CN216808718U - 一种沼气脱水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及沼气脱水设备技术领域，公开了一种沼气脱水装置，包括罐体，其通过分隔挡板分为下部的离心脱水部和上部的碰撞脱水部；离心脱水部包括进气管道，用于引导沼气进入离心脱水部中以旋转脱水；导气管道沿上下方向延伸，将离心脱水部和碰撞脱水部连接起来，使经离心脱水部离心脱水后的沼气经导气管道上升进入碰撞脱水部；碰撞脱水部包括碰撞挡板和出气管道，碰撞挡板用于供进入碰撞脱水部的沼气碰撞，以使得沼气中水分被碰撞挡板阻挡而与沼气分离，出气管道供脱水后的沼气排出罐体。本实用新型将离心脱水、碰撞脱水和重力脱水有机的组合为一体结构，不仅结构简单，占用空间小，成本也低，而且大大提高了沼气的脱水效果。

Description

一种沼气脱水装置

技术领域

本实用新型属于沼气脱水设备技术领域，尤其是涉及一种沼气脱水装置。

背景技术

沼气是有机物在厌氧条件下经过微生物发酵产生的一种可燃气体。沼气成分复杂，主要含有二氧化碳、水蒸气及硫化氢等其它少量气体。

正常情况下，沼气中的含水率为40g/m3，运行过程中，一部分水蒸气冷凝后存在管道中，阻碍气体流通，且吸收硫化氢后加速对金属设备的腐蚀；一部分未冷凝的水蒸气随着沼气进入用气端，降低沼气热值和燃烧不稳定，影响沼气利用。因此，在沼气利用之前，需要对沼气进行脱水。

当前沼气脱水装置常见的设备有离心式脱水器、吸附式脱水器、挡板式脱水器和重力脱水器。但是，每一种脱水器的工作形式都比较单一，脱水效果差；如果将几种脱水器直接整合到一起时，虽然脱水效果得到了提高，但是设备简单拼凑，其结构复杂，占用空间大，成本也高。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型提供了一种沼气脱水装置，将离心脱水、碰撞脱水和重力脱水有机的组合为一体结构，不仅结构简单，占用空间小，成本也低，而且大大提高了沼气的脱水效果。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型公开了一种沼气脱水装置，包括：

罐体，所述罐体通过分隔挡板分为下部的用于通过离心力脱去沼气中水分的离心脱水部和上部的用于通过碰撞力脱去沼气中水分的碰撞脱水部；

离心脱水部，所述离心脱水部包括进气管道，该进气管道用于引导沼气进入所述离心脱水部中以在所述离心脱水部中旋转脱水；

导气管道，其沿上下方向延伸，所述导气管道位于所述罐体内且上端与所述碰撞脱水部连通，所述导气管道向下延伸入所述离心脱水部中，以使经所述离心脱水部离心脱水后的沼气经所述导气管道上升进入所述碰撞脱水部；

碰撞脱水部，所述碰撞脱水部包括碰撞挡板和出气管道，所述碰撞挡板用于供进入所述碰撞脱水部的沼气碰撞，以使得沼气中水分被碰撞挡板阻挡而与沼气脱离，所述出气管道供脱水后的沼气排出所述罐体。

进一步地，所述离心脱水部还包括用于收集并排出沼气中水分的排水机构。

进一步地，所述排水机构包括储水罐和安装在储水罐上的排水阀。

进一步地，所述分隔挡板在所述罐体径向上沿着远离所述进气管道的方向逐渐向下倾斜布置，以便于引导进入所述离心脱离部中的沼气向下旋转，并且，所述分隔挡板的最低处设置出水口。

进一步地，所述分隔挡板的中心位置处设置有中心管，该中心管的上端向上延伸入所述碰撞脱水部中、下端向下延伸入所述离心脱水部中，以由所述中心管形成所述的导气管道。

进一步地，所述碰撞脱水部中沿上下方向布置有两层所述的碰撞挡板，两层碰撞挡板为上层碰撞挡板和下层碰撞挡板。

进一步地，各层碰撞挡板的下侧面上分别间隔布置有多个凸起，相邻的所述凸起之间形成凹槽，用于在沼气中水分碰撞相应层碰撞挡板以与沼气分离时引导水分流动。

进一步地，所述导气管道与所述下层碰撞挡板之间设有遮挡引流部，该遮挡引流部在上下方向上与所述导气管道的顶部排气口间隔布置且正对所述顶部排气口布置，用于引导沼气引向所述顶部排气口四周扩散。

进一步地，所述上层碰撞挡板为上小下大的圆锥状，所述下层碰撞挡板为上小下大的圆台形状，且所述下层碰撞挡板的中心设置开孔以供相应沼气穿过，所述遮挡引流部为上大下小的倒锥形形状。

进一步地，所述进气管道的通流面积小于所述中心管的通流面积，所述中心管的通流面积小于所述出气管道的通流面积，以降低沼气流速。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型公开的一种沼气脱水装置，包括罐体，罐体通过分隔挡板分为下部的用于通过离心力脱去沼气中水分的离心脱水部和上部的用于通过碰撞力脱去沼气中水分的碰撞脱水部；离心脱水部包括进气管道，进入进气管道的沼气被分隔挡板阻挡后向下旋转流动，以实现离心脱水作业；还包括沿上下方向延伸的导气管道，其用于将离心脱水部中离心脱水过后的沼气上升输送到碰撞脱水部，在向上输送过重实现重力脱水；碰撞脱水部包括碰撞挡板和出气管道，进入碰撞脱水部中的沼气被碰撞挡板阻挡，使得沼气中水分撞击到碰撞挡板上失能，实现碰撞脱水，脱水后的沼气通过出气管道排出罐体。

使用时，沼气通过进气管道进入罐体后，在分隔挡板和导气管道的作用下，沿着罐体内部向下高速旋转，分离出的水分在气流作用下加速向下汇集，实现一级脱水即离心力脱水；之后沼气进入到罐体底部，沿着导气管道自下而上流动，未分离沼气中的水分在重力作用下汽水分离，实现二级脱水即重力脱水；沼气达到导气管道的出气口后，进入到碰撞脱水部，在碰撞挡板的作用下，使得沼气中水分被碰撞挡板阻挡失能，部分水分与继续上升的沼气分离，实现三级脱水即碰撞脱水，脱水后的沼气通过出气管道排出罐体。

因此，本实用新型将离心脱水、碰撞脱水和重力脱水有机的组合为一体结构，不仅结构简单，占用空间小，成本也低，而且大大提高了沼气的脱水效果。

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为本实用新型所提供的一种沼气脱水装置实施例的结构示意图；

图2为图1中下层碰撞挡板的局部底面结构示意图。

1、罐体；2、分隔挡板；3、离心脱水部；4、碰撞脱水部；5、进气管道；6、导气管道；7、上层碰撞挡板；8、下层碰撞挡板；9、出气管道；10、排水机构；101、储水罐；102、排水阀；12、凸起；13、凹槽；14、缝隙；15、遮挡引流部；16、出水口；17、方管；18、固定支架。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-2所示，一种沼气脱水装置，包括:

罐体1，该罐体1整体沿上下方向延伸，罐体1内设有分隔挡板2，使得罐体1由分隔挡板2分为用于通过离心力脱去沼气中水分的离心脱水部3和用于通过碰撞力脱去沼气中水分的碰撞脱水部4，其中，碰撞脱水部4位于罐体1的上侧，离心脱水部3位于罐体1的下侧。

离心脱水部3为沿上下方向延伸的圆柱形，离心脱水部3包括进气管道5，经进入进气管道5进入离心脱水部3中的沼气被分隔挡板2阻挡后向下旋转流动。为方便引导沼气进行离心脱水，在具体实施场景中，可以使进气管道5沿离心脱水部3的切线方向延伸，进而可以引导沼气沿离心脱水部3的切线方向冲入离心脱水部3中，方便引导沼气在离心脱水部3中实现离心旋转。

导气管道6沿上下方向延伸，将离心脱水部3和碰撞脱水部4连接起来，用于将离心脱水部3中离心脱水过后的沼气输送到碰撞脱水部4。本实施例中，在分隔挡板2的中心位置处固设有中心管，该中心管的上端向上延伸进入碰撞脱水部4中，中心管的下端向下延伸入离心脱水部3中，以由中心管形成导气管道6，该导气管道6位于罐体1中心位置处且上端与碰撞脱水部4连通，导气管道6向下延伸入离心脱水部3中，以使经离心脱水部3离心脱水后的沼气经导气管道6上升进入碰撞脱水部4中。

碰撞脱水部4位于罐体1的顶部，该碰撞脱水部4包括碰撞挡板和出气管道9，经导气管道6进入碰撞脱水部4中的沼气被碰撞挡板阻挡，使得沼气中水分被阻挡失能进而与可以继续上升的沼气分离，脱水后的沼气最终通过出气管道9排出罐体1。

使用时，沼气通过进气管道5沿着管壁切向进入罐体1后，在分隔挡板2和导气管道6的作用下，沿着罐体1内部向下高速旋转，分离出的水分在气流作用下加速向下汇集，实现一级脱水即离心力脱水。其中，形成导气管道6的中心管具体安装在分隔挡板2的中部，导气管道6的进气口设置在离心脱水部3中，其出气口设置在碰撞脱水部4中，导气管道6的下部可以通过固定支架18安装在罐体1上。旋转下沉的沼气进入到罐体1底部，沿着导气管道6自下而上流动，未分离沼气中的水分在重力作用下汽水分离，实现二级脱水即重力脱水。沼气达到导气管道6的出气口后，进入到碰撞脱水部4，在碰撞挡板的作用下，使得沼气中水分被碰撞挡板碰撞阻挡，实现三级脱水即碰撞脱水，脱水后的沼气通过出气管道9排出罐体1。

因此，本实用新型将离心脱水、碰撞脱水和重力脱水有机的组合为一体结构，不仅结构简单，占用空间小，成本也低，而且大大提高了沼气的脱水效果。

接上述实施例，更具体的方案是，离心脱水部3还包括用于收集并排出沼气中水分的排水机构10，沼气中分离出的水分在重力作用下流入到排水机构10。定期打开排水机构10，将罐体1内的水分排出。排水机构10包括储水罐101和安装在储水罐101上的排水阀102。储水罐101用于临时存水，在储水罐101中的水达到一定量时，可以定期有人工将排水阀102打开，实现排水。

在具体实施时，可以采用上述人工控制排水的方式。在另一些实施例中，可以在储水罐101上设置液位计，选用电磁阀作为排水阀。对应液位计和电磁阀配置控制电路，液位计向控制电路输出检测的液位信息，当液位计检测到储水罐中的液位上升至设定高度时，控制电路控制电磁阀打开，实现自动排水作业。

接上述实施例，更具体的方案是，分隔挡板2外形为椭圆盘，该分隔挡板2在罐体1的径向上沿着远离进气管道5的方向逐渐向下倾斜布置，以便于引导进入离心脱力部3中的沼气向下旋转，也使得分隔挡板2的高端与进气管道5连接。并且，分隔挡板2的最低处设置出水口2。更具体的是，分隔挡板2相对于水平方向向下倾斜15度。因为分隔挡板2倾斜设置，所以使得分隔挡板2上的水分可以流向低端，便于分隔挡板2上吸附的水分排出。其中，在分隔挡板2的低端设有出水口16，以保证碰撞脱水部4中产生的水分通过出水口16沿着罐体1的管壁进入到离心脱水部3，最终水分在重力作用下流入到排水机构10。

接上述实施例，更优选的方案是，为了便于分隔挡板2上的水分更好排出，在分隔挡板2底部开设有多个用于排放沼气中水分的圆孔，以形成相应的出水口，方便冷凝水向下排水，汇至排水机构10。

接上述实施例，更具体的方案是，碰撞脱水部4中沿上下方向布置有两层碰撞挡板，两侧碰撞挡板包括上层碰撞挡板7和下层碰撞挡板8，通过两层碰撞挡板的结构，提高沼气的碰撞脱水效果。更具体的是，上层碰撞挡板7和下层碰撞挡板8的朝下的下侧面上分别间隔布置有多个凸起12，通过凸起12加快沼气中水分汇集，加速脱水，并且相邻的凸起12之间形成凹槽13，凹槽13可以为环形凹槽，利用这些环形凹槽可以引导水分流动。

更具体的是，凸起12设置在相应层碰撞挡板的下侧壁面上，凸起12可以为环形小型角钢，环形小型角钢之间形成凹槽13，环形小型角钢不连续，使得凹槽13之间形成缝隙14，以当沼气中水分碰撞凸起12后被凹槽13引导流动，通过凹槽13实现对沼气中水分的汇集，水沿着凹槽13之间的缝隙14向下流动，碰撞挡板底部的水分掉落在分隔挡板2上，最终经分隔挡板2上的水分通过出水口16汇集到排水机构10。

接上述实施例，更优选的方案是，为了改变沼气在离心脱水部3中的行走方向，延长沼气的行程，在导气管道6与下层碰撞挡板8之间设有用于改变沼气流动方向的遮挡引流部15。该遮挡引流部15在上下方向上与导气管道6的顶部排气口间隔布置且正对顶部排气口布置，用于引导沼气引向所述顶部排气口四周扩散。

其中，遮挡引流部15可以为导气挡板，该导气挡板为上大下小的倒锥形形状，其下侧面用于引导沼气向导气管道6的顶部排气口的四周扩散，使得进入到碰撞脱水部4中沼气，先经过导气挡板分流再依次通过下层碰撞挡板8和上层碰撞挡板7碰撞脱水。

接上述实施例，更优选的方案是，在空间一定的前提下，延长沼气的行程，提高沼气的脱水效果，上层碰撞挡板7为上小下大的圆锥状，下层碰撞挡板8为上小下大的圆台形状，遮挡引流部15为倒锥形形状。工作时，首先沼气进入到碰撞脱水部4后，先通过遮挡引流部15向四周分流，分流的沼气再通过下层碰撞挡板8两侧的凸起12碰撞，完成一次碰撞脱水；然后一次碰撞后的沼气通过下层碰撞挡板8上方的出口进入到上层碰撞挡板7，并与上层碰撞挡板7两侧的凸起12碰撞，完成二次碰撞脱水；最后碰撞脱水后的沼气通过出气管道9排出罐体1。

接上述实施例，更优选的方案是，进气管道5与罐体1的接触部分为方管17。通过方管17使得进入罐体1的沼气能够紧贴罐壁旋转，以提高沼气进入离心脱水部3的离心力。

并且，进气管道5的通流面积小于中心管的通流面积，而中心管的通流面积小于出气管道9的通流面积，在沼气依次经过进气管道5、中心管及出气管道9后，可以有效降低沼气流速，延长沼气在罐体中停留时间，从而可提高脱水效率。

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 (10)

1.一种沼气脱水装置，其特征在于，包括：

罐体，所述罐体通过分隔挡板分为下部的用于通过离心力脱去沼气中水分的离心脱水部和上部的用于通过碰撞力脱去沼气中水分的碰撞脱水部；

离心脱水部，所述离心脱水部包括进气管道，该进气管道用于引导沼气进入所述离心脱水部中以在所述离心脱水部中旋转脱水；

导气管道，其沿上下方向延伸，所述导气管道位于所述罐体内且上端与所述碰撞脱水部连通，所述导气管道向下延伸入所述离心脱水部中，以使经所述离心脱水部离心脱水后的沼气经所述导气管道上升进入所述碰撞脱水部；

碰撞脱水部，所述碰撞脱水部包括碰撞挡板和出气管道，所述碰撞挡板用于供进入所述碰撞脱水部的沼气碰撞，以使得沼气中水分被碰撞挡板阻挡而与沼气脱离，所述出气管道供脱水后的沼气排出所述罐体。

2.根据权利要求1所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述离心脱水部还包括用于收集并排出沼气中水分的排水机构。

3.根据权利要求2所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述排水机构包括储水罐和安装在储水罐上的排水阀。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述分隔挡板在所述罐体径向上沿着远离所述进气管道的方向逐渐向下倾斜布置，以便于引导进入所述离心脱水部中的沼气向下旋转，并且，所述分隔挡板的最低处设置出水口。

5.根据权利要求4所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述分隔挡板的中心位置处设置有中心管，该中心管的上端向上延伸入所述碰撞脱水部中、下端向下延伸入所述离心脱水部中，以由所述中心管形成所述的导气管道。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述碰撞脱水部中沿上下方向布置有两层所述的碰撞挡板，两层碰撞挡板为上层碰撞挡板和下层碰撞挡板。

7.根据权利要求6所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，各层碰撞挡板的下侧面上分别间隔布置有多个凸起，相邻的所述凸起之间形成凹槽，用于在沼气中水分碰撞相应层碰撞挡板以与沼气分离时引导水分流动。

8.根据权利要求6所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述导气管道与所述下层碰撞挡板之间设有遮挡引流部，该遮挡引流部在上下方向上与所述导气管道的顶部排气口间隔布置且正对所述顶部排气口布置，用于引导沼气引向所述顶部排气口四周扩散。

9.根据权利要求8所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述上层碰撞挡板为上小下大的圆锥状，所述下层碰撞挡板为上小下大的圆台形状，且所述下层碰撞挡板的中心设置开孔以供相应沼气穿过，所述遮挡引流部为上大下小的倒锥形形状。

10.根据权利要求5所述的一种沼气脱水装置，其特征在于，所述进气管道的通流面积小于所述中心管的通流面积，所述中心管的通流面积小于所述出气管道的通流面积，以降低沼气流速。

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