RU2040485C1

RU2040485C1 - Biogas generating set

Info

Publication number: RU2040485C1
Authority: RU
Inventors: Александр Ильич Николаев
Original assignee: Александр Ильич Николаев
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 1995-07-25

Abstract

FIELD: processing of organic matters. SUBSTANCE: biogas generating set has a metatank with a hollow shell filled with a heat-accumulating substance with heat-transfer agent channels. The solar energy collector is connected to the heat-transfer agent channels and has a windmill-electric generating unit for heat generation. The wind-heat generator uses a mechanical converter of windwheel rotation energy to heat due to a paddle agitator rotating in viscous field, as well as the first and second heating circuits. The first heating circuit with the solar-energy collector connected to it in succession is connected through pipelines to the metatank hollow shell. The second heating circuit is connected through pipelines to the channels of the metatank hollow shell. Water can be used as a heat-accumulating substance and heat-transfer agent of the hollow shell channels. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам переработки органических веществ, осуществляемой методом анаэробного сбраживания, и находит применение в сельском хозяйстве с целью обеззараживания навоза животных и выработки биогаза. The invention relates to a device for the processing of organic substances, carried out by the method of anaerobic digestion, and is used in agriculture to disinfect animal manure and produce biogas.

Известно устройство, в котором резервуар для сбраживания заключается в полую оболочку, заполненную аккумулирующим тепло веществом с каналами для теплоносителя в виде трубопроводов, соединяемых по замкнутому контуру с солнечным нагревателем. A device is known in which the fermentation tank is in a hollow shell filled with heat-accumulating substance with channels for the coolant in the form of pipelines connected in a closed circuit to a solar heater.

Однако в реальных условиях интенсивность солнечного излучения может изменяться в зависимости от географического места расположения устройства, времени года и времени суток в несколько раз. Все это ограничивает применение устройства преимущественно регионами с высокой солнечной активностью, характерной для южных широт. However, in real conditions, the intensity of solar radiation can vary depending on the geographical location of the device, time of year and time of day several times. All this limits the use of the device mainly to regions with high solar activity characteristic of the southern latitudes.

Кроме того, неравномерность и непостоянность солнечного излучения в течение суток, изменение длительности светового дня практически в два раза в зависимости от времени года существенно снижает показатели среднесуточной и годовой товарной выработки биогаза. In addition, the unevenness and inconstancy of solar radiation during the day, the change in the duration of daylight hours almost twice depending on the time of the year significantly reduces the average daily and annual commodity production of biogas.

Цель изобретения расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение в целом показателя товарной выработки биогаза. The purpose of the invention is the expansion of the operational capabilities of the device and increasing the overall rate of commodity production of biogas.

Цель достигается тем, что в устройство для переработки органических веществ, содержащее метатенк, заключенный в полую оболочку, заполненную аккумулирующим сливной трубопровод 20 в трубопровод 21 подачи холодной воды. The goal is achieved in that in a device for processing organic substances, containing a meta-stove, enclosed in a hollow shell, filled with an accumulating drain pipe 20 into the cold water supply pipe 21.

В качестве аккумулирующего тепло вещества могут быть использованы вода, парафин, магний сернокислый или их сочетания. Water, paraffin, magnesium sulfate, or a combination thereof can be used as heat storage material.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

В исходном состоянии метатенк 1 заполняется по трубопроводу 4 органическим веществом, полая оболочка 2 и первый контур 9 нагрева заполнены аккумулирующей тепло веществом (АТВ), а второй контур 10 нагрева заполняется водой. In the initial state, the metatank 1 is filled with organic substance through the pipe 4, the hollow shell 2 and the first heating circuit 9 are filled with heat-accumulating substance (ATB), and the second heating circuit 10 is filled with water.

При вращении ветроколеса 14 и мешалки 11 жидкость в баке 12 нагревается за счет внутреннего трения, нагревая тем самым контуры 9 и 10. Вода в контуре 10, нагреваясь, начинает циркулировать через каналы 3 теплоносителя, нагревая АТВ в контуре 9 и оболочке 2. АТВ в контуре 9 и оболочке 2, нагреваясь, переходит в жидкое состояние и начинает циркулировать через полую оболочку 2, нагревая тем самым метатенк 1. В качестве жидкости 13 может использоваться машинное масло или иное вязкое вещество в жидком состоянии. When the wind wheel 14 and the mixer 11 rotate, the liquid in the tank 12 is heated due to internal friction, thereby heating the circuits 9 and 10. The water in the circuit 10, when heated, begins to circulate through the coolant channels 3, heating the ATV in the circuit 9 and the shell 2. ATV in circuit 9 and the shell 2, when heated, goes into a liquid state and begins to circulate through the hollow shell 2, thereby heating the metatank 1. As a fluid 13, machine oil or another viscous substance in a liquid state can be used.

Аналогично при нагреве коллектора 15 от солнечного излучения АТВ из первого контура 9, нагреваясь, переходит в жидкое состояние и начинает циркулировать через полую оболочку 2, нагревая тем самым метатенк. Одновременно за счет теплообмена происходит нагрев воды второго контура ветротеплогенератора, которая начинает циркулировать через каналы теплоносителя 3, нагревая метатенк 1. Similarly, when the collector 15 is heated from solar radiation, the ATV from the first circuit 9, when heated, goes into a liquid state and begins to circulate through the hollow shell 2, thereby heating the metathenk. At the same time, due to heat transfer, the water of the second circuit of the wind-heat generator is heated, which begins to circulate through the channels of the heat carrier 3, heating the meta-stove 1.

На практике в солнечном коллекторе нагрев происходит до 50-60^оС. Аналогичная температура может создаваться и ветротеплогенератором и тем самым обеспечивается режим тепло веществом с каналами для теплоносителя, солнечный коллектор для теплоносителя и трубопроводами для него, подсоединяемые к каналам полой оболочки, дополнительно вводится ветроустановка для производства тепла ветротеплогенератор с двумя контурами нагрева первый и вторым. Первый контур соединяется трубопроводами с последовательно включенным в него солнечным коллектором с полой оболочкой метатенка, второй трубопроводами с каналами полой оболочки метатенка.In practice, the solar collector heating takes place to 50-60 ^o C. Similar temperatures can be created and vetroteplogeneratorom and thereby providing heat mode material with channels for the heating medium, a solar collector for coolant and conduits for it which are connected to the channels of the hollow shell further wind turbine is introduced for heat production, a wind and heat generator with two heating circuits, the first and second. The first circuit is connected by pipelines to a solar collector with a hollow shell of a metathene in series with it, and the second circuit with pipelines with channels of a hollow shell of a metathene.

На фиг.1 изображена биогазогенераторная установка, продольный разрез; на фиг.2 вариант установки для индивидуального дома. Figure 1 shows a biogas generator, a longitudinal section; figure 2 installation option for an individual house.

Биогазогенераторная установка состоит из метатенка 1, полой оболочки 2 с каналами 3 для теплоносителя, заполненной аккумулирующей тепло веществом (АТВ), трубопроводом 4 загрузки органического вещества, трубопроводом 5 выгрузки биомассы, трубопроводом 6 связи полой оболочки с ветротеплогенератором трубопроводом 7, соединения каналов теплоносителя с ветротеплогенератором. Ветротеплогенератор 8 с первым и вторым контурами 9 и 10 нагрева содержит крыльчатую мешалку 11, вращающуюся в баке 12 с жидкостью 13, ветроколесо 14, а также солнечный коллектор 15, соединенный входом с первым контуром 9 нагрева и своим выходом с полой оболочкой 2. The biogas generator set consists of a metatank 1, a hollow shell 2 with channels 3 for a coolant filled with heat-accumulating substance (ATB), a pipeline 4 for loading organic matter, a pipe 5 for unloading biomass, a pipe 6 for connecting the hollow shell with a wind heat generator, pipe 7, connecting the heat carrier channels with a wind heat generator . The wind heat generator 8 with the first and second heating circuits 9 and 10 comprises a wing stirrer 11 rotating in the tank 12 with liquid 13, a wind wheel 14, and also a solar collector 15 connected to the input to the first heating circuit 9 and its output to the hollow shell 2.

На фиг.2 показаны сливной кран 18, подключаемый в разрез выходного трубопровода 6 и позволяющий использовать нагретую воду для бытовых нужд, отливной трубопровод 19 для поддержания уровня воды в полой емкости 9, термофильного сбраживания для переработки органических веществ. Figure 2 shows a drain valve 18, connected to the section of the outlet pipe 6 and allowing the use of heated water for domestic use, a discharge pipe 19 to maintain the water level in the hollow tank 9, thermophilic digestion for processing organic substances.

Применение сливного крана 18 позволяет использовать горячую воду первого контура нагрева ВТГ для бытовых нужд. Использованная вода подается в полую оболочку 2 как сточная в виде "серых стоков". The use of a drain valve 18 allows the use of hot water of the first heating circuit of VTG for domestic needs. The used water is fed into the hollow shell 2 as waste in the form of "gray drains".

При этом полая оболочка 2 выполняет, наряду с функцией теплоаккумуляции, функцию отстойника "серых стоков", обеспечивая тем самым дополнительный положительный эффект (как фактор экологической очистки). Слив осадка производится по трубопроводу 20. Регулирование уровня "серых стоков" осуществляется трубопроводом 19. Расширение эксплуатационных возможностей установки за счет расширения региона применения возможно практически на все широты, от юга до севера, за счет преимущественного использования для северных широт мощного ветротеплогенератора ВТГ в сочетании с солнечным коллектором СК небольшой мощности, а для южных широт мощного СК в сочетании в ВТГ небольшой мощности. At the same time, the hollow shell 2 performs, along with the function of heat storage, the function of a "gray effluent" sump, thereby providing an additional positive effect (as an environmental cleaning factor). Sludge is discharged through pipeline 20. Regulation of the level of "gray effluents" is carried out by pipeline 19. Expansion of the plant's operational capabilities by expanding the region of application is possible at almost all latitudes, from south to north, due to the predominant use of a powerful VTG wind generator in northern latitudes in combination with the solar collector has low power SK, and for the southern latitudes of a powerful SK combined with low power in VTG.

Claims

1. BIOGAS-GENERATOR INSTALLATION, containing a meta tank enclosed in a hollow shell filled with heat-accumulating substance, with channels for the coolant, a solar collector connected via pipelines to the channels of the hollow shell, characterized in that it is equipped with a wind turbine for heat production with the first and second heating circuits , the solar collector is connected in series to the first heating circuit, and this circuit is connected via pipelines to the hollow shell of the metatheon, the second circuit is connected by pipelines rows to the channels of the hollow shell metatenka.

2. Installation according to claim 1, characterized in that water is used as the heat storage substance.