CN114574330A - 用于住宅供暖的沼气能转化结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于住宅供暖的沼气能转化结构，涉及室内供暖技术领域。本发明包括沼气池、储气管、蒸发炉和回流箱，沼气池内安装有若干储水箱，储水箱与沼液接触；沼气池内还设有若干电极杆，与沼液构成原电池结构。本发明通过在沼气池内部安装翅片排布的储水箱，能够利用内部的发酵反应产生的热量直接作用于储水箱中的水，使水在参与低温供暖和加热反应前进行预热，一方面能够充分利用沼气能，另一方面节约了作为燃气的沼气的使用量；同时，通过在沼气池内加装若干电极杆，利用不同材质的电极杆构成放电组，与沼气池内的沼液构成原电池结构放电，进一步提高了对沼气池内分解反应产能的利用效率，节约了电能。

Description

用于住宅供暖的沼气能转化结构

技术领域

本发明属于室内供暖技术领域，特别是涉及用于住宅供暖的沼气能转化结构。

背景技术

沼气池主要是用于分解并处理住宅区的生活垃圾和废物，沼气池中的产物包括沼气、沼液和废渣，其中沼气可用作燃气，沼液和废渣都可以用于农作物的施肥作业；除此之外，由于沼气池内的相关分解反应均属于氧化还原反应，过程中始终会放出热量，而这部分热量通常很少被利用；尤其是在住宅供暖过程中，较为常见的方式通常是通过将水加热后再注入室内的供暖管道来为住宅供暖，而对于沼气池内发酵反应过程中的能量却很难充分利用；为了进一步提高沼气能的利用率，我们结合现有技术，设计了用于住宅供暖的沼气能转化结构。

发明内容

本发明的目的在于提供用于住宅供暖的沼气能转化结构，解决现有的沼气能利用率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为用于住宅供暖的沼气能转化结构，包括沼气池、储气罐、蒸发炉和回流箱，所述沼气池、储气罐和蒸发炉均埋设于地下，且沼气池、储气罐、蒸发炉和回流箱四者依次通过设置管道连通，并构成闭环系统，其中住宅用户端设置于回流箱与蒸发炉之间，而构成的闭环系统能够使参与住宅供暖的水流在供暖完毕后回流，循环利用，节约资源；所述沼气池一侧面安装有进料管，且进料管连通至沼气池的内部；

所述沼气池池壁内表面粘连有若干储水箱，若干储水箱之间焊接连通有若干连通管；其中若干储水箱均匀分布于沼气池的内壁，且相互分散，一方面便于沼气池中的发酵物料均匀分布至储水箱的外部，发酵过程中产生的热量能够直接作用在储水箱的表面；另一方面分散的储水箱额能够提高发酵物料对水源的加热效率和保温效率；其中一所述储水箱一侧面焊接有注水管和排水管，且两者均延伸连通至沼气池的外部；其中所述排水管的出口端焊接连通有冷水管和热进水管，且热进水管延伸至蒸发炉内部；所述注水管和冷水管均延伸至回流箱内部，且注水管与回流箱的连接处安装有抽水泵；同时注水管还外接水源，用于将初始的供热水源注入储水箱中，而排水管能够将储水箱中水排出至住宅用户端；

所述沼气池池壁内表面旋转卡接有筛料盘，筛料盘中心旋转轴接有集成柱；所述集成柱下端焊接有若干电极杆，电极杆的下端插接于沼气池的底部；所述沼气池池壁内部开设有传动槽，筛料盘周侧面设置有若干卡齿，且卡齿延伸至传动槽内部；所述沼气池池壁内部安装有若干调节电机，调节电机的输出轴安装有调节齿轮，且调节齿轮与筛料盘的卡齿啮合；所述电极杆通过集成柱与调节电机电性连接；若干所述电极杆分设为若干组，且每组包含两根电极杆；同组两根所述电极杆的材质均为活泼金属，且两者材质的活泼性存在差异；所述电极杆与沼气池之间构成原电池结构；即在沼气池中充满发酵物料和发酵液后，同组的两根电极杆与发酵液构成原电池，并在发酵过程中通过电极杆放电；活泼性存在差异的两根电极杆共同构成放电组，若干放电组依次串联至集成柱内部，并通过集成柱与调节电机电性连接，同时在放电过程中带动调节电机工作；

所述沼气池上表面安装有顶盖，顶盖与储气罐之间设置有储气管，且沼气池与储气罐之间通过储气管相互连通；所述蒸发炉内部栓接有蒸发胆和燃烧炉架，且燃烧炉架设置于蒸发胆的下方；所述储气罐的顶端与蒸发炉之间栓接有供气管，且供气管延伸至燃烧炉架表面；所述注水管通过蒸发炉的顶端延伸连通至蒸发胆的内部；所述燃烧炉架底表面焊接有电火花塞，所述电火花塞与电极杆电性连接，且两者之间设置有温控开关，其中温控开关包括温度传感器，温度传感器设置于住宅用户端；温度传感器用于感应住宅的室温，当温度降低时，温控开关闭合，电火花塞开始放电，点燃储气罐中释放的燃气，并加热蒸发胆中的水。

进一步地，所述蒸发胆一侧面法兰连通有热水管，且热水管通过蒸发炉延伸连通至回流箱的内部；蒸发胆中的水烧热后可通过热水管注入住宅用户端。

进一步地，所述排水管、冷水管和热进水管之间构成三通管结构，且三者的连接处安装有分流阀；所述分流阀为电磁阀结构，且分流阀与电极杆电性连接，同时分流阀与温度传感器电性连接，与上述结构相配合，当住宅温度降低时，分流阀由冷水管的一侧拨向热进水管的一侧，储水箱中的水流注入蒸发胆中，开始加热。

进一步地，所述筛料盘表面开设有若干筛料槽口，且沼气池内部筛料盘上下部分通过筛料槽口相互连通；所述沼气池内表面焊接有刮板，且刮板的刃部延伸至筛料盘内部，并与其上表面之间贴合；原电池放电过程中带动调节电机启动，调节齿轮通过齿轮啮合结构带动筛料盘旋转，旋转时刮板能够将筛料盘表面的待发酵废料通过筛料槽口落入沼气池的内部，参与发酵反应。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过在沼气池内部安装翅片排布的储水箱，将储水箱与沼气池内的发酵物料和发酵液充分接触，能够利用内部的发酵反应产生的热量直接作用于储水箱中的水，使水在参与低温供暖和加热反应前进行预热，一方面能够充分利用沼气能，另一方面节约了作为燃气的沼气的使用量；同时，通过在沼气池内加装若干电极杆，利用不同材质的电极杆构成放电组，与沼气池内的沼液构成原电池结构放电，作用于沼气池中的调节电机和沼气能转化结构中的分流阀和电火花塞，进一步提高了对沼气池内分解反应产能的利用效率，节约了电能；

除此之外，通过设置储气罐和蒸发炉，进一步利用少量沼气燃烧产能的方式，为住宅室内提供热量，实现了对住宅区的低温供暖效果。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的用于住宅供暖的沼气能转化结构的组装结构图；

图2为图1中A部分的局部展示图；

图3为本发明的用于住宅供暖的沼气能转化结构的俯视图；

图4为图3中剖面B-B的结构示意图；

图5为图4中剖面C-C的结构示意图；

图6为图5中剖面E-E的结构示意图；

图7为图6中F部分的局部展示图；

图8为图5中剖面G-G的结构示意图；

图9为图5中剖面D-D的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、沼气池；2、储气罐；3、蒸发炉；4、回流箱；5、进料管；6、储水箱；7、连通管；8、注水管；9、排水管；10、冷水管；11、热进水管；12、抽水泵；13、筛料盘；14、集成柱；15、电极杆；16、调节齿轮；17、顶盖；18、储气管；19、蒸发胆；20、燃烧炉架；21、供气管；22、热水管；23、电火花塞；24、分流阀；25、筛料槽口；26、刮板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“中”、“外”、“内”等指示方位或位置关系，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组件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。

请参阅图1-图9所示，本发明为用于住宅供暖的沼气能转化结构，包括沼气池1、储气罐2、蒸发炉3和回流箱4，沼气池1、储气罐2和蒸发炉3均埋设于地下，且沼气池1、储气罐2、蒸发炉3和回流箱4四者依次通过设置管道连通，并构成闭环系统，其中住宅用户端设置于回流箱4与蒸发炉3之间，而构成的闭环系统能够使参与住宅供暖的水流在供暖完毕后回流，循环利用，节约资源；沼气池1一侧面安装有进料管5，且进料管5连通至沼气池1的内部；

沼气池1池壁内表面粘连有若干储水箱6，若干储水箱6之间焊接连通有若干连通管7；其中若干储水箱6均匀分布于沼气池1的内壁，且相互分散，一方面便于沼气池1中的发酵物料均匀分布至储水箱6的外部，发酵过程中产生的热量能够直接作用在储水箱6的表面；另一方面分散的储水箱6额能够提高发酵物料对水源的加热效率和保温效率；其中一储水箱6一侧面焊接有注水管8和排水管9，且两者均延伸连通至沼气池1的外部；其中排水管9的出口端焊接连通有冷水管10和热进水管11，且热进水管11延伸至蒸发炉3内部；注水管8和冷水管10均延伸至回流箱4内部，且注水管8与回流箱4的连接处安装有抽水泵12；同时注水管8还外接水源，用于将初始的供热水源注入储水箱6中，而排水管9能够将储水箱6中水排出至住宅用户端；

沼气池1池壁内表面旋转卡接有筛料盘13，筛料盘13中心旋转轴接有集成柱14；集成柱14下端焊接有若干电极杆15，电极杆15的下端插接于沼气池1的底部；沼气池1池壁内部开设有传动槽，筛料盘13周侧面设置有若干卡齿，且卡齿延伸至传动槽内部；沼气池1池壁内部安装有若干调节电机，调节电机的输出轴安装有调节齿轮16，且调节齿轮16与筛料盘13的卡齿啮合；电极杆15通过集成柱14与调节电机电性连接；若干电极杆15分设为若干组，且每组包含两根电极杆15；同组两根电极杆15的材质均为活泼金属，且两者材质的活泼性存在差异；电极杆15与沼气池1之间构成原电池结构；即在沼气池1中充满发酵物料和发酵液后，同组的两根电极杆15与发酵液构成原电池，并在发酵过程中通过电极杆15放电；活泼性存在差异的两根电极杆15共同构成放电组，若干放电组依次串联至集成柱14内部，并通过集成柱14与调节电机电性连接，同时在放电过程中带动调节电机工作；

沼气池1上表面安装有顶盖17，顶盖17与储气罐2之间设置有储气管18，且沼气池1与储气罐2之间通过储气管18相互连通；蒸发炉3内部栓接有蒸发胆19和燃烧炉架20，且燃烧炉架20设置于蒸发胆19的下方；储气罐2的顶端与蒸发炉3之间栓接有供气管21，且供气管21延伸至燃烧炉架20表面；注水管8通过蒸发炉3的顶端延伸连通至蒸发胆19的内部；燃烧炉架20底表面焊接有电火花塞23，电火花塞23与电极杆15电性连接，且两者之间设置有温控开关，其中温控开关包括温度传感器，温度传感器设置于住宅用户端；温度传感器用于感应住宅的室温，当温度降低时，温控开关闭合，电火花塞23开始放电，点燃储气罐2中释放的燃气，并加热蒸发胆19中的水。

优选地，蒸发胆19一侧面法兰连通有热水管22，且热水管22通过蒸发炉3延伸连通至回流箱4的内部；蒸发胆19中的水烧热后可通过热水管22注入住宅用户端。

优选地，排水管9、冷水管10和热进水管11之间构成三通管结构，且三者的连接处安装有分流阀24；分流阀24为电磁阀结构，且分流阀24与电极杆15电性连接，同时分流阀24与温度传感器电性连接，与上述结构相配合，当住宅温度降低时，分流阀24由冷水管10的一侧拨向热进水管11的一侧，储水箱6中的水流注入蒸发胆19中，开始加热。

优选地，筛料盘13表面开设有若干筛料槽口25，且沼气池1内部筛料盘13上下部分通过筛料槽口25相互连通；沼气池1内表面焊接有刮板26，且刮板26的刃部延伸至筛料盘13内部，并与其上表面之间贴合；原电池放电过程中带动调节电机启动，调节齿轮16通过齿轮啮合结构带动筛料盘13旋转，旋转时刮板26能够将筛料盘13表面的待发酵废料通过筛料槽口25落入沼气池1的内部，参与发酵反应。

需要进一步说明的是，温度传感器所感应的温度存在预设值，即当 住宅室内外温度高于预设值时，储水箱6中的水通过冷水管10注入住宅室内的供暖管道，为住宅室内进行保温式供暖工作；当室温低于预设值时，水流依次通过热进水管11和热水管22注入住宅室内的供暖管道，利用经加热后的热水为住宅供暖；另外，在供气管21表面还安装有增压泵，用于将产生的沼气加压注入储气罐2中储存备用；

工作原理：

在本发明的沼气能转化结构工作时，首先用户端的生活垃圾或者肥料通过进料管5不断注入沼气池1中，开始参与发酵反应；由于沼气池1中发酵反应本质为氧化还原反应，因此沼液也为电解质溶液，在不同活性的金属材质的电极杆15与沼液的相互反应下，形成原电池，并通过集成柱14向调节电机、电火花塞23和分流阀24供电；同时温度传感器开始监测住宅室内温度，当温度高于预设值时，储水箱6中的水依次通过排水管9和冷水管10注入住宅室内的供热管道，而后排出至回流箱4内，并经注水管8回流注入储水箱6的内部，完成循环；

当温度低于预设值时，温控开关闭合，分流阀24拨向热进水管11的一侧，储水箱6中的水经热进水管11注入蒸发胆19内部；同时电火花塞23启动打火，点燃沼气，加热蒸发胆19中的水；水在加热过程中，通过热水管22注入住宅区内的供热管道，同样经过注水管8回流注入储水箱6的内部；其中在温水和热水的供暖回流过程中，抽水泵12始终运行，用于形成水流热交换循环过程。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.用于住宅供暖的沼气能转化结构，包括沼气池（1）、储气罐（2）、蒸发炉（3）和回流箱（4），其特征在于：所述沼气池（1）、储气罐（2）和蒸发炉（3）均埋设于地下，且沼气池（1）、储气罐（2）、蒸发炉（3）和回流箱（4）四者依次通过设置管道连通，并构成闭环系统，其中住宅用户端设置于回流箱（4）与蒸发炉（3）之间；所述沼气池（1）一侧面安装有进料管（5），且进料管（5）连通至沼气池（1）的内部；

所述沼气池（1）池壁内表面粘连有若干储水箱（6），若干储水箱（6）之间焊接连通有若干连通管（7）；其中一所述储水箱（6）一侧面焊接有注水管（8）和排水管（9），且两者均延伸连通至沼气池（1）的外部；其中所述排水管（9）的出口端焊接连通有冷水管（10）和热进水管（11），且热进水管（11）延伸至蒸发炉（3）内部；所述注水管（8）和冷水管（10）均延伸至回流箱（4）内部，且注水管（8）与回流箱（4）的连接处安装有抽水泵（12）；

所述沼气池（1）池壁内表面旋转卡接有筛料盘（13），筛料盘（13）中心旋转轴接有集成柱（14）；所述集成柱（14）下端焊接有若干电极杆（15），电极杆（15）的下端插接于沼气池（1）的底部；所述沼气池（1）池壁内部开设有传动槽，筛料盘（13）周侧面设置有若干卡齿，且卡齿延伸至传动槽内部；所述沼气池（1）池壁内部安装有若干调节电机，调节电机的输出轴安装有调节齿轮（16），且调节齿轮（16）与筛料盘（13）的卡齿啮合；所述电极杆（15）通过集成柱（14）与调节电机电性连接；

所述沼气池（1）上表面安装有顶盖（17），顶盖（17）与储气罐（2）之间设置有储气管（18），且沼气池（1）与储气罐（2）之间通过储气管（18）相互连通；所述蒸发炉（3）内部栓接有蒸发胆（19）和燃烧炉架（20），且燃烧炉架（20）设置于蒸发胆（19）的下方；所述储气罐（2）的顶端与蒸发炉（3）之间栓接有供气管（21），且供气管（21）延伸至燃烧炉架（20）表面；所述注水管（8）通过蒸发炉（3）的顶端延伸连通至蒸发胆（19）的内部。

2.根据权利要求1所述的用于住宅供暖的沼气能转化结构，其特征在于，所述蒸发胆（19）一侧面法兰连通有热水管（22），且热水管（22）通过蒸发炉（3）延伸连通至回流箱（4）的内部。

3.根据权利要求2所述的用于住宅供暖的沼气能转化结构，其特征在于，所述燃烧炉架（20）底表面焊接有电火花塞（23），所述电火花塞（23）与电极杆（15）电性连接，且两者之间设置有温控开关，其中温控开关包括温度传感器，温度传感器设置于住宅用户端。

4.根据权利要求3所述的用于住宅供暖的沼气能转化结构，其特征在于，所述排水管（9）、冷水管（10）和热进水管（11）之间构成三通管结构，且三者的连接处安装有分流阀（24）；所述分流阀（24）为电磁阀结构，且分流阀（24）与电极杆（15）电性连接。

5.根据权利要求4所述的用于住宅供暖的沼气能转化结构，其特征在于，所述筛料盘（13）表面开设有若干筛料槽口（25），且沼气池（1）内部筛料盘（13）上下部分通过筛料槽口（25）相互连通；所述沼气池（1）内表面焊接有刮板（26），且刮板（26）的刃部延伸至筛料盘（13）内部，并与其上表面之间贴合。

6.根据权利要求5所述的用于住宅供暖的沼气能转化结构，其特征在于，若干所述电极杆（15）分设为若干组，且每组包含两根电极杆（15）；同组两根所述电极杆（15）的材质均为活泼金属，且两者材质的活泼性存在差异；所述电极杆（15）与沼气池（1）之间构成原电池结构。

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