CN213977698U - 一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，包括厌氧罐、电磁加热罐、中间水罐和自控装置，所述厌氧罐内设置有内盘管，内盘管下端为进口，上端为出口；所述第一三通管的竖直端分别与厌氧罐内盘管进口和电磁加热罐相连；所述第二三通管的水平端分别与电磁加热罐和中间水罐相连；所述内盘管出口与中间水罐相连；第一三通管水平端和第二三通管竖直端相连；厌氧罐内设三套以上并联的内盘管，每套内盘管上端均设有温度计，温度计与所述自控装置连接。并联的内盘管，可以对厌氧罐内部某一温度过高或过低的部分单独进行加热/冷却，加热/冷却效率高，避免了因内盘管过长，换热效率低的问题；支持中温厌氧和高温厌氧条件的切换。

Description

一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其是涉及了一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备。

背景技术

在水处理领域，厌氧生物处理技术被广泛应用，而温度是影响厌氧发酵处理的重要因素，适宜的温度能够保证厌氧发酵高效进行。厌氧生物处理有3个温度范围，分别为常温20-25℃、中温30-40℃和高温50-60℃。在实际工程项目中，根据实际需要将厌氧发酵罐内部温度维持在一定的范围内。

目前，厌氧发酵罐温度控制多采用电加热或蒸汽直接进夹套或内盘管用于加热罐体，用冷却水进水夹套或内盘管对罐体降温。

专利CN208292987U公开了一种用于发酵罐的加热和降温结构，主要的装置有发酵罐，发酵罐外侧壁上环设有两套外环管，内部设有一组内盘管，两套外环管通过内盘管联通，加热方式为蒸汽加热，冷却方式为冷却水降温，蒸汽和冷却水换热后直接排出。专利CN108102907A公开了一种发酵罐温度测控装置，主要的装置有发酵罐、加水罐和水箱，当罐内温度高于设定值时，加冷水进入加水罐，水流入水箱对罐体进行降温；当罐内温度过低时，电加热网工作加热加水罐中的水，水流入水箱对罐体进行升温。

但是，现有厌氧罐控温方法也存在以下缺点：

1、传统电阻加热的热损失大，使用寿命短；

2、蒸汽加热易产生振动和响声，局部温度过高容易烫伤微生物；

3、换热后的水直接外排，造成了水资源的浪费；

4、内盘管布置不合理，换热效率低；

5、未设计厌氧罐在中温厌氧和高温厌氧条件之间切换的功能；

6、多为手动控制，自动化程度低。

发明内容

为解决现有技术的不足，实现厌氧罐控温的高效、低耗，提高厌氧罐稳定性和微生物成活率的同时，提供多级温控和自动化功能的目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，包括厌氧罐、电磁加热罐、中间水罐和自控装置，所述厌氧罐内部分为上中下三个部分，每个部分分别设置有一套内盘管，内盘管下端为进口，上端为出口；所述厌氧罐与电磁加热罐之间设有第一三通管；所述第一三通管的竖直端分别与厌氧罐内盘管进口和电磁加热罐相连；所述电磁加热罐与中间水罐之间设有第二三通管，第二三通管的水平端分别与电磁加热罐和中间水罐相连；所述内盘管出口与中间水罐相连；第一三通管水平端和第二三通管竖直端相连；所述厌氧罐内设三套以上并联的内盘管，每套内盘管上端均设有温度计，温度计与所述自控装置连接。并联的三套以上的内盘管，可以对厌氧罐内部某一温度过高或过低的部分单独进行加热/冷却，加热/冷却效率高，避免了因内盘管过长，换热效率低的问题；厌氧罐加热和冷却共用一套内盘管系统，节省了厌氧发酵罐的内部空间，降低了厌氧发酵罐的成本；电磁加热罐采用电磁加热，热启动快，热效率高达90%以上，40-120s内即可加热完毕；电磁加热罐采用的电磁加热为内热方式，几乎没有外部热量耗散，环境温度为常温，极大地改善了生产现场的工作环境；加热/冷却水在整个系统内循环使用，换热效率高并且大大节约了水资源。

所述厌氧罐内盘管进水管道设有进水阀，进水阀与所述自控装置连接，用于单独控制内盘管进水。

所述电磁加热罐内设有电磁线圈和电磁加热罐温度计，底部设有电磁加热罐排水阀，电磁加热罐温度计与所述自控装置连接。

所述中间水罐内部设有的中间水罐温度计、中间水罐液位计，顶部设有的自来水进水阀，底部设有的排水阀均与所述自控装置连接。

所述中间水罐内部设有的中间水罐电导率仪与所述自控装置连接。

所述中间水罐底部设有溢流管。中间水罐内液位超过设定高度时，水从溢流管处流出，有助于排出水温过高的冷却水并维持系统安全运行。

所述第一三通管与内盘管进水阀之间的管道上分别设有循环泵、流量计和第一止回阀。

所述第二三通管与电磁加热罐之间的管道上设有电磁加热罐进水阀和第二止回阀，电磁加热罐进水阀与所述自控装置连接。中间水罐及时补充进水可使电磁加热罐始终处于80%-90%的充满度，有利于提高电磁加热罐的使用效率以及水的循环利用。

所述第一三通管和第二三通管之间设有的冷却水进水阀与所述自控装置连接。

通过更改设定的目标温度，可以完成中温厌氧和高温厌氧条件的切换。

本实用新型的优势和有益效果在于：

厌氧罐加热和冷却共用一套内盘管系统，节省了厌氧发酵罐的内部空间，降低了厌氧发酵罐的成本；厌氧罐内设置有并联的三套以上的内盘管，可以对厌氧罐内部某一温度过高或过低的部分单独进行加热/冷却；内盘管设置合理，加热/冷却效率高，避免了因内盘管过长，换热效率低的问题；通过更改设定的目标温度，可以完成中温厌氧和高温厌氧条件的切换；电磁加热罐采用电磁加热，热启动快，热效率高达90%以上，40-120s内即可加热完毕；电磁加热罐采用的电磁加热为内热方式，几乎没有外部热量耗散，环境温度为常温，极大地改善了生产现场的工作环境；设置中间水罐并及时补充进水可使电磁加热罐始终处于80%-90%的充满度，有利于提高电磁加热罐的使用效率以及水的循环利用；中间水罐设置溢流管，超过设定高度，中间水罐里的水从溢流管处流出，有助于排出水温过高的冷却水并维持系统安全运行；加热/冷却水在整个系统内循环使用，换热效率高并且大大节约了水资源。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1-厌氧罐，11-第一内盘管，12-第二内盘管，13-第三内盘管，14-第一内盘管温度计，15-第二内盘管温度计，16-第三内盘管温度计，17-第一内盘管进水阀，18-第二内盘管进水阀，19-第三内盘管进水阀，2-电磁加热罐，21-电磁线圈，22-电磁加热罐温度计，23-电磁加热罐进水阀，24-电磁加热罐排水阀，25-第二止回阀，3-中间水罐，31-中间水罐温度计，32-中间水罐电导率仪，33-中间水罐液位计，34-自来水进水阀，35-排空阀，36-冷却水进水阀，37-溢流管，4-自控装置，5-循环泵，6-流量计，7-第一止回阀，8-第一三通管，9-第二三通管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，包括厌氧罐1、电磁加热罐2、中间水罐3和自控装置4，所述厌氧罐1内部分为上中下3个部分，每个部分分别设置有一套内盘管，内盘管下端为进口，上端为出口；所述厌氧罐内设三套以上并联的内盘管，每套内盘管上端均设有温度计；所述厌氧罐内盘管进水管道分别设有进水阀，用于单独控制内盘管进水；所述电磁加热罐2内设有电磁线圈21和电磁加热罐温度计22，底部设有电磁加热罐排水阀24；所述中间水罐3内部设有中间水罐温度计31、中间水罐电导率仪32、中间水罐液位计33，顶部设有自来水进水阀34，底部设有排水阀35和溢流管37；所述厌氧罐1与电磁加热罐2之间设有第一三通管8，所述第一三通管8的竖直端分别与厌氧罐内盘管进口和电磁加热罐2相连；所述第一三通管8与内盘管进水阀之间的管道上分别设有循环泵5、流量计6和第一止回阀7；所述电磁加热罐2与中间水罐3之间设有第二三通管9，第二三通管9的水平端分别与电磁加热罐2和中间水罐3相连；所述第二三通管9与电磁加热罐2之间的管道上设有电磁加热罐进水阀23和第二止回阀25；所述内盘管出口与中间水罐3相连；第一三通管8水平段和第二三通管9竖直端相连并设有冷却水进水阀36。

所述自控装置4分别与第一内盘管温度计14、第二内盘管温度计15、第三内盘管温度计16、第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19、电磁罐加热罐温度计22、电磁加热罐进水阀23、中间水罐温度计31、中间水罐电导率仪32、中间水罐液位计33、自来水进水阀34、排空阀35和冷却水进水阀36相连。

实施例1：某污水处理厂厌氧罐1运行过程中，所述所有阀门均处于关闭状态。通过第一内盘管温度计14、第二内盘管温度计15和第三内盘管温度计16监测发现厌氧罐1内部温度过低，且将温度监测信息发送给自控装置4；自控装置4控制电磁加热罐2开始加热，通过电磁加热罐温度计22测得90s后电磁加热罐2内循环水的温度达到90℃以上；依次打开第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19、电磁加热罐进水阀23、循环泵5；热水从电磁加热罐2分别进入并联的第一内盘管11、第二内盘管12和第三内盘管13，并在厌氧罐1、电磁加热罐2和中间水罐3之间循环；经过换热后第一内盘管温度计14、第二内盘管温度计15和第三内盘管温度计16发现厌氧罐1内部温度已达到设定值；依次关闭循环泵5、第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19和电磁加热罐进水阀23。

实施例2：某污水处理厂厌氧罐1运行过程中，所述所有阀门均处于关闭状态。通过第一内盘管温度计14、第二内盘管温度计15和第三内盘管温度计16监测发现厌氧罐1内部温度过高，且将温度监测信息发送给自控装置4；中间水罐温度计31测得中间水罐3内水温低于20℃；依次打开第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19、冷却水进水阀36、循环泵5；冷却水从中间水罐3分别进入并联的第一内盘管11、第二内盘管12和第三内盘管13，并在厌氧罐1和中间水罐3之间循环；当中间水罐温度计31测得中间水罐3内水温高于20℃，打开自来水进水阀34，过多的水通过溢流管37排出，维持中间水罐3内的水温度低于20℃；经过换热后，第一内盘管温度计14、第二内盘管温度计15和第三内盘管温度计16发现厌氧罐1内部温度已达到设定值；依次关闭循环泵5、第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19和冷却水进水阀36。

实施例3：某污水处理厂厌氧罐1运行过程中，所述所有阀门均处于关闭状态。通过电导率仪32测定发现中间水罐3中的水体电导率高于设定值，即水体浓缩倍数过高；自控装置4打开排空阀35，排空中间水罐3后，打开自来水进水阀34，补充自来水至设定液位。

实施例4：某污水处理厂厌氧罐1处于中温厌氧状态，所述所有阀门均处于关闭状态。现根据需要，要将厌氧罐1从中温厌氧状态切换到高温厌氧状态。更改设定厌氧罐1内温度范围从30℃-40℃升高至50℃-60℃；自控装置4控制电磁加热罐2开始加热，通过电磁加热罐温度计22测得90s后电磁加热罐2内循环水的温度达到90℃以上；依次打开第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19、电磁加热罐进水阀23、循环泵5；热水从电磁加热罐2分别进入并联的第一内盘管11、第二内盘管12和第三内盘管13，并在厌氧罐1、电磁加热罐2和中间水罐3之间循环；经过换热后，第一内盘管温度计14、第二内盘管温度计15和第三内盘管温度计16发现厌氧罐1内部温度已升高至54℃；依次关闭循环泵5、第一内盘管进水阀17、第二内盘管进水阀18、第三内盘管进水阀19和电磁加热罐进水阀23。

本实用新型有以下优点：

1、厌氧罐加热和冷却共用一套内盘管系统，节省了厌氧发酵罐的内部空间，降低了厌氧发酵罐的成本；

2、厌氧罐内设置有并联的三套以上的内盘管，可以单独对厌氧罐某一温度过高或过低的部分进行加热/冷却；

3、厌氧罐内设置有并联的三套以上的内盘管，加热/冷却效率高，避免了因内盘管过长，换热效率低的问题；

4、通过更改设定的目标温度，可以完成中温厌氧和高温厌氧条件的切换；

5、电磁加热罐采用电磁加热，热启动快，热效率高达90%以上，40-120s内即可加热至所需温度；

6、电磁加热罐采用的电磁加热为内热方式，几乎没有外部热量耗散，环境温度为常温，极大地改善了生产现场的工作环境；

7、设置中间水罐并及时补充进水，可使电磁加热罐始终处于80%-90%的充满度，有利于提高电磁加热罐的使用效率以及水的循环利用；

8、中间水罐设置溢流管，中间水罐内液位超过设定高度时，水从溢流管处流出，有助于排出水温过高的冷却水并维持系统安全运行；

9、加热/冷却水在整个系统内循环使用，换热效率高并且大大节约了水资源。

本实用新型不局限于上述实施方式，不论在其形状或结构上作任何变化，均落在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的，本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，包括厌氧罐（1）、电磁加热罐（2）、中间水罐（3）和自控装置（4），其特征在于所述厌氧罐（1）内设置有内盘管，内盘管下端为进口，上端为出口；所述厌氧罐（1）与电磁加热罐（2）之间设有第一三通管（8）；所述第一三通管（8）的竖直端分别与厌氧罐内盘管进口和电磁加热罐（2）相连；所述电磁加热罐（2）与中间水罐（3）之间设有第二三通管（9），第二三通管（9）的水平端分别与电磁加热罐（2）和中间水罐（3）相连；所述内盘管出口与中间水罐（3）相连；第一三通管（8）水平端和第二三通管（9）竖直端相连；厌氧罐（1）内设三套以上并联的内盘管，每套内盘管上端均设有温度计，温度计与所述自控装置（4）连接。

2.如权利要求1所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述厌氧罐（1）内盘管进水管道设有进水阀，进水阀与所述自控装置（4）连接，用于单独控制内盘管进水。

3.如权利要求1所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述电磁加热罐（2）内设有电磁线圈（21）和电磁加热罐温度计（22），底部设有电磁加热罐排水阀（24），电磁加热罐温度计（22）与所述自控装置（4）连接。

4.如权利要求1所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述中间水罐（3）内部设有的中间水罐温度计（31）、中间水罐液位计（33），顶部设有的自来水进水阀（34），底部设有的排水阀（35）均与所述自控装置（4）连接。

5.如权利要求4所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述中间水罐（3）内部设有的中间水罐电导率仪（32）与所述自控装置（4）连接。

6.如权利要求4所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述中间水罐（3）底部设有溢流管（37）。

7.如权利要求1所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述第一三通管（8）与内盘管进水阀之间的管道上分别设有循环泵（5）、流量计（6）和第一止回阀（7）。

8.如权利要求1所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述第二三通管（9）与电磁加热罐（2）之间的管道上设有电磁加热罐进水阀（23）和第二止回阀（25），电磁加热罐进水阀（23）与所述自控装置（4）连接。

9.如权利要求1所述的一种用于餐厨及垃圾污水厌氧发酵罐控温的自动运行设备，其特征在于所述第一三通管（8）和第二三通管（9）之间设有的冷却水进水阀（36）与所述自控装置（4）连接。

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