CN207031425U - 一种正压保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种正压保护装置，包括：稳压腔、输入管、输出管、压力管。本装置将正压保护和防倒流集成一体，并设置在发酵罐的内部。当稳压腔内的压力减小时，密封水通过压力管自动补给，避免了沼气倒流；当稳压腔内压力过大时，因隔板的存在，右腔的密封水从压力管排出，保证了稳压腔内的正压环境。且本装置设置在发酵罐的内部，因发酵罐外有保温层，故冬天能够防止密封水结冰，夏天能够防止密封水蒸发，多余的密封水会自动排出，保证系统的顺利运行。因此，本实用新型提出的正压保护装置，能够保证发酵过程的稳压环境，防止沼气倒流，且免维护，解决了现阶段该领域的难题。

Description

一种正压保护装置

技术领域

本实用新型涉及正压保护领域，更具体地说，涉及一种正压保护装置。

背景技术

近些年，随着科技的发展能源消耗逐年加剧，开发利用可再生能源逐渐成为缓解能源匮乏的主要手段之一，如沼气、风能、地热能等。

沼气是有机物在厌氧的条件下，经微生物发酵而成的一种可燃气体。因此，为了创造沼气产生的条件，发酵罐需要封闭、保持厌氧的环境；同时，需要依靠正压保护器、满足沼气环境内的稳压环境，以避免沼气发生泄漏和倒流。

现有技术中，沼气发酵罐的正压保护器、防倒流水封器绝大部分都是被设计成独立的装备，这两种设备工作都是靠水封产生压力保护值，天气炎热时水会蒸发，需要对其水量进行补充；而天气寒冷时，水易结冰，需加入防冻液进行保护，但是随着沼气冷凝水对防冻液的稀释，仍然会有冻结的风险。故无论夏季和冬季，独立安装的保护器，稍有疏忽，便会造成严重的后果。

因此，设计一种免维护的、且能够起到正压保护及防倒流作用的装置，确保沼气发酵系统稳定、无隐患的运行，是现阶段该领域亟待解决的难题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种正压保护装置，该装置能够保证发酵过程的稳压环境，防止沼气倒流，解决了现阶段该领域的难题。

一种正压保护装置，包括：

稳压腔，所述稳压腔的底部通过隔板分为左腔和右腔，且所述左腔和所述右腔内均设有密封水；

输入管，所述输入管的一端伸入发酵罐内、用于收集沼气，另一端伸入所述左腔的密封水面以下；

输出管，所述输出管设置在所述稳压腔上，用于将沼气输送至集气罐；

压力管，所述压力管的一端伸入所述右腔的密封水面以下，另一端处于密封水面以上、且与外界相连通。

优选的，所述的正压保护装置，所述压力管位于密封水面以上的高度为a，所述压力管的总高度为b；所述压力管的横截面积为S₁，所述右腔的横截面积为S_a，其中，(S_a-S₁)*(b-a)＞b*S₁。

优选的，所述的正压保护装置，所述压力管位于密封水面以上的高度为a，所述压力管的总高度为b；所述输入管位于密封水面以下的深度为c，所述输入管的横截面积为S₂，所述左腔的横截面积为S_b，其中，c*(S_b-S₂)＞a*S₂。

优选的，所述的正压保护装置，所述正压保护装置设置在所述发酵罐内。

优选的，所述的正压保护装置，所述正压保护装置设置在所述发酵罐的底部。

优选的，所述的正压保护装置，所述正压保护装置为防腐材料制成的。

本实用新型提出的正压保护装置，包括：稳压腔、输入管、输出管、压力管。其中，稳压腔的底部被隔板分为左腔和右腔，且左腔和右腔内设有密封水；输入管伸入左腔的密封水面以下、用于将发酵罐产生的沼气输送至稳压腔内；输出管设置在稳压腔上、用于将沼气输送至集气罐；压力管的一端伸入右腔的密封水面以下、另一端与外界相连通。实际工作过程中，在发酵罐因泄漏导致稳压腔内的压力减小时，密封水会在压差的作用下、通过压力管自动补给，此时稳压腔内的液面升高，避免了沼气自输出管倒流回发酵罐内，防止了沼气泄漏；当稳压腔内压力过大时，因隔板的存在，左腔内的密封水状态不变、即伸入左腔的输入管仍为液封状态，而右腔内的密封水因压差作用、从压力管排出，保证了稳压腔内的正压环境。在夏天，由于发酵罐保温层的存在，避免密封水因蒸发而减少，同时沼气中水的冷凝会对密封水进行补充；在冬天，因本装置设置在发酵罐内部，故保证了装置内部的温度，避免密封水结冰，无需人工维护便能正常工作。无论冬夏，其内部的水不会减少，只会增加，且多余的密封水会自动排出。因此，本实用新型提出的正压保护装置，能够保证发酵过程的稳压环境，防止沼气倒流，解决了现阶段该领域的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式中正压保护装置的示意图；

图2为本实用新型具体实施方式中正压保护装置与发酵罐结合的示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中正压保护装置A-A截面的示意图。

图1-图3中：

稳压腔—1、输入管—2、输出管—3、压力管—4、隔板—5、左腔—6、右腔—7、发酵罐—8。

具体实施方式

本具体实施方式的核心在于提供一种正压保护装置，该装置能够保证发酵过程的稳压环境，防止沼气倒流，解决了现阶段该领域的难题。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。

本具体实施方式提供的正压保护装置，主要包括：稳压腔1、输入管2、输出管3、压力管4。其中，稳压腔1的底部通过隔板5被分为左腔6和右腔7，且左腔6和右腔7内均装有密封水，该密封水用于对进入稳压腔1的沼气进行冷却。输入管2将发酵罐8与稳压腔1连接到一起，用于将发酵罐8产生的沼气输入稳压腔1进行冷却；输入管2的一端伸入发酵罐8内，另一端伸入稳压腔1内的左腔6、且在密封水面以下；若发酵罐8中的有机物为液体，则输入管2的收集端位于该液面以上，以便收集沼气。输出管3用于将进入稳压腔1内的沼气输送至用于收集沼气的集气罐中，其一端处于密封水面以上、另一端穿过稳压腔1的腔壁、与集气罐相连。压力管4用于维持稳压腔1内的正压环境；其一端伸入稳压腔1的右腔7、且处于密封水面以下，另一端处于密封水面以上、且与外界相连通。具体请详见图1。

本具体实施方式提供的正压保护装置，若压力管4位于密封水面以上的高度为a，压力管4的总高度为b；压力管4的横截面积为S₁，右腔7的横截面积为S_a；其中，(S_a-S₁)*(b-a)＞b*S₁。在满足此条件的情况下，当稳压腔1内的压力过大时，密封水能够更加顺利的从压力管4排出、以维持稳压腔1的稳压环境。当然，在能够起到同等作用的前提下，压力管4与右腔7的各参数间亦可以为其他的关系。具体请详见图1-图3。

本具体实施方式提供的正压保护装置，若压力管4位于密封水面以上的高度为a，压力管4的总高度为b；输入管2位于密封水面以下的深度为c，输入管2的横截面积为S₂，左腔6的横截面积为S_b；其中，c*(S_b-S₂)＞a*S₂。在满足此条件的情况下，当输入管2内压力降低至小于集气罐压力时，稳压腔1内的压力管4液面上升，始终阻止由输出管3倒回的燃气经过输入管2向发酵罐8内泄漏，继而向大气泄漏。当然，在能够起到同等作用的前提下，压力管4、输入管2、左腔6的各参数间亦可以为其他的关系。具体请详见图1-图3。

需要说明的是，本具体实施方式中提到的高度指的是，正压保护装置正常工作时、输入管2和压力管4在竖直方向的长度。

本具体实施方式提供的正压保护装置，该装置可以设置在发酵罐8的内部。当正压保护装置设置在发酵罐8内部时，能够对正压保护装置起到一定的保温作用，在天气寒冷的条件下，能够避免稳压腔1内部的密封水结冰，从而影响整个发酵系统的正常运行。进一步，为了给发酵罐8内的沼气留有更多的空间、可以将正压保护装置设置在发酵罐8的底部，该设置在不影响沼气生成的前提下、还可以保证正压保护装置的顺利运行。

本具体实施方式提供的正压保护装置，为了进一步保证其使用寿命，可以选用防腐材料来制作本装置，尤其当正压保护装置设置在发酵罐8的内部时，可以选用不被有机物腐蚀的材料来制作本正压保护装置。

本具体实施方式提供的正压保护装置，具体工作状态如下：

正压保护工作时：设计要求以(Sa-S₁)*(b-a)＞S₁*b为益。随着发酵罐8内部压力的增加，稳压腔1内的Sa液面下降，此时a值逐渐增大，密封水从与大气相连通的压力管4排出。当a＝b时，即稳压腔1内部达到预设压力，并通过压力管4向外界泄压。

防倒流保护工作时：设计要求以c*(Sb-S2)＞a*S2为益。当发酵罐8发生沼气泄露时，稳压腔1内的压力会降低，使得压力管4内的液面升高，防止沼气从输出管3倒流至发酵罐8中，进而避免沼气从发酵罐8的泄漏点逃逸，起到了防倒流的作用，保证了发酵系统的正常运行。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种正压保护装置，其特征在于，包括：

稳压腔(1)，所述稳压腔(1)的底部通过隔板(5)分为左腔(6)和右腔(7)，且所述左腔(6)和所述右腔(7)内均设有密封水；

输入管(2)，所述输入管(2)的一端伸入发酵罐(8)内、用于收集沼气，另一端伸入所述左腔(6)的密封水面以下；

输出管(3)，所述输出管(3)设置在所述稳压腔(1)上，用于将沼气输送至集气罐；

压力管(4)，所述压力管(4)的一端伸入所述右腔(7)的密封水面以下，另一端处于密封水面以上、且与外界相连通。

2.根据权利要求1所述的正压保护装置，其特征在于，所述压力管(4)位于密封水面以上的高度为a，所述压力管(4)的总高度为b；所述压力管(4)的横截面积为S₁，所述右腔(7)的横截面积为S_a，其中，(S_a-S₁)*(b-a)＞b*S₁。

3.根据权利要求1所述的正压保护装置，其特征在于，所述压力管(4)位于密封水面以上的高度为a，所述压力管(4)的总高度为b；所述输入管(2)位于密封水面以下的深度为c，所述输入管(2)的横截面积为S₂，所述左腔(6)的横截面积为S_b，其中，c*(S_b-S₂)＞a*S₂。

4.根据权利要求1所述的正压保护装置，其特征在于，所述正压保护装置设置在所述发酵罐(8)内。

5.根据权利要求1所述的正压保护装置，其特征在于，所述正压保护装置设置在所述发酵罐(8)的底部。

6.根据权利要求4所述的正压保护装置，其特征在于，所述正压保护装置为防腐材料制成的。