CN212298513U - 一种沼气储气柜负压保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种沼气储气柜负压保护装置，包括密封箱体，在箱体的顶板设有注液孔和吸气孔，在箱体的侧板设有进气孔和溢流口。该装置能够将沼气储气柜的压力控制在一定范围内，该压力范围由吸气管浸入液面下的高度决定。当沼气储气柜内的沼气压力降低后，吸气管内的液面高度下降，空气通过吸气管进入箱体，进而通过进气孔进入沼气储气柜，达到气压平衡，不会损坏沼气储气柜。该装置的制作工艺简单，制造和维护成本较低。且没有维护成本，只需按时排污，安全可靠性比较高。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保机械技术领域，具体涉及一种沼气储气柜负压保护装置。
背景技术
随着环保要求越来越严格，大型养殖场必须进行粪污发酵处理，在厌氧反应过程中会产生大量的沼气。通常采用沼气储气柜将产生的沼气进行储存，待需要时使用。
双膜储气柜可以很好的储存利用沼气。双膜储气柜主要由底膜、内膜、外膜、恒压控制柜、安全保护器及一些控制设备和辅助材料组成。底膜和外膜共同形成一个密闭储气空间。当储存气体增多时控制设备就释放调压空气腾出一定的容量。当内膜储存的气体减少时控制设备则注入调压空气，平衡柜内的压强，稳定外膜刚度。为不让气体混合，储存的气体与调压空气之间使用内膜隔离开。这种沼气储气柜可承受小量的压力变化。然而，当输入的沼气量减少，会导致沼气储气柜出现负压，损坏膜层和沼气储气柜。因此需要开发相应的沼气储气柜负压保护装置。
鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种沼气储气柜负压保护装置，该装置能够将沼气储气柜中的沼气压力控制在一定范围内，保护沼气储气柜。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
本实用新型涉及一种沼气储气柜负压保护装置，包括密封箱体，在所述箱体的顶板设有注液孔和吸气孔，在所述箱体的侧板设有进气孔和溢流口。
优选地，所述进气孔与吸气孔的孔径大于所述注液孔的孔径。
优选地，还包括进气管和吸气管，所述进气管与所述进气孔连通，所述吸气管与所述吸气孔连通。
优选地，所述进气管仅位于所述箱体的侧板外侧，未向所述箱体内部空间延伸。
优选地，所述吸气管伸入所述吸气孔后，继续向所述箱体的底板延伸，所述吸气管的下端面位于所述箱体的底板上方。
优选地，所述吸气管的下端面的高度低于所述溢流口的高度。
优选地，所述溢流口设有溢流阀。
优选地，在所述箱体的侧板设有排污口，并在所述排污口设置排污阀。
优选地，所述排污口的高度低于所述溢流口的高度。
优选地，所述排污口的高度低于所述吸气管下端面的高度。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供了一种沼气储气柜负压保护装置，该装置能够将沼气储气柜的压力控制在一定范围内，该压力范围由吸气管浸入液面下的高度决定。当沼气储气柜内的沼气压力降低后，吸气管内的液面高度下降，空气通过吸气管进入箱体，进而通过吸气孔进入沼气储气柜，达到气压平衡，不会损坏沼气储气柜。该装置的制作工艺简单，制造和维护成本较低。且没有维护成本，只需按时排污，安全可靠性比较高。
附图说明
图1为沼气安全溢流装置的结构示意图。
其中，1-箱体；
11-注液孔；
12-吸气孔；
121-吸气管；
13-进气孔；
131-进气管；
14-溢流口；
141-溢流阀；
15-排污口；
151-排污阀。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
本实用新型实施例涉及一种沼气储气柜负压保护装置，如图1所示，该装置包括密封箱体1，在箱体1的顶板设有注液孔11和吸气孔12，在箱体1的侧板设有进气孔13和溢流口14。其中，进气孔13用于与沼气储气柜(图中未示出)连接，使得沼气储气柜内的压力与箱体1内的压力相同。当箱体1内压过小时，外界空气通过吸气孔12进入箱体1，进一步进入沼气储气柜，使沼气储气柜内恢复原始压力，不会因负压而损坏沼气储气柜。注液孔11用于向箱体1内注入液体，以维持箱体1内的压力，对沼气起到密封作用。其中北方可采用防冻液，南方可采用水。本实用新型中，箱体1包括顶板、底板和至少三个侧板。图1中的箱体1为长方体，包括顶板、底板和四个侧板，材质为不锈钢。当然，箱体1也可以采用其它形状。
进一步地，为保持进气和排气通畅，进气孔13与吸气孔12的孔径应大于注液孔11的孔径。优选进气孔13与吸气孔12的孔径相等，均为注液口11孔径的8～10倍。
在本实用新型的一个实施例中，为了与外部设备连接，便于沼气和空气通入、排出，该负压保护装置还包括进气管131和吸气管121。其中，进气管131与进气孔13连通，吸气管121与吸气孔12连通。
在本实用新型的一个实施例中，为了方便制作，进气管131采用直管。进一步地，由于进气孔13通过进气管131与沼气储气柜连接，使得沼气储气柜内的沼气进入箱体1，如进气管131伸入箱体1内反而会切割箱体1内部空间，不利于沼气进入。因此进气管131仅位于箱体1的侧板外侧，未向箱体1内部空间延伸。
在本实用新型的一个实施例中，为了便于外界空气进入箱体1，吸气管121采用直管。进一步地，将吸气管121的一端从吸气孔12伸入，另一端留在箱体1的顶板外侧，伸入箱体1的一端继续向箱体1的底板延伸，但吸气管121的下端面并未与底板接触。原因是由于通入的沼气中含有未分解的有机物、淤泥等污物，如吸气管121的下端面与底板距离过近，则污物容易进入并堵塞吸气管121，影响沼气进入该装置，增加安全隐患。从图1可知，吸气管121的下端面位于箱体1的底板上方，两者间具有一定距离。
在本实用新型的一个实施例中，吸气管121的下端面的高度低于溢流口14的高度。这样能保证向箱体1中注液后，部分吸气管121位于液面以下，此时液体能够封住吸气管121中的空气，防止外界空气进入箱体1。在图1中，将溢流口14与吸气管121下端面之间的垂直距离设定为l1，吸气管121下端面与箱体1底板之间的垂直距离设定为l2。由于箱体1内的液面高度由溢流口14的高度决定，因此l1+l2即为注液后箱体1内的液面高度。
在本实用新型的一个实施例中，溢流口14设有溢流阀141。注液过程中溢流阀141处于开启状态，待箱体1内液体从溢流阀141溢出时，说明箱体1内液面已到达所需高度，此时关闭溢流阀141，工作过程中溢流阀141始终处于关闭状态。当进气管131内的沼气压力低于一定值时，外界空气通过吸气管121进入箱体1，进而进入沼气储气柜，达到气压平衡，不会损坏沼气储气柜。当进气管131内的沼气压力大于或等于上述定值时，液体层能够封住吸气管121内的空气，空气就不会从吸气管121进入箱体1。此时吸气管121内的液面上升，箱体1内液面相比初始液面(即溢流阀141所在高度)下降。
前面提到从进气孔13通入的沼气并不纯净，其中中含有固体污物。因此需要定期将箱体1底部的污物排出，以免箱体1内部空间被压缩，以及吸气管121被污物堵塞。因此作为对装置的改进，在箱体1的侧板设有排污口15。为了加工方便，可以在同一块侧板上开设溢流口14和排污口15。在装置工作过程中，需要采用排污阀151将排污口15封住，防止箱体1内的液体泄漏。
由于污物基本沉积在箱体1底部，因此将排污口15的高度设置为低于溢流口14的高度，排污口15的高度也低于吸气管121下端面的高度。在图1中，将排污口15设置在靠近箱体1底板的位置。
在本实用新型的一个实施例中，箱体1采用1000×600×700mm的不锈钢水箱。进气孔13和吸气孔12的直径均为200mm，注液孔11的直径为2.5mm，溢流口14和排污口15的直径均为25mm。进气管131采用长度为150mm，直径为200mm的不锈钢管。吸气管121采用长度为600mm，直径为200mm的不锈钢管，吸气管121伸入箱体1内500mm。在溢流口焊接直径为25mm，长度为50mm的不锈钢管，并安装DN25的不锈钢阀门作为溢流阀。在排污口焊接直径为25mm，长度为50mm的不锈钢管，并安装DN25的不锈钢阀门作为排污阀。其中l1为100mm，l2为200mm。
该沼气储气柜负压保护装置的工作原理如下：
吸气管121位于液面以下部分的高度(即l1)，决定了沼气储气柜的最低负压。以l1为100mm为例，由于1标准大气压＝1.01×105Pa＝760mmHg柱产生的压力＝10336mm水柱产生的压力，可以认为防冻液的密度与水接近。因此1mm水柱产生的压力≈10Pa，100mm水柱或防冻液高度产生的压力≈1KPa。因此当l1为100mm时，沼气储气柜的最低负压为负1KPa。
根据保护设备的压力要求，可以通过改变吸气管121位于液面以下部分的高度，将沼气储气柜的最低负压设定为负2KPa、负5KPa或负10KPa(分别对应吸气管插入液面下200mm、插入液面下500mm、插入液面下1000mm的位置)。
以沼气储气柜的最低负压为负1KPa为例，说明该装置的工作过程：
(1)关闭排污阀151，开启溢流阀141后，向注液孔11内注入液体(水或防冻液)，直至液体从溢流口14流出，关闭溢流阀141。此时吸气管121伸入液面下100mm。
(2)将沼气储气柜的沼气输出管道与该装置的进气管131连接。正常情况下沼气储气柜内的沼气压力为2KPa左右，此时吸气管121内的液面高于箱体1内液面200mm左右，处于内外气压平衡状态。
当沼气储气柜内的沼气压力大于2KPa时，则吸气管121内液面继续上升，箱体1内液面下降。
当沼气储气柜内的沼气压力降低时，吸气管121内的液面下降。当沼气压力超过负的1KPa时，外界空气通过吸气管121进入箱体1，再冲开液体层，通过进气孔13进入沼气储气柜，从而达到气压平衡，对沼气储气柜起到了保护作用。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，包括密封箱体，在所述箱体的顶板设有注液孔和吸气孔，在所述箱体的侧板设有进气孔和溢流口。
2.根据权利要求1所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述进气孔与吸气孔的孔径大于所述注液孔的孔径。
3.根据权利要求1所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，还包括进气管和吸气管，所述进气管与所述进气孔连通，所述吸气管与所述吸气孔连通。
4.根据权利要求3所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述进气管仅位于所述箱体的侧板外侧，未向所述箱体内部空间延伸。
5.根据权利要求3所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述吸气管伸入所述吸气孔后，继续向所述箱体的底板延伸，所述吸气管的下端面位于所述箱体的底板上方。
6.根据权利要求5所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述吸气管的下端面的高度低于所述溢流口的高度。
7.根据权利要求1所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述溢流口设有溢流阀。
8.根据权利要求3所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，在所述箱体的侧板设有排污口，并在所述排污口设置排污阀。
9.根据权利要求8所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述排污口的高度低于所述溢流口的高度。
10.根据权利要求9所述的沼气储气柜负压保护装置，其特征在于，所述排污口的高度低于所述吸气管下端面的高度。
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