CN202598647U - 用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统 - Google Patents

用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，所述干发酵地热及壁热采暖系统包括厌氧干发酵反应器、低温换热器和采暖热源；其中，在厌氧干发酵反应器的侧部器壁内设置有壁热管，在厌氧干发酵反应器的底部器壁内设置有地热管，低温换热器通过给水管和回水管与壁热管和地热管相连，低温换热器通过管道与采暖热源相连。该系统加热温度易于控制且加热温度恒定，可使得厌氧干发酵反应器温度在菌种适宜的温度范围内，以确保厌氧发酵过程顺利进行，实现产气最大化。

Description

用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统
技术领域
本实用新型涉及地热及壁热采暖系统，具体涉及适用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统。
背景技术
厌氧发酵是指有机废物在缺氧情况下，利用微生物厌氧菌，经过甲烷菌的新陈代谢生理功能，将有机物转化为沼气和沼肥的整个生产工艺过程。
目前，发酵厌氧处理工艺在处理城市生活垃圾、有机物含量较高的固体废弃物、农村秸秆及畜禽粪便等农业废弃物中广泛的得到应用。根据发酵底物状态的不同,生物质厌氧发酵技术分为厌氧湿发酵技术和厌氧干发酵技术。
传统的发酵厌氧处理工艺是湿发酵厌氧处理（也称为厌氧湿发酵），该种工艺必须让原料和水完全混合的方式，来完成厌氧过程，此种方法不能够达到有机物的最大产气潜能，而且浪费了很大的增温能量。尤其是对室外环境较恶劣的北方地区，湿发酵厌氧处理工艺受到很大的限制，而且由于北方通常气温较低，所需要的增温能量非常大，这样消耗大量的能量，也增加成本。
所谓厌氧干发酵，又称固体厌氧发酵，其反应本质与厌氧湿发酵相同，有机物经过微生物厌氧菌分解发酵过程分为液化、酸化、产甲烷三个阶段；①在液化阶段，厌氧菌种利用酶对垃圾有机物进行酶解，使固态物变成可溶于水的物质；②在产酸阶段，则依靠产酸菌将上述可溶物生成酸性中间物；③产甲烷阶段，最后由甲烷菌利用酸性中间物、以及物料中的其他碳类化合物转化为甲烷，即沼气。
实践中，已开发实施厌氧干发酵工艺的设备。不过，在改善厌氧干发酵设备加热和提高能量利用方面，仍存在改进空间。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种适用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，有效利用加热方式提高能量利用效率，避免热量散失，确保厌氧干发酵设备中的菌种在恒定的适宜温度下，使得厌氧干发酵过程顺利进行。
本实用新型的目的在于提供以下方面。
（1）一种用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，所述地热及壁热采暖系统包括厌氧干发酵反应器、低温换热器和采暖热源；
其中，在厌氧干发酵反应器的侧部器壁内设置有壁热管，在厌氧干发酵反应器的底部器壁内设置有地热管，低温换热器通过给水管和回水管与壁热管和地热管相连，
低温换热器通过管道与采暖热源相连。
（2）根据上述（1）中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，用于连接低温换热器与采暖热源的管道与补水管相连。
（3）根据上述（1）或（2）中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，低温换热器上设置给水管口和回水管口，给水管口与给水管相连，回水管口与回水管相连，在给水管上设置分水器，分水器出口分别与壁热管和地热管相连。
（4）根据上述（3）中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在给水管上设置采暖调节电动阀。
（5）根据上述任一项中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在回水管上设置循环泵。
（6）根据上述任一项中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在用于连接低温换热器与采暖热源的管道上设有热源循环泵。
（7）根据上述任一项中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在厌氧干发酵反应器内、给水管内和回水管内设置温度监测点。
（8）根据上述（7）中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在温度监测点处设置温度检测器。
（9）根据上述（8）中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，例如温度传感器。
在根据本实用新型的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统中，壁热管和地热管用于对厌氧干发酵反应器进行加热，低温换热器用于对壁热管和地热管提供加热介质如热水，采暖热源用于加热初始热介质，以便对低温换热器中热介质进行加热。这样，通过采暖热源加热的初始热介质经管道流入低温反应器，低温反应器中的热介质由此被加热通过给水管流入壁热管和地热管，加热后温度降低的热介质经回水管流回低温换热器，再被初始热介质加热，如此循环，从而完成对厌氧干发酵反应器的加热。
在根据本实用新型的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统的优选实施方式中，补水管向采暖热源注入热介质并被采暖热源加热，所产生的高温初始热介质通过管道进入低温换热器内，把温度降到菌种适宜的温度，经过给水管流出，再由分水器流入到厌氧干发酵反应器中设置的壁热管和地热管内，通过采暖电动阀随时可以控制热介质流量，从而控制厌氧干发酵反应器的温度。在确保厌氧干发酵反应器内温度恒定在设置范围内，在厌氧干发酵反应器内、给水管内和回水管内设置温度监测点，在温度监测点处可以设置温度检测器如温度传感器，从而检测各处温度，以便控制厌氧干发酵反应器温度在期望温度范围内，使厌氧干发酵反应器中的菌种处在最适宜的温度下，以便实现产气最大化。
作为采暖热源，可利用锅炉、余热等各类热源。
根据本实用新型的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统具有以下优点：
（1）加热温度易于控制：由于经采暖热源加热的高温初始热介质与低温换热器中的低温热介质混合，不仅加热低温换热器中的低温热介质，而且加热后的低温热介质的温度可以控制在期望的温度范围内；厌氧干发酵的温度需要保持在30-60℃范围内，温度不能过高或过低，这种加热方式可以确保厌氧干发酵反应器的温度在此范围内，而避免被高温的初始热介质加热至过高温度；
（2）加热温度恒定：由于低温换热器内的热介质量很大，温度保持能力强，在循环流动情况下，能确保壁热管和地热管中的热介质温度较为恒定，从而确保厌氧干发酵反应器的温度恒定；另外，由于壁热管和地热管为并联设置，能够确保厌氧干发酵反应器均匀受热，从而确保反应器内温度均衡，以保证厌氧干发酵过程顺利进行。
附图说明
图1示出根据本实用新型的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统的优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1-厌氧干发酵反应器
2-低温换热系统
3-采暖热源
4-热源循环泵
5-补水管
6-给水管
7-采暖调节电动阀
8-分水器
9-壁热管
10-地热管
11-回水管
12-循环泵
具体实施方式
以下结合附图，参照优选的具体实施方式来进一步说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。本实用新型的特点和优点将随着这些说明变得更为清楚。不过，这些实施方案仅是说明性的，其对本实用新型的保护范围并不构成任何限制。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在优选的实施方式中，如图1所示，提供一种用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其中包括：厌氧干发酵反应器1、低温换热器2和采暖热源3。补水管5与采暖热源3和低温换热之2之间的管道相连,采暖热源3与低温换热器2通过管道连接,低温换热器2与采暖热源3设有回流管道,并在管道上设有热源循环泵4。低温换热器2连着给水管6，给水管6连有采暖调节电动阀7，采暖调节电动阀连接分水器8，分水器8与厌氧干发酵反应器1的侧部和底部中设置的壁热管9和地热管10相连，壁热管9和地热管10与低温换热器2之间连有回水管11，并在其上设有循环泵12。
经补水管5向采暖热源3注水并加热，热源所提供高温热水在热源循环泵4的作用下进入低温换热器2内，把温度降到菌种适宜的温度，经过给水管6流出，通过采暖调节电动阀7调节水量，再由分水器8流入到厌氧干发酵反应器1内的壁热管9和地热管10中，其中给水母管6与分水器8之间设有的采暖电动阀7，随时可以控制水的流量，以控制厌氧干发酵反应器1的温度。厌氧干发酵反应器1和低温换热器2之间、低温换热器2和采暖热源3之间均设有回水管道，使水循环利用，节约能量。
在进一步优选的实施方式中，为确保厌氧干发酵反应器1内温度恒定在设置范围内，在期望的位置处设置温度监测点，例如在厌氧干发酵反应器1内、给水管内、回水管内等，通过在检测处设置温度检测器如温度传感器，可以检测各处的温度，使厌氧干发酵反应器1中的菌种处在最适宜的温度下，以便产气最大化，如图1所示。
以上通过优选的具体实施方式对本实用新型进行了范例性说明。不过需要声明的是，这些具体实施方式仅是对本实用新型的阐述性解释，并不对本实用新型的保护范围构成任何限制，在不超出本实用新型精神和保护范围的情况下，本领域技术人员可以对本实用新型技术内容及其实施方式进行各种改进、等价替换或修饰，这些均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，所述干发酵地热及壁热采暖系统包括厌氧干发酵反应器、低温换热器和采暖热源；
其中，在厌氧干发酵反应器的侧部器壁内设置有壁热管，在厌氧干发酵反应器的底部器壁内设置有地热管，低温换热器通过给水管和回水管与壁热管和地热管相连，
低温换热器通过管道与采暖热源相连。
2.根据权利要求1中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，用于连接低温换热器与采暖热源的管道与补水管相连。
3.根据权利要求1或2中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，低温换热器上设置给水管口和回水管口，给水管口与给水管相连，回水管口与回水管相连，在给水管上设置分水器，分水器出口分别与壁热管和地热管相连。
4.根据权利要求3中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在给水管上设置采暖调节电动阀。
5.根据权利要求1或2中中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在回水管上设置循环泵。
6.根据权利要求1或2中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在用于连接低温换热器与采暖热源的管道上设有热源循环泵。
7.根据权利要求1或2中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在厌氧干发酵反应器内、给水管内和回水管内设置温度监测点。
8.根据权利要求7中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，在温度监测点处设置温度检测器。
9.根据权利要求8中所述的用于厌氧干发酵设备的地热及壁热采暖系统，其特征在于，温度检测器为带远传功能温度传感器。
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CN107177497A (zh) * 2017-08-01 2017-09-19 河南理工大学 一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺
CN107827230A (zh) * 2018-01-04 2018-03-23 韩淇 针对低温地区高氮、磷污水的恒温智控mbr水处理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107177497A (zh) * 2017-08-01 2017-09-19 河南理工大学 一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺
CN107177497B (zh) * 2017-08-01 2023-11-03 河南理工大学 一种矿山采空区充填秸秆生物产气系统及其产气工艺
CN107827230A (zh) * 2018-01-04 2018-03-23 韩淇 针对低温地区高氮、磷污水的恒温智控mbr水处理装置
CN107827230B (zh) * 2018-01-04 2023-09-15 韩淇 针对低温地区高氮、磷污水的恒温智控mbr水处理装置

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