CN201567328U - 一种自动控温沼气实验装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种在实验室以作物秸秆和牲畜粪便为原料进行干法发酵制备沼气的自动控温沼气实验装置，该装置包括发酵装置、增保温装置和计量装置，其中发酵装置包括有罐体和排气阀，排气阀设在罐体的顶部；增保温装置包括有加热器、保温材料，加热器缠绕在罐体的侧壁上，保温材料设在罐体和加热器的外围，所述罐体的侧壁是由罐体内壁和罐体外壁构成的两层结构；所述增保温装置还设有温度控制仪、温度传感器和水，温度传感器和水设在罐体内壁和罐体外壁之间，温度传感器将水温信息传给温度控制仪，温度控制仪通过控制加热器对水的温度进行调整。该装置可以将试验温度保持在设定值，提高了试验的准确性和安全性。

Description

一种自动控温沼气实验装置
技术领域
本实用新型涉及一种沼气实验装置，具体是一种在实验室以作物秸秆和牲畜粪便为原料进行干法发酵制备沼气的自动控温沼气实验装置。
背景技术
沼气发酵是指以各种有机废弃物为原料，利用水解产酸菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷菌将其分解为CH4、CO2、H2S等气体的发酵工艺。其主要特点是充分利用工业和农业等产生的废弃物生产沼气，对改善环境，解决能源危机有着十分重要的意义。我国对沼气的研究已有多年的历史，在沼气开发前期，需做大量实验研究工作，目前我国在实验室发酵制备沼气时，其实验装置有些没有增保温装置，在室温条件下进行实验，有些利用太阳能或电能直接对实验装置进行加热，如北京市东单总部57号刘旭研制的一种沼气发酵罐(专利号为：ZL200720173713.3的中国专利)没有增保温装置。吉林省农科院土肥所农村能源处研制了一种自动排料沼气干发酵装置[期刊：可再生能源，1990(4)：25-27]和一种全封闭满装料连续进排料沼气干发酵装置(专利号为：ZL03252295.9的中国专利)，其利用太阳能直接对实验装置进行加热。河北省秦皇岛市海港区张连义研制的四季用沼气发酵罐(专利号为：ZL200620024073.5的中国专利)，其利用电能直接对实验装置进行加热。没有增保温装置时，实验温度变化较大，在温度较适合菌种时产气较好，而在温度不适合菌种时产气较差，因此产气不稳定，对实验影响较大。利用太阳能直接对实验装置进行加热时与无增保温装置时一样，当有无太阳时，产气不一样，产气也不稳定，对实验影响较大。当利用电能直接对实验装置进行加热时，加热时加热装置温度上升较快较高，容易将实验装置靠近加热装置的发酵物料中的菌种杀死，特别是在突然停电时，另外温度变化快容易将发酵物料中菌种杀死。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能很好地控制发酵温度的自动控温沼气实验装置。当该装置中保温介质水的温度达到设定值时，能保持在设定值的温度，再向试验原料传递热量使物料的发酵温度保持不变，提高试验的准确性和安全性。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自动控温沼气实验装置，该装置包括发酵装置、增保温装置和计量装置，其中发酵装置包括有罐体和排气阀，排气阀设在罐体的顶部；增保温装置包括有加热器、保温材料，加热器缠绕在罐体的侧壁上，保温材料设在罐体和加热器的外围，所述罐体的侧壁是由罐体内壁和罐体外壁构成的两层结构；所述增保温装置还设有温度控制仪、温度传感器和水，温度传感器和水设在罐体内壁和罐体外壁之间，温度传感器将水温信息传给温度控制仪，温度控制仪通过控制加热器对水的温度进行调整。
所述计量装置是由沼气压力表、排气管和流量计构成，排气管与罐体顶部的排气阀相连接，沼气压力表和流量计依次串接在排气管上。
所述发酵装置还包括有排液阀、密封橡胶垫圈、盖板、螺栓、进液阀，排液阀设在罐体底部，盖板用螺栓固定在罐体顶部，在盖板与罐体之间设有密封橡胶垫圈，进液阀和排气阀设在盖板上。
本实用新型的有益效果：该装置由于采用先对水进行加温再对发酵物料进行加温，在加热时发酵物料的温度变化缓慢，能稳定地将沼气发酵物料温度保持在设定值，对发酵物料中的菌种影响不大，提高了实验的准确性和安全性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1、排液阀；2、温度控制仪；3、罐体内壁；4、水；5、罐体外壁；6加热器；7、保温材料；8、温度传感器；9、密封橡胶垫圈；10、盖板；11、螺栓；12、进液阀；13、排气阀；14、沼气压力表；15、排气管；16、透明橡胶管；17、物料；18、弯管19、流量计。
具体实施方式
如图1所示，一种自动控温沼气实验装置，该装置包括发酵装置、增保温装置和计量装置，所述计量装置包括沼气压力表14、排气管15和流量计19，排气管15与排气阀13相连接，在排气管15上依次串接有沼气压力表14、流量计19。
发酵装置是由排液阀1、罐体、密封橡胶垫圈9、盖板10、螺栓11、进液阀12和排气阀13组成，罐体有罐体内壁3、罐体外壁5两层，罐体底部装有排液阀1，盖板10用螺栓11固定在罐体顶部，在盖板10与罐体之间设有密封的密封橡胶垫圈9，在盖板10上连接有进液阀12和排气阀13。
增保温装置是由温度控制仪2、加热器6、保温材料7和温度传感器8组成，加热器6设在罐体外壁5的外壁上，温度传感器8设在罐体内壁3和罐体外壁5之间的水4中，温度传感器8将水4的温度传送到温度控制仪2，温度控制仪2根据水4的温度对加热器6进行控制。当水温度低于设定温度时，温度控制仪2控制加热器6的电源接通，对发酵物料加热；当水温度高于设定温度时，温度控制仪2控制加热器6的电源断开，停止加热。在加热器6的外面用保温材料7对罐体外壁5进行包裹以达到保温隔热的效果。增保温装置可保持的最高温度达到100度，因此可将试验温度控制在室温至100度间任意温度。
工作原理
进行制备沼气实验时，首先将温度控制仪2的设定温度调整到所需温度，再将经好氧处理的原料(粉碎的秸秆和牲畜的粪便等)调整其干物质浓度到20％左右，投入到罐体中，留出20％-30％的空间储存产生的沼气，并密封好。实验开始时介质水4的温度低于温度控制仪2的设定温度，温度控制仪2控制加热器6的电源接通，加热器6处于加热状态，介质水4的温度逐渐升高，并对罐体中发酵物料加热，当水温逐渐升高到温度控制仪2的设定温度，加热器6的电源断开，处于停止加热状态，这时继续对罐体中发酵物料加热，如此反复直到发酵物料的温度达到温度控制仪2的设定温度并保持在温度控制仪2的设定温度。即实现自动控温，保障实验的准确性。

Claims (3)

1.一种自动控温沼气实验装置，该装置包括发酵装置、增保温装置和计量装置，其中发酵装置包括有罐体和排气阀(11)，排气阀(11)设在罐体的顶部；增保温装置包括有加热器(6)、保温材料(7)，加热器(6)缠绕在罐体的侧壁上，保温材料(7)设在罐体和加热器(6)的外围，其特征在于：所述罐体的侧壁是由罐体内壁(3)和罐体外壁(5)构成的两层结构；所述增保温装置还设有温度控制仪(2)、温度传感器(8)和水(4)，温度传感器(8)和水(4)设在罐体内壁(3)和罐体外壁(5)之间，温度传感器(8)将水温信息传给温度控制仪(2)，温度控制仪(2)通过控制加热器(6)对水(4)的温度进行调整。
2.根据权利要求1所述的自动控温沼气实验装置，其特征在于：所述计量装置是由沼气压力表(14)、排气管(15)和流量计(19)构成，排气管(15)与罐体顶部的排气阀(11)相连接，沼气压力表(14)和流量计(19)依次串接在排气管(15)上。
3.根据权利要求1所述的自动控温沼气实验装置，其特征在于：所述发酵装置还包括有排液阀(1)、密封橡胶垫圈(9)、盖板(10)、螺栓(11)、进液阀(12)，排液阀(1)设在罐体底部，盖板(10)用螺栓(11)固定在罐体顶部，在盖板(10)与罐体之间设有密封橡胶垫圈(9)，进液阀(12)和排气阀(13)设在盖板(10)上。
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