CN201842845U - 空气隔热保温沼气池 - Google Patents

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Abstract

空气隔热保温沼气池，涉及对沼气池的改进技术。沼气池的侧壁、底板、顶棚内有封闭的空气夹层。所述的空气夹层是由内层和外层壁之间形成的封闭的充满空气的空间结构。本实用新型在原有的沼气池外侧增加空气隔热层，增加了热阻，提高了沼气池的保温性能。可以实现沼气池的大型化和高效率运行。

Description

空气隔热保温沼气池
技术领域
本实用新型涉及对沼气池的改进技术。
背景技术
生物质能源是三大新能源之一。目前生物质能源技术主要有直燃式发电、高温气化和沼气发酵技术。与其它两种生物质技术相比，沼气技术有很多优点：①原料适应性广；②沼气是生态、环保、高品质能源；③沼气的副产可以生产有机肥料，产品价值很高；④沼气技术简单易行。
根据这些优点，沼气技术是综合解决未来能源和生态系统的根本途径之一。为此，我们提出了“新能源-新农村综合生态系统”理念。
尽管沼气技术有很多优点，但由于它的发酵速度慢，产气效率低，导致沼气技术始终在小规模状态下发展，无法形成规模化产业，沼气技术的经济效益很低，广大农村还普遍采用秸秆自然燃烧的处理方式，大量的中小型养殖场的粪便得不到有效处理，造成环境污染。这种状况使得我国的绝大部分生物质都得不得有效使用。
沼气发酵速度慢是整个沼气技术发展的一个瓶颈。而影响沼气发酵速度的最重要的因素是沼气池的发酵温度。沼气的最佳发酵温度是60-65℃。根据文献农业部孙丽丽等人研究，沼气发酵温度对产气率、产气量和产气最大值出现的时间都有很大的影响。因此，沼气池的发酵温度是影响沼气池产期率和生产周期的一个最重要的因素。
发酵温度越高，产气速率越快，产气最大峰值也更加提前。以发酵温度53℃和30℃进行比较，高温发酵的产气量的峰值差不多是低温峰值的2倍。峰值出现的时间也差不多缩短了1倍。该文献还表明，对于高温发酵的总产气量比中温发酵提高22％左右。特别是，中温发酵所需时间约45天，而高温发酵所需时间仅为18天左右。这就意味着高温发酵的生产周期缩短了27天，生产效率提高1.5倍。
目前我国普遍采用的是沼气常温发酵技术，在条件稍好的一些地方采用了中温发酵技术(30-35℃)。对于高温发酵的主要困难时由于沼气池散热很大，维持高温需要消耗大量能源，最终的运行结果并不经济。特别是在冬天，北方的气温最低达零下30-40℃，即使维持10℃的发酵温度就很困难。
因此，要提高沼气池的产气率和缩短运行周期，就必须提高发酵温度，最根本的就是要提高沼气池的保温性能，降低散热损失。
中温沼气池与环境的温差为18℃左右，对于一个容积为3500m3的沼气池，散热面积约为1000m2，每天的散热量将达到2.27百万大卡。如果每天不补充热量，沼气池每天将下降0.65℃。如果考虑高温发酵，沼气池与环境温度的温差将达到38℃左右。每天的散热损失为4.79百万大卡，沼气池每天下降的温度将达到1.37℃。如果考虑对沼气池加热，每天将消耗能源684公斤标煤，一年将消耗250吨标煤。由此可见，用传统的保温方法很难实现沼气池的大型化和高效率运行。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种空气隔热保温沼气池，本实用新型解决了的现有沼气池的保温问题。
本实用新型的空气隔热保温沼气池，沼气池的侧壁、底板、顶棚内有封闭的空气夹层。
进一步地，本实用新型的空气隔热保温沼气池，还具有如下特点，所述的空气夹层是由内层和外层壁之间形成的封闭的充满空气的空间结构。
本实用新型在原有的沼气池外侧增加一层或者多层空气隔热层，增加了热阻，提高了沼气池的保温性能。可以实现沼气池的大型化和高效率运行。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中符号说明：1、地，2、沼气池底板空气夹层，3、沼气池底板，4、沼气池侧面外层，5、沼气池侧面内层，6、沼气池侧面空气夹层，7、沼气池，8、沼气池顶棚外层，9、沼气池顶棚内层，10、沼气池顶棚空气夹层，11、沼气池盖板，12、沼气池导管。
具体实施方式
下面结合附图并用最佳的实施例对本实用新型作详细的说明。
实施例一
本实用新型的空气隔热保温沼气池，在沼气池的侧壁、底板、顶棚内有两层封闭的空气夹层。
所述的空气夹层是由内层和外层壁之间形成的封闭的充满空气的空间结构。
实施例二
参阅图1，空气隔热保温沼气池，沼气池的侧壁、底板、顶棚内有封闭的空气夹层。
在地1上有沼气池底板3，地1与沼气池底板3之间有封闭的沼气池底板空气夹层2，沼气池7的侧壁由沼气池侧面外层4和沼气池侧面内层5构成，沼气池侧面外层4与沼气池侧面内层5之间有封闭的沼气池侧面空气夹层6，沼气池7的顶棚由沼气池顶棚外层8和沼气也顶棚内层9构成，沼气池顶棚外层8与沼气池顶棚内层9之间有沼气池顶棚空气夹层10，在沼气池7顶棚上有沼气池盖板11，沼气池盖板11上设置有沼气池导管12。
空气是良好的隔热材料，它的导热系数比通常的保温材料，如石棉、玻璃纤维、珍珠岩等都要低。保温层越厚，保温性能越好。空气不需要成本，取之不尽用之不竭。如果考虑用空气作为保温材料，其厚度就可以随意选取。因此，空气隔热保温沼气池就可以保证沼气池的散热非常少。
对于极寒冷的地区，如果空气隔热层太厚，容易引起对流换热。在这种情况下可以采取多层空气保温的方法来实现高寒地区的沼气池隔热保温。
这里把沼气池分为内壁和外壁。而外层可以是保温层，也可以是非保温层，它是空气夹层的外壁。如果是普通的保温层，如纤维板和石棉板之类，其强度是不够的，还容易引起漏风。所以，这一层壳采用砖、水泥墙等。
本实用新型在原有的沼气池外再增加一层砖墙、木板墙或者钢壁墙，中间隔一层空气。
增加一层空气夹层，相当于增加了3个热阻，其中两个对流换热热阻和一个导热热阻。按照传统沼气池换热模型的假设，同样忽略沼气池对内壁的对流换热热阻、沼气池墙壁热阻和沼气池外壁与环境之间的对流换热热阻，并考虑沼气池外墙用250mm厚的砖墙。这种结构与传统的沼气池保温方式相比，增加一层空气隔热，热阻增加了162倍。
以上实施例是本实用新型较优选具体实施方式的一种，本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.空气隔热保温沼气池，其特征在于，沼气池的侧壁、底板、顶棚内有封闭的空气夹层。
2.如权利要求1所述空气隔热保温沼气池，其特征在于，所述的空气夹层是由内层和外层壁之间形成的封闭的充满空气的空间结构。
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