CN220887502U - 一种用于发酵装置的排气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发酵装置的排气系统，涉及发酵生产技术领域，发酵罐连通设有发酵罐压力表，其排气连接口设有排气阀门；主管道分别通过各支管道与各发酵罐的排气连接口一一对应连通，其出口端与气液分离器的分离进口连通；气液分离器的分离排气口通过外管路与外置的气体收集处理系统连通，分离排水口与排水管路连通；外管路上于分离排气口与气体收集处理系统之间连通设有流量计。本实用新型通过气液分离器将气体中混合的水分离，使流量计的计量中不含水，能有效提高产气量计量的准确性；支管道和主管道呈倾斜姿态，使部分冷凝水沿管道回流，能一定程度上减少气体中混杂的水，减轻水分离器的工作压力，降低水分离器的维护频率。

Description

一种用于发酵装置的排气系统

技术领域

本实用新型涉及发酵生产技术领域，具体涉及一种用于沼气等发酵生产的发酵装置排气系统。

背景技术

随着煤基原料生产肥料技术的开发和农业有机废弃物资源化利用的深入研究，厌氧发酵技术获得越发广泛的应用。厌氧发酵技术发酵过程产生的生物天然气（沼气）经过处理后可燃烧发电或锅炉燃烧供热，发酵后的混合物经过固液分离等工序可生产有机肥、生物有机肥等，实现了煤基原料和农业有机废弃物的合理化利用。

厌氧发酵技术发酵过程中的发酵状态多依赖包括发酵罐体产气量在内的参数判断。现有技术中发酵罐体产气量的计量系统设计较为简易，主要适用于单发酵罐发酵产气量的测量。随着厌氧发酵技术应用规模的迅速扩大，目前，实际生产中仅能先将该计量系统应用于多个发酵罐体产气总量的计量，该计量方法下计入产气量的水气含量较高，导致计量结果误差较大。虽然相应扩大计量系统的规模也可实现单罐单计的产气量计量，但同时也会极大提高设备成本，不符合实际生产的需要。

实用新型内容

本实用新型正是为了避免上述现有技术所存在的不足之处，提供了一种用于发酵装置的排气系统。

本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：一种用于发酵装置的排气系统，设有各开设排气连接口的发酵罐，包括主管道、各支管道和气液分离器；

所述发酵罐连通设有用于测量其内压力的发酵罐压力表，且所述排气连接口处连通设有排气阀门；

所述气液分离器呈一进二出结构，开设有作为一个进口的分离进口，及分别作为两个出口的分离排气口和分离排气口；

所述主管道分别通过各支管道与各所述发酵罐的排气连接口一一对应连通，其出口端与所述分离进口连通；所述分离排气口通过外管路与外置的气体收集处理系统连通，所述分离排水口与排水管路连通；

所述外管路上于所述分离排气口与所述气体收集处理系统之间连通设有流量计。

进一步的，各所述支管道由对应的所述排气连接口处起，呈高度递增的倾斜向上姿态；

所述主管道由远离所述气液分离器的一端起，呈高度递增的倾斜向上姿态。

进一步的，所述支管道的倾角≥5°，所述主管道的倾角≥3°。

进一步的，还包括集水罐；

所述集水罐的进口连通至所述主管道远离所述气液分离器的一端。

进一步的，所述集水罐上设有液位刻度，其出口与排水管路连通，且所述集水罐的进口和出口处分别设有集水罐进口阀和集水罐出口阀。

进一步的，所述主管道上还于所述集水罐的进口与所述分离排气口之间依次连通设有主管道压力表和主管道阀门。

进一步的，所述分离排水口处还连通设有分离排水阀；

所述排气阀门、主管道阀门、集水罐出口阀和分离排水阀为一备一用的双阀形式球阀。

进一步的，所述外管路上还于所述流量计与气体收集处理系统之间连通设有主管道截止阀。

进一步的，所述发酵罐上还连通设有两台底座配设阻火器的呼吸阀。

进一步的，还设有连接管；

所述连接管将所述支管道远离所述排气连接口的一端与所述主管道远离所述气液分离器的一端连通。

保证支管道由对应的排气连接口处起呈高度递增的倾斜向上姿态及维持原管廊高度的条件下实现支管道远离排气连接口的一端与主管道远离气液分离器的一端的连通，能有效降低施工成本。

本实用新型提供了一种用于发酵装置的排气系统，具有以下有益效果：

1、本实用新型通过气液分离器将气体中混合的水分离，使流量计的计量中不含水，能有效提高产气量计量的准确性；

2、本实用新型的支管道和主管道呈倾斜姿态，使部分冷凝水沿管道回流，能一定程度上减少气体中混杂的水，减轻水分离器的工作压力，降低水分离器的维护频率；

3、本实用新型可通过合理地控制排气阀门的开闭灵活实现发酵罐产气量的单独计量或组合计量，更符合实际使用的需要。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：

1、发酵罐，11、排气阀门，12、发酵罐压力表，13、呼吸阀；2、主管道，21、主管道压力表，22、主管道阀门，23、主管道截止阀；3、支管道；4、气液分离器，41、分离排气口，42、分离排水口，43、分离进口，44、分离排水阀；5、集水罐，51、集水罐进口阀，52、集水罐出口阀；6、流量计；7、连接管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例，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作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。

如图1所示，其结构关系为：设有各开设排气连接口的发酵罐1，包括主管道2、各支管道3和气液分离器4；

发酵罐1连通设有用于测量其内压力的发酵罐压力表12，且排气连接口处连通设有排气阀门11；

气液分离器4呈一进二出结构，开设有作为一个进口的分离进口43，及分别作为两个出口的分离排气口41和分离排气口42；

气液分离器4用于将由其分离进口43进入的气体及水的混合物分离，分离后的气体由分离排气口41排出，水由分离排水口42排出；

实际设置时，气液分离器4可选用东庚气液分离器；

主管道2分别通过各支管道3与各发酵罐1的排气连接口一一对应连通，其出口端与分离进口43连通；分离排气口41通过外管路与外置的气体收集处理系统连通，分离排水口42与排水管路连通；

外管路上于分离排气口42与气体收集处理系统之间连通设有流量计6。

实际设置时，流量计6可选用气体用超声涉流量计，具有较高的计量精度；发酵罐1可以为密闭发酵罐，体积为1000m³，设计压力为-1.0Kpa～5.5Kpa；每台发酵罐1上发酵罐压力表12的数量可以为两个，且两个发酵罐压力表12的测量位置应以一定间距对称分布在发酵罐1顶部内；

排气阀门11应尽可能以垂直姿态安装，该安装方式便于其检维修，且可有效避免排气阀门11重量导致的支管道3变形，以保障支管道3中的冷凝水正常回流；

排气系统设置于环境温度较低的区域时，应当整体配设伴热及保温结构，以避免冷凝水结冰堵塞管路，同时能一定程度提高气水分离效率。

优选的，各支管道3由对应的排气连接口处起，呈高度递增的倾斜向上姿态；

主管道2由远离气液分离器4的一端起，呈高度递增的倾斜向上姿态。

优选的，支管道3的倾角≥5°，主管道2的倾角≥3°。

实际设置时，支管道3的倾角可优选为10°，主管道2的倾角可优选为5°。

优选的，还包括集水罐5；

集水罐5的进口连通至主管道2远离气液分离器4的一端。用于收集主管道2内的冷凝水。

优选的，集水罐5上设有液位刻度，其出口与排水管路连通，且集水罐5的进口和出口处分别设有集水罐进口阀51和集水罐出口阀52。

集水罐5中收集的冷凝水可定期手动排出；

排水时，操作者应先关闭集水罐进口阀51，然后开启集水罐出口阀52，排出集水罐5内的冷凝水后，重新关闭集水罐出口阀52，再开启集水罐进口阀51。

优选的，主管道2上还于集水罐5的进口与分离排气口41之间依次连通设有主管道压力表21和主管道阀门22。

优选的，分离排水口42处还连通设有分离排水阀44；

排气阀门11、主管道阀门22、集水罐出口阀52和分离排水阀44为一备一用的双阀形式球阀。

分离排水口42处可根据实际需要设置分离排水阀44，气液分离器4排水时打开分离排水阀44，排水完毕后重新关闭分离排水阀44。

优选的，外管路上还于流量计6与气体收集处理系统之间连通设有主管道截止阀23。

主管道截止阀23用于在必要时将排气系统与气体收集处理系统完全断开；

实际设置时，主管道截止阀23可选用球阀。

优选的，发酵罐1上还连通设有两台底座配设阻火器的呼吸阀13。

实际设置时，呼吸阀13的正压盘开启压力可优选设置为5.0Kpa，负压盘开启压力可优选设置为0.5Kpa。

优选的，还设有连接管7；

连接管7将支管道3远离排气连接口的一端与主管道2远离气液分离器4的一端连通。

实际施工时，若采用支管道3远离排气连接口的一端直接与主管道2远离气液分离器4的一端的连通的结构，因需要同时保证支管道3由对应的排气连接口处起呈高度递增的倾斜向上姿态，只能相应整体抬高主管道2及用于安装主管道2的管廊的高度，而管廊高度的增加直接导致其造价显著增加，不利于施工成本的控制；连接管7的设置可在保证支管道3由对应的排气连接口处起呈高度递增的倾斜向上姿态及维持原管廊高度的条件下实现支管道3远离排气连接口的一端与主管道2远离气液分离器4的一端的连通，能有效降低施工成本。

具体使用时，产气不稳定或发酵异常阶段，所有支排气阀门11关闭，主管道阀门22开启。该过程中，持续观察各个发酵罐1上发酵罐压力表12的示数，如某一发酵罐1发酵罐压力表12的示数4.0Kpa，则相应开启对应的排气阀门11，直至该发酵罐压力表12的示数下降至0.3Kpa或以下，再次关闭对应的排气阀门11。前述状态下，各发酵罐1产生的气体均可通过流量计6单独计量。

产气稳定阶段或发酵稳定阶段，所有支排气阀门11均打开，主管道阀门22一开一闭。该过程中，持续观察主管道压力表21的示数，当压力≥4.0Kpa时开启另一关闭的主管道阀门22，直至主管道压力表21的示数下降至0.3Kpa或以下，再次关闭任一主管道阀门22。前述状态下，所有发酵罐1产生的气体通过流量计6共同计量。

某一发酵罐1发酵不稳定或异常阶段，可关闭该发酵罐1的排气阀门11，单独排气并记录单位时间内压力升高速率或排气次数，通过工艺调整后判断此台发酵罐1是否正常运行。

上述全部运行过程中，均应定期检查集水罐5及气液分离器4中冷凝水的积聚情况，并适时排出其内的冷凝水。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于发酵装置的排气系统，设有各开设排气连接口的发酵罐（1），其特征在于：包括主管道（2）、各支管道（3）和气液分离器（4）；

所述发酵罐（1）连通设有用于测量其内压力的发酵罐压力表（12），且所述排气连接口处连通设有排气阀门（11）；

所述气液分离器（4）呈一进二出结构，开设有作为一个进口的分离进口（43），及分别作为两个出口的分离排气口（41）和分离排水口（42）；

所述主管道（2）分别通过各支管道（3）与各所述发酵罐（1）的排气连接口一一对应连通，其出口端与所述分离进口（43）连通；所述分离排气口（41）通过外管路与外置的气体收集处理系统连通，所述分离排水口（42）与排水管路连通；

所述外管路上于所述分离排气口（41）与所述气体收集处理系统之间连通设有流量计（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：各所述支管道（3）由对应的所述排气连接口处起，呈高度递增的倾斜向上姿态；

所述主管道（2）由远离所述气液分离器（4）的一端起，呈高度递增的倾斜向上姿态。

3.根据权利要求2所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：所述支管道（3）的倾角≥5°，所述主管道（2）的倾角≥3°。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：还包括集水罐（5）；

所述集水罐（5）的进口连通至所述主管道（2）远离所述气液分离器（4）的一端。

5.根据权利要求4所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：所述集水罐（5）上设有液位刻度，其出口与排水管路连通，且所述集水罐（5）的进口和出口处分别设有集水罐进口阀（51）和集水罐出口阀（52）。

6.根据权利要求5所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：所述主管道（2）上还于所述集水罐（5）的进口与所述分离排气口（41）之间依次连通设有主管道压力表（21）和主管道阀门（22）。

7.根据权利要求6所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：所述分离排水口（42）处还连通设有分离排水阀（44）；

所述排气阀门（11）、主管道阀门（22）、集水罐出口阀（52）和分离排水阀（44）为一备一用的双阀形式球阀。

8.根据权利要求6所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：所述外管路上还于所述流量计（6）与气体收集处理系统之间连通设有主管道截止阀（23）。

9.根据权利要求6所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：所述发酵罐（1）上还连通设有两台底座配设阻火器的呼吸阀（13）。

10.根据权利要求1所述的一种用于发酵装置的排气系统，其特征在于：还设有连接管（7）；

所述连接管（7）将所述支管道（3）远离所述排气连接口的一端与所述主管道（2）远离所述气液分离器（4）的一端连通。