋16，气柜顶膜2的底部固定设置在第一箍筋13与第二箍筋16之间；所述第一箍筋13和第二箍筋16通过锁紧螺钉相固定。当第一箍筋13和第二箍筋16固定后，气柜顶膜2的底部被夹持固定在第一箍筋13和第二箍筋16之间。
如图3所示，优选的，所述顶盖51包括：
多功能支撑件52：位于顶盖51中部，用于为顶部支撑龙骨53提供支撑点；
顶部支撑龙骨53：多个顶部支撑龙骨53沿着多功能支撑件52圆周均布设置，顶部支撑龙骨53的一端与多功能支撑件52固定连接；
顶部面板54：与顶部支撑龙骨53固定连接。
顶部支撑龙骨53的一端与多功能支撑件52固定连接，顶部支撑龙骨53倾斜设置，相邻的龙骨之间固定有顶部面板54，形成锥形顶盖51。锥形顶盖51能够减少雨雪积压，提高设备整体抗损能力。
如图7所示，优选的，顶盖51的下沿与防护罩侧壁15固定连接；顶盖51的下沿固定设置有第四箍筋18，防护罩侧壁15的上端固定设置有第五箍筋19，所述第四箍筋18和第五箍筋19固定连接。
如图4所示，优选的，所述多功能支撑件52包括管筒55、固定设置在所述管筒55侧壁的多个向下倾斜的支撑板56以及可拆卸的设置在管筒55顶部的盲板57；所述顶部支撑龙骨53的一端与所述支撑板56固定连接；气压平衡机构包括与盲板57固定连接的通气管7，通气管7与管筒55相连通，所述通气管7上固定设置有呼吸阀6。
所述多功能支撑件52一方面能够对圆周排布的顶部支撑龙骨53进行固定，为顶部支撑龙骨53提供中心支撑点，另一方面其同样作为气压平衡机构的连通管口，在此同时在检修过程中，该管筒55为顶部的气柜顶膜2与防护罩5之间的检修口11。
优选的，所述罐体1为搪瓷罐体1。
如图6所示，优选的，所述气柜底膜4通过第三箍筋17与所述罐体1固定连接。
优选的，所述防护罩5为玻璃钢防护罩5。
优选的，所述罐体1的下部设置有检修口11。
优选的，所述输气管路8相对于水平面向下倾斜设置。
优选的，防护罩5的侧壁为与罐体1相对应的圆筒形，由搪瓷板拼装而成。
优选的，气柜顶膜2能够随着罐体1内部的气体不断排放，直至沼气排尽，最终向内收缩至罐体底部14，此时气柜顶膜2与罐体底部14上的气柜底膜4相贴合。
优选的，在本发明的一些实施例中，为了进一步提高设备安全性能，在所述输气管路8中设置有气体流量计，所述罐体1内设置有气压传感器，所述气体流量计与气压传感器分别与控制模块相连。在使用时，气压传感器和气体流量计的分别采集罐体内部的压力数据和管道内的气体流量数据，当罐体内压力异常或管道内流量异常时，控制模块向监管人员发送警示信息。在本发明的一些实施例中，罐体设置有紧急泄压阀，当罐体内部压力异常，到达阈值后，控制模块发送开启指令，紧急泄压阀开启。
优选的，在本发明中的一些实施例中，所述防护罩5上固定设置有除雪装置。
优选的，在本发明的一些实施例中，罐体1下部设置有备用沼气排放口或泄压排放口，当罐体1的输气管路意外阻塞，可临时选用备用沼气排放口对沼气进行排放。
优选的，如图4所示，所述通气管7的排气端为圆弧状，排气口朝向下方。
优选的，第一箍筋、第二箍筋、第三箍筋、第五箍筋分别为直角箍筋，第四箍筋为108度箍筋。优选的，箍筋之间使用锁紧螺栓进行固定。
在使用时，以储气柜装置中储存沼气使用为例：沼气在沼气发生装置中产生，通过输气管路8输送至干式储气柜装置中，即向干式储气柜装置中充装沼气，充装沼气过程中，气柜顶膜2随着罐体1内部沼气体积增加，不断向上鼓涨。
在使用沼气的过程中，干式储气柜装置向外排放沼气，过程中，输气管路8向外排放沼气，过程中气柜顶膜2随着罐内沼气体积减少而向下收缩，直至内部沼气排放完毕。在本发明的一些实施例中，输气管路8上设置有用于向外输送沼气时使用的加压气泵。
本发明所公开的干式储气柜装置，整体外部结构采用罐体1和硬质防护罩5的设计结构，其抗损能力强，能够抵御恶劣环境、人为破坏。
在本发明的一些实施例中，干式储气柜装置采用气柜顶膜2和气柜底膜4的模式配合进、出沼气，在实现上下双侧密封的同时，气柜顶膜2和气柜底膜4能够随着罐体1内部气压降低而鼓涨和收缩，配合进出沼气。气柜顶膜2和气柜底膜4二者相互分离，能够单独动作、更换和维修，不会发生相互干扰的技术问题。
采用上述的硬质外结构+柔性内结构相结合的结构，硬质外结构对柔性内结构进行支撑的同时，提高整个储气柜的抗损能力，柔性内部结构在达到双侧密封效果的同时，能够随着内部气压变化而变化，确保内部沼气排尽。
在罐体底部14采用倾斜式设置，有助于罐内因压力、温度变化而凝结的水汽顺利排出，防止其在罐内积存。另外，该倾斜结构，使得整个罐体1内呈收口变径结构，在排气过程中有助于排气顺畅。
另外，采用分体式装配结构，有助于提高效率。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上做出优化：
气柜顶膜2与防护罩5之间的空间内设置有压力传感器，该压力传感器的信号输出端通过无线网络传输模块与控制模块相连。在使用过过程中如气柜顶膜2与防护罩5之间的空间内压力异常，则判断气压平衡机构意外阻塞，需进行检修维护。
优选的，在本发明的一些实施例中，所述顶部面板的设置有酚醛树脂保温层。
优选的，所管筒的外周固定设置有除雪装置，所述除雪装置包括布风管21，在布风管21上圆周均布设置有多个喷头22，布风管21通过输风管道23与高压气泵相连。所述布风管21为圆环形，所述布风管21环绕在管筒55外周，布风管21通过连杆20与管筒固定连接。所述喷头22向下倾斜设置。
在使用时，当突遇大量降雪时，开启高压气泵，进行吹扫。防止学层过厚出现大量结冰的现象。
实施例3
本实施例在实施例1或2的基础上做出优化：
在本发明的一些实施例中，为了防止因外界温度升高、暴晒等原因造成的温度变化而引起的罐体压力异常，在所述罐体内部加设气囊，气囊沿着罐体内侧壁固定设置，所述气囊的进出气口穿过罐体侧壁伸出至罐体外部，所述气口与罐体之间密封连接。所述气口与补气管路相连，所述补气管路与鼓风机相连。通过内部固定设置气囊，达到保温的效果。优选的，气囊内部充装有惰性气体，氩气或二氧化碳。
实施例4
在本发明的一些实施例中，干式储气柜装置采用物联网智能控制系统进行系统化监管。干式储气柜装置中的压力传感器、温度传感器以及电磁阀分别通过无线模块接入物联网控制系统中，控制系统将区域内各干式储气柜装置所处运行状态实时显示在后台中央监控屏中，当运行状态异常时，警报器进行预警提示。
实施例5
如图10所示，本实施例在实施例1的基础上进行优化：罐体设置有沼气自循环干燥装置，干燥装置包括带有水汽吸附层的干燥塔，干燥塔的进气口和排气口分别与罐体内部相连通。干燥塔的进气口通过进气气路与罐体相连，进气气路设置有进气泵，在使用时，沼气自罐体内部进入干燥塔的水汽吸附层，最终自排气口重新回到罐体内部。
作为优选的，在本发明的一些实施例中，水汽吸附层包括活性炭层。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种储气柜装置，其特征在于：包括罐体、气柜顶膜、气柜底膜、防护罩以及用于与输气管路对接的输气管口；
所述气柜顶膜和气柜底膜分别与罐体固定连接；
所述防护罩与罐体顶部固定连接；
所述气柜顶膜固定设置在罐体上部；
所述防护罩位于气柜顶膜的外侧；
所述气柜底膜位于罐体的底部；
所述防护罩上设置有用于平衡气柜顶膜与防护罩之间的空间内气压的气压平衡机构；
所述罐体的底部设置有备用沼气泄压排放口，所述罐体的底部固定设置有底部检修口。
2.根据权利要求1所述的储气柜装置，其特征在于：当气体向罐体内部充装时，气柜顶膜能够随着气体体积不断增加而向外侧鼓涨；
当罐体内部气体向外排放时，气柜顶膜能够随着气体排出而不断向下收缩进入罐体内，直至罐体内气体完全排放完毕，此时气柜顶膜与罐体底部的气柜底膜相贴合。
3.根据权利要求1所述的储气柜装置，其特征在于：所述罐体底部相对于水平面倾斜设置，所述气柜底膜沿着罐体底部铺设；
所述输气管口位于罐体底部，罐体的底部朝向输气管口所在方向倾斜；
气柜底膜上设置有与所述输气管口相对应的气口，气口与输气管口固定连接；
所述输气管口与输气管路相连。
4.根据权利要求3所述的储气柜装置，其特征在于：所述输气管路设置有凝水器，所述凝水器固定设置在竖井内。
5.根据权利要求1所述的储气柜装置，其特征在于：所述防护罩为硬质防护罩，所述防护罩的底部固定设置有第一箍筋，所述罐体的顶部固定设置有第二箍筋，气柜顶膜的底部固定设置在第一箍筋与第二箍筋之间；
所述第一箍筋和第二箍筋通过锁紧螺钉相固定。
6.根据权利要求1所述的储气柜装置，其特征在于：所述防护罩顶部固定设置有锥形顶盖；
所述顶盖包括：
多功能支撑件：位于顶盖中部，用于为顶部支撑龙骨提供支撑点；
顶部支撑龙骨：多个顶部支撑龙骨沿着多功能支撑件圆周均布设置，顶部支撑龙骨的一端与多功能支撑件固定连接；
顶部面板：与顶部支撑龙骨固定连接。
7.根据权利要6所述的储气柜装置，其特征在于：顶盖的下沿与防护罩侧壁固定连接；
顶盖的下沿固定设置有第四箍筋，防护罩侧壁的上端固定设置有第五箍筋，所述第四箍筋和第五箍筋固定连接。
8.根据权利要求7所述的储气柜装置，其特征在于：所述多功能支撑件包括管筒、固定设置在所述管筒侧壁的多个向下倾斜的支撑板以及可拆卸的设置在管筒顶部的盲板；所述顶部支撑龙骨的一端与所述支撑板固定连接；
气压平衡机构包括与盲板固定连接的通气管，通气管与管筒相连通，所述通气管上固定设置有呼吸阀。
9.根据权利要求8所述的储气柜装置，其特征在于：所述通气管的排气端为圆弧状，排气口朝向下方。
10.根据权利要求1所述的储气柜装置，其特征在于：所述防护罩为玻璃钢防护罩。
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