CN209523822U - 一种沼气发电烟气的再利用装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种沼气发电烟气的再利用装置，属于热交换设备的技术领域，其技术方案要点是一种沼气发电烟气的再利用装置，包括发电机组，发电机组的外部设置有箱式外罩，发电机组连接有排烟管，发电机组设置有烟囱，所述排烟管连接有开关阀门和换热器，开关阀门和换热器并联，开关阀门和换热器均与烟囱连通，达到利用沼气发电产生的烟气中的热量以减少热能浪费的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及热交换设备的技术领域，尤其涉及一种沼气发电烟气的再利用装置。
背景技术
沼气燃烧发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将厌氧发酵处理产生的沼气用于发动机上，在发动机的气缸内压缩，由火花塞或点火燃料将沼气点燃，通过活塞的往复运动得到动力，然后连接发电机发电，以产生电能和热能。
沼气在发动机内燃烧产生的能量一部分被转化成电能，一部分转化成热能随着烟气排出。
烟气直接排入空气中使随着烟气排出的热量被浪费掉，造成较多的热能浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用沼气发电产生的烟气中的热量以减少热能浪费的沼气发电烟气的再利用装置。
本实用新型的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种沼气发电烟气的再利用装置，包括发电机组，发电机组的外部设置有箱式外罩，发电机组连接有排烟管，发电机组设置有烟囱，所述排烟管连接有开关阀门和换热器，排烟管的顶端一分为二，且分别与开关阀门和换热器连接，使开关阀门和换热器并联，开关阀门所在的管道与烟囱连通，换热器与烟囱连通。
通过上述技术方案，开关阀门关闭，发电机组产生的携带有热量的烟气进入换热器，烟气将带油的热量传递给冷流体，冷流体被加热，从而将烟气中的热量回收到冷流体中，被加热的冷流体可用于供暖以及日常生活，烟气的温度降低，最后从烟囱排出，实现了利用沼气发电产生的烟气中的热量以减少热能浪费的效果，当烟气量较大或者与烟气换热的介质温度较高时，可以将开关阀门打开，使烟气部分分流，直接从烟囱排出，从而使通过换热器的烟气量得到减少或介质的温度降低，开关阀门起到分担作用。
本实用新型进一步设置为：所述换热器包括壳体，壳体的两端固定连接有管板，两个管板连通有多个水平的换热管，壳体的两端固定连接有封头，换热管内流通有水，壳体内流通有烟气，且水和烟气的流动方向相反。
通过上述技术方案，使水和烟气逆流流动，使进出口两端的温差最大，温差越大，传热越快，从而加快了传热效率，使能够在较小的传热面积内，将烟气中的热量被交换掉，在同样的传热效果下，减少了换热器的长度。
本实用新型进一步设置为：所述换热管的周向面设置有翅片。
通过上述技术方案，增大换热管的外表面积，增大了换热面积，从而达到提高换热效率的目的。
本实用新型进一步设置为：所述换热器连接有收集箱，换热器与收集箱之间的管道与烟囱连通，且与烟囱连通的管道在靠近收集箱的方向倾斜向下。
通过上述技术方案，沼气的主要成分为甲烷和二氧化碳，经燃烧后，烟气的主要成分为二氧化碳和水，烟气经过换热器后，温度降低，若烟气的温度降到水蒸气的露点而凝结，凝结的水被收集箱进行收集，使水不会总积在换热器内部，冬季室外温度较低，烟囱的内壁可能有水凝结，凝结的水沿着倾斜的管道流到收集箱。
本实用新型进一步设置为：所述换热器的外部设置有保温层。
通过上述技术方案，烟气在壳体内流动时，不仅与换热管内的冷流体进行热交换，还会通过壳体与外界环境进行热交换，冬季时，外界环境较低，使热损失较多，增加保温层，则减少了烟气与外界环境的热交换，减少了热损失。
本实用新型进一步设置为：所述保温层为岩棉材料的保温层。
通过上述技术方案，岩棉是经过高温融熔加工成的人工无机纤维，纤维细长柔韧，使质量较轻，岩棉导热系数小、吸热、不燃，具有极佳的保温效果，并且岩棉大量的细长纤维形成了多孔连接结构，使岩棉可以起到吸音降噪的效果。
本实用新型进一步设置为：所述烟囱设置有消音器。
通过上述技术方案，发电机组产生烟气的流速一般较大，在排向大气时，造成的噪声很高，长期接触噪声，对人的身体健康会造成一定影响，作业场所中的噪声还可以干扰语言交流，影响工作效率，甚至引起意外事故，因此消音器减少了噪声对人及工作环境的影响。
本实用新型进一步设置为：所述烟囱的外部设置有支架。
通过上述技术方案，支架对烟囱及消音器起到支撑作用，同时将烟囱隔离开来，防止工作人员维修检查时被烫到。
综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
1、通过在排烟管连接有开关阀门和换热器，开关阀门和换热器并联，开关阀门和换热器均与烟囱连通，实现了利用沼气发电产生的烟气中的热量以减少热能浪费的效果，当烟气量较大或者与烟气换热的介质温度较高时，可以将开关阀门打开，使烟气部分分流，直接从烟囱排出，从而使烟气量得到减少或介质的温度降低；
2、通过在换热管的周向面设置翅片，增大换热管的外表面积，增大了换热面积，从而达到提高换热效率的目的；
3、通过在换热器的外部设置保温层，减少了烟气与外界环境的热交换，减少了热损失。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为换热器的剖视图。
附图标记：1、发电机组；11、箱式外罩；2、排烟管；3、开关阀门；4、换热器；41、壳体；42、管板；43、换热管；431、翅片；44、封头；5、保温层；6、收集箱；7、烟囱；71、消音器；72、支架。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种沼气发电烟气的再利用装置，如图1所示，包括发电机组1，发电机组1的外部设置有箱式外罩11，发电机组1连接有排烟管2，发电机组1设置有竖直的烟囱7，排烟管2与烟囱7连通，排烟管2竖直设置，排烟管2连接有开关阀门3和换热器4，排烟管2的顶端一分为二，且分别与开关阀门3和换热器4连接，使开关阀门3和换热器4并联，开关阀门3所在的管道以及换热器4均与烟囱7连通。关闭开关阀门3，发电机组1产生的携带有热量的烟气进入换热器4，烟气在换热器4中经过热交换，将热量传递给冷流体，实现了利用烟气中的热量以减少热能浪费的效果，当烟气量较大或者与烟气换热的介质温度较高时，打开开关阀门3，使烟气部分分流，从而使经过换热器4的烟气量得到减少或介质的温度降低。
如图2所示，换热器4包括壳体41、管板42、换热管43和封头44，管板42固定连接于壳体41的两端，且与壳体41的内表面固定连接，封头44固定连接于壳体41两端的端部，换热管43与两个管板42固定连接，壳体41内流通有烟气，烟气的入口和出口分别位于靠近换热器4的两端位置，烟气的入口位置位于换热器4的上方，烟气的出口位置位于换热器4的下方，换热管43内流通有水，烟气与水进行热交换，将水加热，使水可以用于取暖，或者用做日常生活用水，水和烟气的流动方向相反，使进出口两端的温差最大，使能够在较小的传热面积内，将烟气中的热量被交换掉，水的入口和出口分别位于两个封头44的中间位置，换热管43的周向面设置有翅片431，翅片431呈螺旋状，翅片431的设置增大了换热管43的外表面积，增大了换热面积，换热器4的外部设置有保温层5，保温层5为岩棉材料的保温层5，减少了烟气与外界环境的热交换，减少了热损失。
如图1所示，换热器4连接有收集箱6，换热器4与收集箱6之间的管道与烟囱7连通，且与烟囱7连通的管道在靠近收集箱(6)的方向倾斜向下。烟囱7设置有消音器71，消音器71位于烟囱7的底部到中部位置，消音器71减少了烟气在烟囱7内流动的噪声，烟囱7的外部架设有支架72，支架72固定连接于箱式外罩11的顶部，支架72对烟囱7及消音器71起到支撑作用，是其能够稳定于箱式外罩11的顶部，同时将烟囱7隔离开来，防止工作人员在箱式外罩11顶部维修检查时被烟囱7烫到。
本实施例的实施原理为：关闭开关阀门3，发电机组1产生的携带有热量的烟气进入换热器4，在换热器4的壳程内流动，水在换热管43内流动，烟气的热量通过换热管43及换热管43周相面的翅片431传递给水，烟气的温度降低，使水被加热，烟气中的热量传递到水中，被加热的水可以用于取暖，或者用做日常生活用水，实现了利用烟气中的热量以减少热能浪费的效果，最后，烟气从换热器4流出后，进入烟囱7，经过消音器71消音后从烟囱7流出。当烟气量较大或者与烟气换热的水的温度较高时而便使用时，将开关阀门3打开，使烟气部分分流，直接流入烟囱7经过消音器71消音后排出，从而使烟气量得到减少或介质的温度降低，使在对烟气中的热量进行回收时，也能更适应实际情况。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种沼气发电烟气的再利用装置，包括发电机组(1)，发电机组(1)的外部设置有箱式外罩(11)，发电机组(1)连接有排烟管(2)，发电机组(1)设置有烟囱(7)，其特征在于：所述排烟管(2)连接有开关阀门(3)和换热器(4)，排烟管(2)的顶端一分为二，且分别与开关阀门(3)和换热器(4)连接，使开关阀门(3)和换热器(4)并联，开关阀门(3)所在的管道与烟囱(7)连通，换热器(4)与烟囱(7)连通。
2.根据权利要求1所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述换热器(4)包括壳体(41)，壳体(41)的两端固定连接有管板(42)，两个管板(42)连通有多个水平的换热管(43)，壳体(41)的两端固定连接有封头(44)，换热管(43)内流通有水，壳体(41)内流通有烟气，且水和烟气的流动方向相反。
3.根据权利要求2所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述换热管(43)的周向面设置有翅片(431)。
4.根据权利要求1所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述换热器(4)连接有收集箱(6)，换热器(4)与收集箱(6)之间的管道与烟囱(7)连通，且与烟囱(7)连通的管道在靠近收集箱(6)的方向倾斜向下。
5.根据权利要求1所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述换热器(4)的外部设置有保温层(5)。
6.根据权利要求5所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述保温层(5)为岩棉材料的保温层(5)。
7.根据权利要求1所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述烟囱(7)设置有消音器(71)。
8.根据权利要求1所述的一种沼气发电烟气的再利用装置，其特征在于：所述烟囱(7)的外部设置有支架(72)。
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