CN201915014U - 沼气发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的沼气发生器，包括装料容器、导向装置、导气管、回收口和热水管，装料容器为上部开口的容器，导向装置穿过装料容器与装料容器上部的开口密封相连，导向装置的进料口在装料容器外，出料口在装料容器内，导气管穿过导向装置的出料口，其进气口设在装料容器内部的上端，出气口设在装料容器的外侧，回收口设在进料口和出料口之间的导向装置上或设在与导向装置相通的管路上，回收口高于出料口，回收口的下方设回收容器，回收容器上设的开口连接三通管，三通管一端通过管道连到进料口和出料口之间的导向装置上，三通管另一端设置开关。本实用新型密封性较好，进出料通过沼气压强自动调节，安全性能好，寒冷天气产气稳定。

Description

沼气发生器

[技术领域]

本实用新型涉及沼气能源设备领域，尤其涉及一种自动进出料、产气效率高、安全性好的沼气发生器。

[背景技术]

当今世界，能源是世界各国发展的重中之重，是人类社会的生存之本。能源危机显现，传统主力能源即将枯竭，新的主力能源尚未形成。风电、水电、核能、地热能、太阳能、生物质能等各种新能源纷纷涌现。

另外，传统能源的大规模生产使用，已经使得自然生态环境遭到破坏，面临着全球气候变暖等重大危机。

因此，人类必须选择一种合适的新能源，以该能源为基础创造一种新型的工业化生产系统，同时解决能源和环境这两大问题，保证人类的可持续发展。

利用生物质发酵生产沼气是一种既环保又可再生的能源发生方式。由于用生物质发酵生产沼气，在获得能源的同时，还产生大量有机肥料，并把植物吸收的部分二氧化碳和能源以有机肥料的形式返回到土壤中，若大规模生产，地球上的土壤将会越来越肥沃，大气中的二氧化碳浓度将逐渐降低，地球的温室气体效应将得以缓解。可见沼气不仅可减少污染，还可以改善自然环境，这是其他新能源所没有的优点。

利用生物发酵产生沼气，需要在一密封性较好的空间内放置生物原料，生物原料发酵产生沼气，所产生的沼气可以输出用于发电、燃烧等使用，目前产生沼气主要是在地下设置一沼气池，将生物材料投放到该地下的沼气池内进行发酵产生沼气。

沼气在我国农村已推广近六十年，沼气能做饭、烧水、照明、发电，尤其为欠发达农村地区提供了清洁、环保、低碳、再生、经济实惠的能源，发展沼气带来的经济和社会效益已日益明显。然而，随着科学技术的进步、人们物质、文化水平的提高，现有沼气的使用性已不能满足人们生活的需求，并且现有生产沼气能源存在进料难、出料难、冬季产气难三大难题，使沼气的应用受到极大的局限；现有的沼气发酵池基本为开放式，密封性差，导致沼气池周边臭气熏天，严重污染生态环境和影响人们的生活品质。

现有的沼气池存在如下的缺点：

(1)进料难和出料难，沼气产生延续性差：一般沼气池的池深度在2米以上，进料时都由人工将秸秆粪便等生物质原料装入到沼气池进行发酵，工人劳动强度大、效率低；而发酵余物主要沉寂在发酵池底部，且发酵池底面为一般为凹表面，造成出料困难；使用一段时间后，在沼气池内会积累一定的已发酵的生物废料，为了解决上述的问题，需要打开沼气池，人员进入池体内清除其中已发酵的废料，清理干净后再重新使用。由于发酵池容积较大，每次从清理干净沼气池重新人工开始进料到产出气压稳定的沼气，需要花费几个月的时间(一般为1-2个月)，沼气产生的延续性很差，使用很不方便。

(2)气温低时，尤其冬天产气率低：由于目前常用的沼气发酵池本身的结构缺陷，其池深与发酵面积之比较大，新发酵原料投入发酵池后，即使通过搅拌，也难于和发酵池内的发酵剂充分接触；同时，由于池温受外界温度的影响，当外界温度较低，尤其在冬天时，现有沼气池的产气量都会急剧降低。

(3)现有的沼气发酵池基本为开放式，密封性差，存在部分沼气外泄的问题，甚至造成爆炸、中毒等安全问题。

[实用新型内容]

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种沼气发生器，其具有设置简单、自动进出料、沼气产生延续性强、气压稳定、气密性好、产气效率高的特点。

本实用新型提供的沼气发生器，包括装料容器，还包括导向装置、导气管和回收口，所述装料容器为上部开口的容器，导向装置为上下开通的管形，其穿过装料容器上部的开口，与装料容器上部的开口密封相连，所述导向装置在装料容器外的端部设有进料口，导向装置在装料容器内的端部设有出料口，所述导气管穿过导向装置的出料口，且其进气口设置在装料容器内部的上端，出气口设在装料容器的外侧，所述的回收口设在进料口和出料口之间的导向装置上或设在与导向装置相通的管路上，回收口高于出料口，回收口的下方设有回收容器。

所述的回收容器上设有一开口，所述开口连接三通管，三通管一端通过管道连接到进料口和出料口之间的导向装置上，三通管另一端设置开关。

还包括热水管，所述热水管的进水口和出水口设置在装料容器的外部，热水管伸入装料容器内部。

所述导向装置的上部设为倾斜管，下部设为竖直管，中部设为横管，进料口设置在上部倾斜管的顶部，出料口设置在下部竖直管的底部，所述导向装置下部的竖直管顶部开通设置，导气管通过竖直管顶部的开通口伸出导向装置，且在其开通口上设置有旋盖。

所述导向装置下部的竖直管上与装料容器相连接处设置有伸缩节，该伸缩节的上部为细管，下部为粗管，粗管和装料容器密封固定相连，粗管和细管连接处的外部用固定螺母进行固定。

包括多个装料容器、多个导向装置和多个导气管，装料容器、导向装置和导气管——对应设置，所述的导向装置之间通过管路相通，在所述的导向装置之间连接的管路上设置开口，开口下方设有回收容器，装料容器底部还设置有排料口，该排料口连接三通管，三通管一端设置开关，另一端通过管道和回收容器相连。

所述的热水管的进水口和出水口可外接于供热管或太阳能热水管之一，热水管通过导向装置进入装料容器内或者通过装料容器上的开口进入装料容器内部。

所述的装料容器的底部还设有开孔，所述开孔连接三通管，三通管一端设置开关，另一端设有与之连接的导管，导管顶部设有伸缩节，该伸缩节的上部为细管，下部为粗管，粗管和细管的外部通过螺母固定连为一体，所述伸缩节的顶部设有开关，且该开关的高度低于进料口。

所述的开关是阀门、堵头或活塞之一。

所述的装料容器和导向装置之间设有多层密封垫圈。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

本实用新型装料容器和导向装置之间设有多层密封垫圈，使得本实用新型不会发生燃气泄露事故，安全性能良好；回收容器的设置，使得本实用新型可以获得稳定压强的沼气，当沼气室压强过大，进料过程自动停止，沼气会压迫发酵原料从发酵室向回收容器出料，以减小发酵室内的发酵原料，且增大沼气室的体积，降低沼气室的压强；当沼气室压强过小，进料过程自动开始，且装料容器会虹吸回收容器中的发酵原料，增加发酵室的发酵原料，增加沼气室的沼气产生量，增加沼气室压强；热水管的设置可提高发酵室内发酵原料的温度，尤其在寒冷的冬季可加快物料的发酵，缩短产气时间，提高产气效率，使得本实用新型的沼气发生器四季产气量稳定，并可适用于寒冷地区；导向装置下部的竖直管上伸缩节的设置，可以将沼气室的压强设定在一定范围内；所述导向装置下部的竖直管顶部开通设置，可直观的看到装料容器中原料的发酵情况。

[附图说明]

图1为本实用新型第一实施例的沼气发生器的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例的沼气发生器的结构示意图；

图3为本实用新型第三实施例的沼气发生器的结构示意图。

[具体实施方式]

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的沼气发生器，其具体实施方式、结构、特征及其功效，说明如后。

本实用新型提供的沼气发生器，如图1所示，包括装料容器3、导向装置1和导气管2，所述装料容器3为上部开口的容器，用于提供秸秆等生物质原料的发酵产生沼气的场所，如图1、2、3所示，本实用新型提供的沼气发生器在使用中装料容器3内虚线下方为容纳发酵原料空间，称为发酵室，虚线上方为容纳原料发酵产生的沼气空间，称为沼气室；导向装置1为上下开通的管形，其穿过装料容器3上部的开口，与装料容器3上部的开口密封相连，所述导向装置1在装料容器3外的端部设有进料口14，导向装置1在装料容器3内的端部设有出料口15，且出料口15位于发酵室内。本实用新型的生物质发酵原料由进料口14进入导向装置1，经过导向装置1从出料口15进入装料容器3内。所述导气管2穿过导向装置1的出料口15，且其进气口21设置在装料容器3内部的上端，出气口22设在装料容器3的外侧，该导气管2用于将装料容器内产生的沼气导出进行使用。如图1本实用新型第一实施例的沼气发生器结构示意图所示，在进料口14和出料口15之间的导向装置1上设有回收口16，回收口16高于出料口15，回收口16的下方设有回收容器5。所述回收容器5上设有一开口，所述开口连接三通管51，三通管51一端通过管道7连到进料口14和出料口15之间的导向装置1上，三通管51另一端设置开关52，开关52可以是阀门、堵头或活塞之一，当回收容器5中的废料需要清理排出时，打开三通管51上的开关52就可进行。本实用新型工作时首先将进料口14和厕所下水道、或猪圈下水道、或者制作成流体的沼气发酵原料场所相通，将发酵原料通过导向装置1装入到装料容器3内，形成发酵室(如图1、2、3中所示的虚线下方)，而出料口15位于发酵室内，装料容器3内发酵室发酵产生沼气容纳于沼气室，沼气室内的沼气通过导气管2流出进行使用，从进料口14装入的部分发酵原料也可通过管道7和回收口16先流入回收容器5中进行预发酵，预发酵后的物料再流入到装料容器3中进行发酵，增加预发酵过程可使得进入装料容器3内的原料缩短发酵时间，提高沼气的产率。本实施例中当沼气室压强过大，进料过程自动停止，沼气会压迫发酵原料从发酵室向回收容器5出料，以减小发酵室内的发酵原料，且增大沼气室的体积，降低沼气室的压强；当沼气室压强过小，进料过程自动开始，且装料容器3会虹吸回收容器5中的发酵原料，增加发酵室的发酵原料，增加沼气室的沼气产生量，增加沼气室压强。由此可以看出，本实用新型用自动进出料实现了沼气压强的自动调节，大大提高了沼气发生器的安全性。

如图2本实用新型第二实施例的沼气发生器结构示意图所示，回收口16设置在与导向装置1相通的管路上，回收口16高于出料口15，回收口16的下方设有回收容器5，所述回收容器5上设有一开口，所述开口连接三通管51，三通管51一端通过管道7连接到进料口14和出料口15之间的导向装置1上，三通管51另一端设置开关52，所述的开关52可以是阀门、堵头或活塞之一，当回收容器5中的废料需要清理排出时，打开三通管51上的开关52就可进行。本实施例中当沼气室压强过大，进料过程自动停止，沼气会压迫发酵原料从发酵室向回收容器5出料，以减小发酵室内的发酵原料，且增大沼气室的体积，降低沼气室的压强；当沼气室压强过小，进料过程自动开始，且装料容器3会虹吸回收容器5中的发酵原料，增加发酵室的发酵原料，增加沼气室的沼气产生量，增加沼气室压强。由此可以看出，本实用新型用自动进出料实现了沼气压强的自动调节，大大提高了沼气发生器的安全性。

如图1和如2所示，本实用新型第一实施例和第二实施例的沼气发生器在装料容器3的底部还设有开孔，所述开孔连接三通管31，三通管31一端设置开关32，另一端设有与之连接的导管33，导管33顶部设有伸缩节35，该伸缩节35的上部为细管，下部为粗管，粗管和细管的外部通过螺母固定连为一体，该伸缩节35可控制导管33的高度。所述伸缩节35的顶部设有开关34且其低于进料口14。通过调节伸缩节35的高度，并打开开关34，可以控制装料容器3内发酵原料的高度，当进入到装料容器3内的原料不断增多时，通过该伸缩节35高度，可控制发酵室内的原料量保持不变，多余的原料会从伸缩节35的顶部设有开关34处流出。当需要排出装料容器3中的废料时，打开三通管31上的开关32即可。所述的开关32、34可以是阀门、堵头或活塞之一。

请参见图3本实用新型第三实施例的沼气发生器结构示意图，本实施例中的沼气发生器设置多个装料容器3、多个导向装置1和多个导气管2，装料容器3、导向装置1和导气管2——对应设置，所述的导向装置1之间通过管路8相通，在所述的管路8上设置开口81，开口81下方设有回收容器5′。装料容器3底部还设置有排料口，该排料口可连接三通管51′，三通管51′一端设置开关52′，开关52′可以是阀门、堵头或活塞之一，另一端通过管道7′和回收容器5′相连。这样，该排料口通过开关52′可用于控制装料容器3内废料的清理排出，无需人工进入装料容器3内清理，降低工人劳动强度和成本；该排料口的设置还可以使得本实用新型产生沼气压强的自动稳压调节更迅速、快捷，当沼气室压强过大时，发酵原料可以通过底部排料口的管道7′向回收容器5′排料，当沼气室压强过小时，回收容器5′的发酵原料可以直接流向发酵室。

请参见图1、图2和图3，本实用新型的沼气发生器的装料容器3内还设有热水管4，所述热水管4的进水口和出水口设置在装料容器3的外部，热水管4伸入装料容器3的内部，热水管4的进水口和出水口可外接于供热管、太阳能热水管等。该热水管4通过导向装置1进入装料容器3内(如图1和图3)；请参见图2，也可以在装料容器3壁上设置开口，所述热水管4穿过该开口进入装料容器3，所述热水管4与该开口密封相连。该热水管4的设置可提高发酵室内发酵原料的温度，尤其在寒冷的冬季可加快物料的发酵，缩短产气时间，提高产气效率，使得本实用新型的沼气发生器四季产气量稳定，尤其适用于寒冷地区。

所述导向装置1的上部11设为倾斜管，下部13设为竖直管，中部12设为横管，进料口14设置在上部11倾斜管的顶部，出料口15设置在下部13竖直管的底部，所述导向装置1下部13的竖直管顶部开通设置，导气管2通过竖直管顶部的开通口伸出导向装置1，且在其开通口上设置有旋盖，当打开旋盖时，可直观的看到装料容器3中原料的发酵情况。

所述导向装置1下部13的竖直管上在与装料容器3相连接处设置有伸缩节，在第一实施例中回收口16设置在导向装置1中部12的横管上，在第二实施例中回收口16设置在高于伸缩节位置的与导向装置1相通的管路上，这样该伸缩节的升降可用于调节回收口16的高度，该伸缩节的具体设置为上部为细管，下部为粗管，粗管和装料容器3密封固定相连，粗管和细管连接处的外部用固定螺母进行固定，当将细管调节到粗管中的合适高度后，拧紧螺母即可。通过调节回收口16的高度，可以调节装料容器3的沼气室的压强为合适值时装料容器3向回收容器排料或进料，即可以将沼气室的压强设定在一定范围内。

本实用新型的装料容器3和导向装置1之间设有多层密封垫圈，使得装料容器3的密封性能良好。装料容器3、回收容器5用玻璃钢制作，由于玻璃钢具有抗弯、抗折、弹性变形的特性，使本实用新型的密封性较好，使用寿命较长。

本实用新型装料容器3和导向装置1之间设有多层密封垫圈，使得本实用新型不会发生燃气泄露事故，安全性能良好；回收容器5、5′的设置，使得本实用新型可以获得稳定压强的沼气，当沼气室压强过大，进料过程自动停止，沼气会压迫发酵原料从发酵室向回收容器5、5′出料，以减小发酵室内的发酵原料，且增大沼气室的体积，降低沼气室的压强；当沼气室压强过小，进料过程自动开始，且装料容器3会虹吸回收容器5、5′中的发酵原料，增加发酵室的发酵原料，增加沼气室的沼气产生量，增加沼气室压强；热水管4的设置可提高发酵室内发酵原料的温度，尤其在寒冷的冬季可加快物料的发酵，缩短产气时间，提高产气效率，使得本实用新型的沼气发生器四季产气量稳定，尤其适用于寒冷地区；导向装置1下部13的竖直管上伸缩节的设置，可以将沼气室内的压强设定在一定范围内；所述导向装置1下部13的竖直管顶部开通设置，可直观的看到装料容器3中原料的发酵情况。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述，但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (10)

1.一种沼气发生器，包括装料容器，其特征在于，还包括导向装置、导气管和回收口，所述装料容器为上部开口的容器，导向装置为上下开通的管形，其穿过装料容器上部的开口，与装料容器上部的开口密封相连，所述导向装置在装料容器外的端部设有进料口，导向装置在装料容器内的端部设有出料口，所述导气管穿过导向装置的出料口，且其进气口设置在装料容器内部的上端，出气口设在装料容器的外侧，所述的回收口设在进料口和出料口之间的导向装置上或设在与导向装置相通的管路上，回收口高于出料口，回收口的下方设有回收容器。

2.如权利要求1所述的沼气发生器，其特征在于，所述的回收容器上设有一开口，所述开口连接三通管，三通管一端通过管道连接到进料口和出料口之间的导向装置上，三通管另一端设置开关。

3.如权利要求1所述的沼气发生器，其特征在于，还包括热水管，所述热水管的进水口和出水口设置在装料容器的外部，热水管伸入装料容器内部。

4.如权利要求1-3任意一项所述的沼气发生器，其特征在于，所述导向装置的上部设为倾斜管，下部设为竖直管，中部设为横管，进料口设置在上部倾斜管的顶部，出料口设置在下部竖直管的底部，所述导向装置下部的竖直管顶部开通设置，导气管通过竖直管顶部的开通口伸出导向装置，且在其开通口上设置有旋盖。

5.如权利要求4所述的沼气发生器，其特征在于，所述导向装置下部的竖直管上与装料容器相连接处设置有伸缩节，该伸缩节的上部为细管，下部为粗管，粗管和装料容器密封固定相连，粗管和细管连接处的外部用固定螺母进行固定。

6.如权利要求5所述的沼气发生器，其特征在于，包括多个装料容器、多个导向装置和多个导气管，装料容器、导向装置和导气管——对应设置，所述的导向装置之间通过管路相通，在所述的导向装置之间连接的管路上设置开口，开口下方设有回收容器，装料容器底部还设置有排料口，该排料口连接三通管，三通管一端设置开关，另一端通过管道和回收容器相连。

7.如权利要求3所述的沼气发生器，其特征在于，所述的热水管的进水口和出水口可外接于供热管或太阳能热水管之一，热水管通过导向装置进入装料容器内或者通过装料容器上的开口进入装料容器内部。

8.如权利要求1所述的沼气发生器，其特征在于，所述的装料容器的底部还设有开孔，所述开孔连接三通管，三通管一端设置开关，另一端设有与之连接的导管，导管顶部设有伸缩节，该伸缩节的上部为细管，下部为粗管，粗管和细管的外部通过螺母固定连为一体，所述伸缩节的顶部设有开关，且该开关的高度低于进料口。

9.如权利要求6或8中所述的沼气发生器，其特征在于，所述的开关是阀门、堵头或活塞之一。

10.如权利要求1所述的沼气发生器，其特征在于，所述的装料容器和导向装置之间设有多层密封垫圈。

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