CN210689300U - 一种沼气冷凝器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种沼气冷凝器包括：机壳、换热组件和排水组件。机壳，机壳为水平放置的筒状壳体，其外壁带有进气口和出气口，且其内壁底部沿母线方向开设有排水槽；排水槽中部向下凹陷形成有第一排水口；换热组件，其包括换热管和折流板；排水组件，其包括第一水阀、第二水阀、蓄水腔和液位测量计；第一水阀设置在第一排水口；所述蓄水腔顶部承接第一排水口，其底部向侧面延伸有并装设液位测量计，其底端向下凹陷形成有第二排水口，并装设第二水阀。本实用新型可有效避免酸性电解液在沼气冷凝器内部积存，及时将电解液排出外界，从而防止设备遭受酸性腐蚀，从而延长了设备的使用寿命。

Description

一种沼气冷凝器

技术领域

本实用新型涉及沼气发电工程领域，具体涉及一种螺旋式沼气冷凝器。

背景技术

在沼气发电过程中，发电机组对沼气的压力和温度有很高的要求。沼气加压后温度升高，需要冷凝器对沼气进行冷却降温。但是沼气在生成过程中带有大量的水蒸气以及各类酸性腐蚀类物质，当水蒸气凝结并与酸性物质结合时，便生成酸性电解液。酸性电解液在设备内部积存会腐蚀设备，使设备提前老化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种，解决现有技术中沼气冷凝器内部冷凝水积存的技术问题。

为达到上述技术目的，本实用新型提供了一种螺旋式沼气冷凝器，包括：

机壳，所述机壳为水平放置的筒状壳体，其外壁带有进气口和出气口，且其内壁底部沿母线方向开设有排水槽；所述排水槽中部向下凹陷形成有第一排水口；

换热组件，其包括换热管和折流板；所述折流板呈螺旋状，同轴内置于所述机壳，且其外缘抵接于所述机壳内壁，并且机壳内壁形成有螺旋通道；多根所述换热管沿机壳母线方向均匀布置于机壳内部，并贯穿所述折流板；

排水组件，其包括第一水阀、第二水阀、蓄水腔和液位测量计；所述第一水阀设置在第一排水口；所述蓄水腔顶部承接所述第一排水口，其底部向侧面延伸有并装设液位测量计，其底端向下凹陷形成有第二排水口，并装设第二水阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

沼气自进气口流入，经螺旋通道与换热管进行换热。在此过程中，水蒸气凝结，并吸收沼气中的酸性物质形成酸性电解液；酸性电解液在机壳内部积存，会腐蚀设备。而本实用新型可在电解液形成后，使电解液在气流以及重力的作用下会最终到达机壳底部的排水槽，经排水槽引流最终到达第一排水口，而第一排水口的第一水阀处于开启状态，电解液会顺势进入蓄水腔。可通过液位测量计确定蓄水腔内的水位，当水位过高时可关闭第一水阀后开启第二水阀放水。放水完毕后可重新关闭第一水阀并打开第二水阀。因此本实用新型可有效避免酸性电解液在沼气冷凝器内部积存，及时将电解液排出外界，从而防止设备遭受酸性腐蚀，从而延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的换热组件结构示意图；

图3是本实用新型实施例的进出冷流罩的结构示意图；

图4是本实用新型实施例的排水槽结构示意图；

图5是本实用新型实施例的换热管结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种沼气冷凝器，包括：机壳100、换热组件200和排水组件400。

如图1所示，水平放置的筒状机壳100，其外壁带有进气口140和出气口150，出气口150与所述进气口140分别向外延伸呈筒状，并在端口形成有安装座。同时还带有密封垫片，利用安装座与前后端设备夹装密封垫片，从而实现沼气冷凝器的进气口与出气口的密封效果。同时在机壳100内壁的底部开设有一排水槽160，其沿机壳母线方向布置，用于收集沼气冷凝过程中形成的酸洗电解液。

换热组件200包括盖板210、支撑管220、换热管230和折流板240，盖板210呈圆饼状，两个盖板210分别设置在机壳100的左右两端。盖板100上分布有多个安装孔，且其边缘带有螺孔，用于和机壳100的端头进行连接；同时，还应注意，盖板210与机壳100的配合缝隙要进行密封处理，放置流体泄露，支撑管220两端分别穿过并固定于盖板210中心的安装孔；与支撑管220类似地，多个均匀分布换热管230同样两端分别穿过并固定于盖板210上的安装孔。而折流板呈螺旋状，且其表面有通孔，用于穿过换热管230；折流板240环绕支撑管220布置，外缘抵接在机壳100内壁，以此形成螺旋气流通道。同时为了起到更好的换热和排水效果，在换热管230上增设有螺旋的条状凸起231，且其旋向与气流的旋向相反。可增加换热管与沼气间的换热面积，提高了换热效率。如此布置的螺旋的条状凸起231，旋向恰好与沼气的运动方向相反。气流冲击条状凸起231的侧面，可使气流中雾化的小液滴附着于凸起上，从而可更快更有效的收集电解液。

本实施例中优选采用一种回流手段来增加流体的换热距离，在两个盖板110的外侧分别增设一回流罩130和一进出冷流罩120。进出冷流罩120内侧有隔板，冷流自进口121流入一部分换热管230，自回流罩130回流后又进入另一部分换热管230最终从出口122流出。

排水槽160向下凹陷形成有第一排水口410a，并在第一排水口410a上装设第一水阀410，第一水阀410保持开启状态，及时将排水槽160中的电解液排到蓄水腔430中。蓄水腔呈筒状，侧壁带有一观察窗431，可观察蓄水腔内部情况；且底部向侧面延伸出有液位测量计420，利用连通器原理可对蓄水腔内的液位进行测量；当蓄水腔430内液位过高时，可关闭第一水阀410并打开位于蓄水腔底部的第二水阀440，将蓄水腔内的电解液排空，而后可关闭第二水阀440并打开第一水阀410，继续收集排水槽160中的电解液。

富含水蒸气和酸性物质的沼气涌入螺旋通道后，与换热管230进行换热，沼气降低温度。而后水蒸气凝结成液滴并吸收酸性物质形成酸性电解液，电解液在重力和气流的作用下流到排水槽160，在排水槽160的引导下最终进入排水组件400中。排水组件上部的第一水阀410在蓄水阶段处于开启状态，电解液会被收集在蓄水腔430中，利用液位测量计430检测蓄水腔内430内的水位高度，当水位过高时。可进行排水，此时线关闭第一水阀410再打开位于蓄水腔430底部的第二水阀440进行放水。放水完毕后可重新关闭第二水阀440后打开第一水阀410。

应当注意的是，蓄水腔430为封闭式结构，倘若第一水阀410或第二水阀440的口径设置的过小，很可能会因为蓄水腔430内外压强不平衡导致进水或排水不畅。本实施例优选口径较大的水阀，当然也可设置平衡蓄水腔430内部压强的其它结构来解决这一问题。

为了更好的提高沼气冷凝器的排水效果，在实施例的基础上进行了如下优化：

排水槽160因为长期容纳酸性电解液，极易发生酸性腐蚀。因此要对排水槽进行抗腐蚀处理，本实施例优选采用橡胶槽嵌装于排水槽160内，橡胶槽呈倒“几”字形，酸性电解液流入橡胶槽内，而非直接与机壳100内壁的排水槽接触，提高了排水槽160的抗腐蚀能力。

在所述第一排水口410a周围的机壳100内壁形成有环绕第一排水口410a倾斜的倒角，倒角的设计让第一排水口410a处于机壳100内壁的低位，便于水的流入，有利于提升排水效果。

所述第一排水口410a与所述出气口150的距离在机壳100长度的1/5至1/3之间。沼气内的水分凝结需要一个过程，往往在气流进入到机壳100的中部开设大量凝结，因此将第一排水口410a设置于机壳100的后半段有利于提升排水效果。当然在实际应用中，可根据沼气的湿度及冷凝温差进行适当调整。通常来说，温差越大，冷凝水的凝结速度越快，第一排水口410a与出气口150的距离就应当设置的越大。相应的，温差越小，冷凝水凝结的速度越慢，第一排水口410a与出气口150的距离就应当设置的越小。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种沼气冷凝器，其特征在于，包括：

机壳，所述机壳为水平放置的筒状壳体，其外壁带有进气口和出气口，且其内壁底部沿母线方向开设有排水槽；所述排水槽中部向下凹陷形成有第一排水口；

换热组件，其包括换热管和折流板；所述折流板呈螺旋状，同轴内置于所述机壳，且其外缘抵接于所述机壳内壁，且其与机壳内壁形成有螺旋通道；多根所述换热管沿机壳母线方向均匀布置于机壳内部，并贯穿所述折流板；

排水组件，其包括第一水阀、第二水阀、蓄水腔和液位测量计；所述第一水阀设置在第一排水口；所述蓄水腔顶部承接所述第一排水口，其底部向侧面延伸有并装设液位测量计，其底端向下凹陷形成有第二排水口，并装设第二水阀。

2.根据权利要求1所述的沼气冷凝器，其特征在于，所述换热管外壁带有螺旋状的条状凸起，且所述凸起的螺旋方向与所述螺旋折流板的相反。

3.根据权利要求1所述的沼气冷凝器，其特征在于，所述排水槽内嵌装有橡胶槽，所述橡胶槽呈条状，其截面为倒“几”字型。

4.根据权利要求1所述的沼气冷凝器，其特征在于，在所述第一排水口周围的机壳内壁形成有环绕所述第一排水口倾斜的凹槽。

5.根据权利要求1所述的沼气冷凝器，其特征在于，所述第一排水口与所述出气口的距离控制在机壳长度的1/5至1/3之间。

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