CN204509233U - 沼气深冷脱水系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种沼气深冷脱水系统，其包括第一换热器、第二换热器、缓冲罐及冷冻机，第一换热器包括第一沼气入口、第一沼气出口、第二沼气入口、第二沼气出口及沼气输送管道；第二换热器设置有第三沼气入口、第三沼气出口及设置在第二换热器的第二容腔内的冷媒管。本实用新型通过设置第一换热器及第二换热器，初始沼气在第一容腔内与深冷脱水沼气进行第一次换热工序进行降温，再通过第二容腔内的冷媒管进行降温完成深冷脱水处理工序，进而使得从第二沼气出口出来的沼气温度维持在一个恒定的范围内，改进沼气脱水系统结构，节约能源，提高脱水效率，防止出现管道腐蚀的现象，让用户使用沼气更方便，并能简化整个沼气处理过程。
Description
技术领域
本实用新型涉及沼气处理技术领域，尤其是涉及一种沼气深冷脱水系统。
背景技术
沼气作为一种清洁能源已经获得全球的认可，目前全球沼气主要的用途就是发电和提纯，但是不管是哪一种方法都要对沼气中的水进行分离；沼气是一种混合气体，其中有二氧化碳、硫化氢等易溶于水，而生成有腐蚀特性的物质，有效的脱水可以防止保护管道，延长设备使用寿命等。
当将沼气用于燃气内燃发动机设备中时，沼气中携带的酸性物质(S2-)在凝结水中溶解会给设备造成严重的腐蚀和机械故障，具体地，沼气中含水对燃气内燃发电机组的危害：破坏运动件表面的油膜，造成运动件加速磨损，出现严重的机械故障；对燃气内燃发动机的机油进行腐蚀，导致机油更换周期缩短，增加运行成本；凝结水会对燃气内燃发动机的中冷器进行腐蚀，导致进气阻力增大，使得发动机的功率上不去，同时严重的腐蚀会导致中冷器腐蚀，增加运行成本；水含量太高会导致燃气的热值降低，最终影响到发动机的机械效率；沼气中含水量太高会导致发动机其它部件的慢性腐蚀，最终出现严重的机械故障。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种沼气深冷脱水系统，以解决沼气脱水工序中设备复杂、成本高、耗能高、效率低下的问题，改进沼气脱水系统结构，节约能源、节约时间，提高脱水效率，防止出现管道腐蚀的现象，让用户使用沼气更方便，并能简化整个沼气处理过程。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种沼气深冷脱水系统，其包括第一换热器、第二换热器、缓冲罐及冷冻机，所述第一换热器包括第一沼气入口、第一沼气出口、第二沼气入口、第二沼气出口及沼气输送管道，所述第一沼气入口及第二沼气出口分别设置在所述沼气输送管道的两端，所述沼气输送管道平行设置在所述第一换热器的第一容腔内，所述第一容腔内上下间隔设置有第一隔板，所述第一隔板与沼气输送管道在第一容腔内配合形成第一蛇形通道，所述第一沼气入口及第一沼气出口分别设置在所述第一蛇形通道两端；
所述第二换热器设置有第三沼气入口、第三沼气出口及设置在第二换热器的第二容腔内的冷媒管，所述第三沼气入口与第一沼气出口通过管道进行连接，所述第三沼气出口与第二沼气入口通过管道进行连接；所述冷媒管一端通过管道与缓冲罐连接，所述冷媒管另一端连接有冷冻机，所述缓冲罐与冷冻机之间通过管道连接；所述第二容腔内上下间隔设置有第二隔板，所述第二隔板与冷媒管在第二容腔内配合形成第二蛇形通道，所述第三沼气入口及第三沼气出口分别设置在所述第二蛇形通道两端。
在其中一个实施例中，还包括储水罐，所述第一换热器底端部设置有第一出水口，所述第二换热器底端部设置有第二出水口，所述第一出水口及第二出水口通过管道与储水罐连接。
在其中一个实施例中，所述储水罐设置有液位传感器及电磁阀，所述液位传感器与电磁阀电性连接。
在其中一个实施例中，所述冷媒管与冷冻机之间设置有三通阀，所述第二沼气出口处设置有温度传感器，所述温度传感器与三通阀电性连接，所述冷冻机内的冷媒经由三通阀流入冷媒管内，所述三通阀一端通过管道与缓冲罐连接。
在其中一个实施例中，所述缓冲罐与冷冻机之间设置有压缩机。
在其中一个实施例中，所述冷媒管成蛇形状构造。
综上所述，本实用新型沼气深冷脱水系统通过设置第一换热器及第二换热器，初始沼气通过在第一容腔内与深冷脱水沼气进行第一次换热工序进行降温，再通过第二容腔内的冷媒管进行第二次降温完成深冷脱水处理工序，进而使得从第二沼气出口出来的沼气温度维持在一个恒定的范围内，以符合燃气内燃发动机的使用条件；同时解决传统沼气脱水工序中设备复杂、成本高、耗能高、效率低下的问题，改进沼气脱水系统结构，节约能源、节约时间，提高脱水效率，防止出现管道腐蚀的现象，让用户使用沼气更方便，并能简化整个沼气处理过程。
附图说明
图1为本实用新型沼气深冷脱水系统的结构原理图。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
如图1所示，本实用新型沼气深冷脱水系统包括第一换热器100、第二换热器200、缓冲罐300、冷冻机400及储水罐500，所述第一换热器100包括第一沼气入口110、第一沼气出口120、第二沼气入口130、第二沼气出口140及沼气输送管道150，所述第一沼气入口110及第二沼气出口140分别设置在所述沼气输送管道150的两端，所述沼气输送管道150平行设置在所述第一换热器100的第一容腔160内，所述第一容腔160内上下间隔设置有第一隔板170，所述第一隔板170与沼气输送管道150在第一容腔160内配合形成第一蛇形通道180，所述第一沼气入口110及第一沼气出口120分别设置在所述第一蛇形通道180两端，初始沼气从第一沼气入口110进入，沿第一蛇形通道180从第一沼气出口120出来；所述第一换热器100底端部两侧设置有第一出水口190，初始沼气经由第一蛇形通道180与沼气输送管道150内的沼气进行第一次热交换，初始沼气内的水分经冷凝后经由第一出水口190流出。
所述第二换热器200设置有第三沼气入口210、第三沼气出口220及设置在第二换热器200的第二容腔230内的冷媒管240，所述第三沼气入口210与第一沼气出口120通过管道进行连接，所述第三沼气出口220与第二沼气入口130通过管道进行连接；所述冷媒管240成蛇形状构造，所述冷媒管240一端通过管道与缓冲罐300连接，所述缓冲罐300与冷冻机400之间通过管道连接，用以将冷媒管240内的流动冷媒进行缓冲后输送至冷冻机400内进行回收；所述冷媒管240另一端连接有冷冻机400，所述冷冻机400用以提供冷媒管240内的冷媒；所述第二容腔230内上下间隔设置有第二隔板270，所述第二隔板270与冷媒管240在第二容腔230内配合形成第二蛇形通道250，所述第三沼气入口210及第三沼气出口220分别设置在所述第二蛇形通道250两端，经由第一换热器100进行换热后的初始沼气从第三沼气入口210进入，沿第二蛇形通道250从第三沼气出口220出来。
具体地，所述第二换热器200底端部设置有第二出水口260，在第一换热器100进行换热后的初始沼气经由第二蛇形通道250与冷媒管240内的冷媒进行第二次热交换，使得初始沼气进一步冷却，使其温度进一步降低进行第二次脱水处理，冷凝后的水分经由第二出水口260流出。
在其中一个实施例中，所述第一出水口190及第二出水口260通过管道与储水罐500连接，所述储水罐500设置有液位传感器510及电磁阀520，所述液位传感器510与电磁阀520电性连接，所述液位传感器510用以检测储水罐500中冷凝水的液位，当储水罐500内的冷凝水到达预设高度时，液位传感器510控制电磁阀520开启，进而将储水罐500内的冷凝水自动排放。
在其中一个实施例中，所述冷媒管240与冷冻机400之间设置有三通阀600，所述第二沼气出口140处设置有温度传感器700，所述温度传感器700与三通阀600电性连接，所述冷冻机400内的冷媒经由三通阀600流入冷媒管240内，所述三通阀600一端通过管道与缓冲罐300连接，所述温度传感器700用以检测从第二沼气出口140处的沼气温度，当沼气温度高于预设值时，三通阀600与缓冲罐300连接的一端会处于关闭状态，此时流经冷媒管240内的冷媒增加，进而降低从第二沼气出口140出来的沼气温度；当沼气温度低于预设值时，三通阀600与缓冲罐300连接的一端会处于开启状态，从冷冻机400内出来的冷媒进行分流，部分冷媒通过管道流入缓冲罐300内，此时流经冷媒管240内的冷媒降低，进而提高从第二沼气出口140出来的沼气温度。
在其中一个实施例中，所述缓冲罐300与冷冻机400之间设置有压缩机800，所述压缩机800用以对冷冻机400内的冷媒提供驱动动力，使得冷冻机400内的冷媒能通过管道进行输送。
本实用新型具体使用时，在第一换热器100内初始沼气(温度40～60℃)经由第一沼气入口110进入到第一容腔160内，同时，在第二换热器200内进行深冷脱水处理后的沼气(温度低于10℃)经由第二沼气入口130进入到第一容腔160内，初始沼气与进行深冷脱水处理后的沼气在第一换热器100内进行换热，进行深冷脱水处理后的沼气在换热后经由第二沼气出口140进入到燃气内燃发动机内，初始沼气在换热后经由第一沼气出口120进入到第二容腔230内，使得从第二沼气出口140出来的沼气(温度25～35℃)能保持在一个恒温范围内。
此时，进入到第二容腔230内的初始沼气与冷媒管240中冷媒进行热交换，使其进行冷却完成深冷脱水处理工序，进行深冷脱水处理后的沼气经由第三沼气出口220进入到第二沼气入口130内。
同时，设置在第二沼气出口140处的温度传感器700对第二沼气出口140处的沼气温度进行检测，并控制三通阀600的开启或关闭，进而调节进入到冷媒管240内的冷媒流量，多余的冷媒经由管道流入到缓冲罐300内，以保证从第二沼气出口140出来的沼气温度维持在一个恒定范围内，以符合燃气内燃发动机的使用条件；同时解决传统沼气脱水工序中设备复杂、成本高、耗能高、效率低下的问题，改进沼气脱水系统结构，节约能源、节约时间，提高脱水效率，防止出现管道腐蚀的现象，让用户使用沼气更方便，并能简化整个沼气处理过程。
综上所述，本实用新型沼气深冷脱水系统通过设置第一换热器100及第二换热器200，初始沼气通过在第一容腔160内与深冷脱水沼气进行第一次换热工序进行降温，再通过第二容腔230内的冷媒管240进行第二次降温完成深冷脱水处理工序，进而使得从第二沼气出口140出来的沼气温度维持在一个恒定的范围内，以符合燃气内燃发动机的使用条件；同时解决传统沼气脱水工序中设备复杂、成本高、耗能高、效率低下的问题，改进沼气脱水系统结构，节约能源、节约时间，提高脱水效率，防止出现管道腐蚀的现象，让用户使用沼气更方便，并能简化整个沼气处理过程。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种沼气深冷脱水系统，其特征在于：包括第一换热器(100)、第二换热器(200)、缓冲罐(300)及冷冻机(400)，所述第一换热器(100)包括第一沼气入口(110)、第一沼气出口(120)、第二沼气入口(130)、第二沼气出口(140)及沼气输送管道(150)，所述第一沼气入口(110)及第二沼气出口(140)分别设置在所述沼气输送管道(150)的两端，所述沼气输送管道(150)平行设置在所述第一换热器(100)的第一容腔(160)内，所述第一容腔(160)内上下间隔设置有第一隔板(170)，所述第一隔板(170)与沼气输送管道(150)在第一容腔(160)内配合形成第一蛇形通道(180)，所述第一沼气入口(110)及第一沼气出口(120)分别设置在所述第一蛇形通道(180)两端；
所述第二换热器(200)设置有第三沼气入口(210)、第三沼气出口(220)及设置在第二换热器(200)的第二容腔(230)内的冷媒管(240)，所述第三沼气入口(210)与第一沼气出口(120)通过管道进行连接，所述第三沼气出口(220)与第二沼气入口(130)通过管道进行连接；所述冷媒管(240)一端通过管道与缓冲罐(300)连接，所述冷媒管(240)另一端连接有冷冻机(400)，所述缓冲罐(300)与冷冻机(400)之间通过管道连接；所述第二容腔(230)内上下间隔设置有第二隔板(270)，所述第二隔板(270)与冷媒管(240)在第二容腔(230)内配合形成第二蛇形通道(250)，所述第三沼气入口(210)及第三沼气出口(220)分别设置在所述第二蛇形通道(250)两端。
2.根据权利要求1所述的沼气深冷脱水系统，其特征在于：还包括储水罐(500)，所述第一换热器(100)底端部设置有第一出水口(190)，所述第二换热器(200)底端部设置有第二出水口(260)，所述第一出水口(190)及第二出水口(260)通过管道与储水罐(500)连接。
3.根据权利要求2所述的沼气深冷脱水系统，其特征在于：所述储水罐(500)设置有液位传感器(510)及电磁阀(520)，所述液位传感器(510)与电磁阀(520)电性连接。
4.根据权利要求1或2所述的沼气深冷脱水系统，其特征在于：所述冷媒管(240)与冷冻机(400)之间设置有三通阀(600)，所述第二沼气出口(140)处设置有温度传感器(700)，所述温度传感器(700)与三通阀(600)电性连接，所述冷冻机(400)内的冷媒经由三通阀(600)流入冷媒管(240)内，所述三通阀(600)一端通过管道与缓冲罐(300)连接。
5.根据权利要求1或2所述的沼气深冷脱水系统，其特征在于：所述缓冲罐(300)与冷冻机(400)之间设置有压缩机(800)。
6.根据权利要求1或2所述的沼气深冷脱水系统，其特征在于：所述冷媒管(240)成蛇形状构造。
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