專利名稱：新型高效太陽能沼氣發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能利用和生物發(fā)酵技術，具體講是提供一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器。
背景技術：
沼氣作為一種新型的再生能源，是一種對生物質(zhì)能的有效利用。沼氣的生成是通過有機物的發(fā)酵產(chǎn)生，可利用人和畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿和屑殼、生活垃圾中的廚余、廢紙、紙漿廢液、糟粕、污水和污泥產(chǎn)生沼氣。沼氣工程在我國農(nóng)村經(jīng)過近40年的推廣應用，在不少地區(qū)已經(jīng)初具規(guī)模，并取得了顯著的社會經(jīng)濟效益，它不僅替代節(jié)省了大量的傳統(tǒng)能源，而且使大量的垃圾得到了較好的轉(zhuǎn)化利用，凈化了環(huán)境。然而，目前常用的沼氣發(fā)酵池由于結(jié)構功能不夠完善，技術方法落后等原因，致使我國所修建的沼氣發(fā)酵池普遍存在著出料難、產(chǎn)氣率低、氣密性能不夠理想等問題。出料難主要表現(xiàn)在發(fā)酵余物多沉積在發(fā)酵池底部，不能靠出料口正常出料，一般每隔半年至一年就要將發(fā)酵池全部排空清理一次，清理后又需花費1-2月的時間才能正常運行；產(chǎn)氣率低主要表現(xiàn)在對發(fā)酵原料在池內(nèi)停留時間不能進行有效控制，致使對發(fā)酵原料利用率低，從而造成產(chǎn)氣率低，同時，由于池溫受外界溫度影響，當外界溫度較低時，尤其是在冬天，產(chǎn)氣量急劇降低，在北方，由于冬天溫度比南方溫度更低，冬季近4個月的時間基本上不能正常運行；氣密性能不夠理想主要表現(xiàn)在進、出料口不能封閉，在夏天高效率季節(jié)易出現(xiàn)反氣或漏氣，即造成了能量的消耗，嚴重時又會帶來空氣污染。為了使我國農(nóng)村沼氣工程的建設有一個長足的發(fā)展，解決目前我國農(nóng)村沼氣工程中存在的技術問題勢在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，該實用新型不僅可以使產(chǎn)氣率大幅度的提高，而且也較好的解決了出料難和氣密性不夠理想的問題。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在一個裝置內(nèi)設置有太陽能集蓄熱室、密封進料口、發(fā)酵反應室、料液循環(huán)攪動系統(tǒng)、儲氣供氣系統(tǒng)、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池。太陽能集蓄熱室是由殼體、玻璃罩、真空室、吸熱管、托架和儲蓄熱能室所組成，其作用就是捕獲太陽能，并通過輸熱管將熱能送入發(fā)酵反應室。發(fā)酵反應室是由推移環(huán)繞式反應槽和太陽能散熱器所組成，其作用就是通過太陽能加熱加溫使物料進行高效發(fā)酵，并將發(fā)酵后的余物按存留時間長短有序地推移出發(fā)酵反應室。密封進料口是由進料管、懸浮球和推桿所組成，和發(fā)酵反應室相連通，密封進料口不僅能很容易地將物料送入發(fā)酵反應室，而且還可以在不需進料時自動密封。料液循環(huán)攪動系統(tǒng)是由水泵和循環(huán)多孔管道所組成，循環(huán)多孔管道布置在發(fā)酵反應室推移環(huán)繞式反應槽內(nèi)，該系統(tǒng)的作用是通過對發(fā)酵反應室液料的循環(huán)和攪動，不僅可以提高新物料和微生物的接觸機率，而且也可以使舊物料充分發(fā)酵利用，可以防止物料沉淀板結(jié)。儲氣供氣系統(tǒng)是由儲氣室、環(huán)形管、輸氣管和閘閥所組成，設置在發(fā)酵反應室的上部，和發(fā)酵反應室相連通，其作用就是對發(fā)酵反應室所產(chǎn)生的沼氣進行儲存，并為用戶用氣提供穩(wěn)定的氣源。出料水壓室是由水壓室、出料通道所組成，設置在發(fā)酵反應室的一側(cè)面，并和發(fā)酵反應室中的推移環(huán)繞式反應槽的尾部相連通，其作用就是穩(wěn)定儲氣室的氣壓，并為發(fā)酵反應后的余物提供排出通道。有壓拍門出料口是由拍門和出料口所組成，和水壓室相連通，其作用就是進行有壓自動出料，當水壓室壓力達到一定值時，有壓拍門自動打開并開始出料，當部分余物流出后，水壓室壓力迅速降低時，有壓拍門自動關閉。出料池設置在水壓室一側(cè)，其作用就是接納有壓拍門出料口的不定時的出料。
該實用新型的工作原理是這樣的當太陽能集熱儲蓄熱室捕獲太陽熱能后，通過吸熱管將熱能輸送給發(fā)酵反應室，使反應室的水溫達到發(fā)酵要求的溫度。在進料時，將物料放進密封進料口，推動推桿后，物料進入發(fā)酵反應室后，進料口自動密封。進入發(fā)酵反應室后的新物料首先進入推移環(huán)繞式反應槽的首部，新物料在此一方面和液料循環(huán)攪動系統(tǒng)中輸送來的微生物進行接觸預發(fā)酵，另一方面等侯通過后續(xù)物料的進入或發(fā)酵后的余物的出料，使其進入主發(fā)酵反應區(qū)，發(fā)酵物料在主發(fā)酵反應區(qū)進行較強的發(fā)酵反應，從而生成大量的沼氣，沼氣由于比重較小而向上移動從而進入儲氣室，當主發(fā)酵反應區(qū)里的物料經(jīng)發(fā)酵分解后在新物料的自然推移下和儲氣室氣壓作用下，會不斷的向出料水壓室方向進行位移，進入推移環(huán)繞式反應槽尾部的物料會在液料循環(huán)攪動系統(tǒng)的作用下，物料攪動并和微生物進行更一步的接觸，使物料進行完全充分發(fā)酵分解。完全充分發(fā)酵分解后的余物隨后在水壓力的作用下進入水壓室，當水壓室的水壓達到一定值后，進入水壓室的余物通過拍門出料口會自動依次排出。排出的余物進入出料池儲存，以做肥料之用。
該實用新型具有一定的新穎性，具體體現(xiàn)在在申請日以前沒有同樣的發(fā)明或者實用新型，在國內(nèi)外出版物上公開發(fā)表過，在國內(nèi)外公開使用過或者以其它方式為公眾所知，也沒有同樣的發(fā)明或?qū)嵱眯滦陀伤讼驅(qū)＠痔岢鲞^申請并且記載在申請日以后公布的專利申請文件中。
該實用新型也具有一定的創(chuàng)造性，具體體現(xiàn)在在申請日以前，我國目前常用的沼氣發(fā)酵技術普遍存在著出料難、產(chǎn)氣率低、氣密性能不夠理想等問題，該實用新型不僅可以使產(chǎn)氣率大幅度的提高，而且也較好的解決了出料難和氣密性不夠理想的問題。和目前國內(nèi)同類技術相比，具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的進步。
該實用新型也具有一定的實用性，具體體現(xiàn)在該實用新型能夠制造或者使用，并且能夠產(chǎn)生以下積極有益的效果(1)該實用新型由于設置有太陽能集蓄熱室、推移環(huán)繞式反應槽，不僅可以使發(fā)酵反應室高效穩(wěn)定地進行發(fā)酵反應，在環(huán)境溫度較低時仍可保證正常生產(chǎn)沼氣，而且還可以使物料發(fā)酵反應充分徹底，可以使產(chǎn)氣率提高35％以上。
(2)該實用新型不僅進、出料方便，而且進、出料口均能進行自動密封，使整個裝置具有良好的密封性能。
(3)該實用新型通過循環(huán)攪動系統(tǒng)的作用，使液料進行不斷循環(huán)和攪動，不僅可以使物料發(fā)酵過程縮短，而且可以防止余物沉淀板結(jié)。


圖1是該實用新型一實施例立面剖視圖。
圖2是圖1俯視平面剖視圖。
圖3是圖2中A-A剖視圖。
圖4是圖2中B-B剖視圖。
圖5是圖3中拍門(22)放大圖。
圖中，1.玻璃罩 2.真空室 3.吸熱管 4.托架 5.儲蓄熱能室 6.太陽能集熱器殼體 7.散熱器 8.殼體 9.隔板 10.反應槽 11.進料管 12.浮球 13.儲氣室 14.環(huán)形管 15.閘閥 16.輸氣管 17.水泵 18.循環(huán)多孔管道 19.出料通道 20.水壓室 21.出料口 22.拍門 23.出料儲存池 24.拍門閥辨 25.加強板 26.轉(zhuǎn)軸 27.軸座 28.配重塊具體實施方式
在圖1、圖2和圖4中，太陽能集蓄熱室是由殼體(6)、玻璃罩(1)、真空室(2)、吸熱管(3)、托架(4)和儲蓄熱能室(5)所組成，其作用就是捕獲太陽能，并通過輸熱管將熱能送入發(fā)酵反應室。玻璃罩(1)采用透光玻璃制作而成，和太陽能集熱器殼體(6)密封粘接在一起，從而形成真空室(2)和儲蓄熱能室(5)，吸熱管(3)是由銅管制作而成，設置在真空室(2)里，其表面鍍有黑鉻層，通過輸熱管和散熱器(7)連接在一起，儲蓄熱能室(5)設置在真空室(2)的下部，蓄能介質(zhì)為石英砂，太陽能集熱器殼體(6)采用玻璃鋼制作而成。發(fā)酵反應室是由推移環(huán)繞式反應槽(10)和太陽能散熱器(7)所組成，其作用就是通過太陽能加熱加溫使物料進行高效發(fā)酵，并將發(fā)酵后的余物按存留時間長短有序地推移出發(fā)酵反應室。殼體(8)可以做成磚混凝土結(jié)構，也可以采用玻璃鋼制作而成，隔板(9)采用玻璃鋼板或預制鋼筋混凝土板制作而成，它將殼體(8)所形成的圓柱體空間分隔成一條連通環(huán)繞推移反應槽(10)，反應槽(10)的地板設置有一定的坡度。太陽能散熱器(7)設置在反應槽(10)內(nèi)，通過輸熱管和吸熱管(3)連接在一起。密封進料口是由進料管(11)、懸浮球(12)和推桿所組成，和發(fā)酵反應室相連通，密封進料口不僅能很容易地將物料送入發(fā)酵反應室，而且還可以在不需進料時自動密封。進料管(11)是由混凝土管或玻璃鋼制作而成，和反應槽(10)相連通，浮球(12)為空心塑料圓球，或為空心玻璃鋼圓球，自由設置在進料管(11)的下端。進料時通過推桿推動浮球(12)，使物料進入反應槽(10)。儲氣供氣系統(tǒng)是由儲氣室(13)、環(huán)形管(14)、輸氣管(16)和閘閥(15)所組成，設置在發(fā)酵反應室的上部，和發(fā)酵反應室相連通，其作用就是對發(fā)酵反應室所產(chǎn)生的沼氣進行儲存，并為用戶用氣提供穩(wěn)定的氣源。儲氣室(13)設置在反應槽(10)的上部，和反應槽(10)相連通，環(huán)形管(14)由玻璃鋼管制作而成，為圓環(huán)形，環(huán)形管(14)側(cè)面開有許多進氣小孔，嵌套在進料管(11)的外圓，輸氣管(16)和儲氣室(13)相連通，閘閥(15)安裝在輸氣管(16)上。料液循環(huán)攪動系統(tǒng)是由水泵(17)和循環(huán)多孔管道(18)所組成，該系統(tǒng)的作用是通過對發(fā)酵反應室液料的循環(huán)和攪動，不僅可以提高新物料和微生物的接觸機率，而且也可以使舊物料充分發(fā)酵利用，可以防止物料沉淀板結(jié)。水泵(17)采用污水泵，安裝在反應槽(10)的尾端，其出水管和循環(huán)多孔管道(18)連接在一起，循環(huán)多孔管道(18)是由玻璃管制作而成，循環(huán)多孔管道(18)兩側(cè)開有許多出水小孔，布置安裝在發(fā)酵反應室推移環(huán)繞式反應槽(10)的地板上。出料水壓室是由水壓室(20)、出料通道(19)所組成，設置在發(fā)酵反應室的一側(cè)面，并和發(fā)酵反應室中的推移環(huán)繞式反應槽(10)的尾部相連通，其作用就是穩(wěn)定儲氣室(13)的氣壓，并為發(fā)酵反應后的余物提供排出通道。出料通道(19)由玻璃鋼管或混凝土管制作而成，兩端分別和反應槽(10)尾端與水壓室(20)相連通，水壓室(20)為一個密封空間，其地板設置有一個向出料口(21)方向的坡度。有壓拍門出料口是由拍門(22)和出料口(21)所組成，和水壓室(20)相連通，其作用就是進行有壓自動出料，當水壓室(20)壓力達到一定值時，有壓拍門出料口自動打開并開始出料，當部分余物流出后，水壓室(20)壓力迅速降低時，有壓拍門(22)自動關閉。出料口(21)是由玻璃鋼管制作而成，和水壓室(20)相連通，拍門(22)安裝在出料口(21)上。出料儲存池(23)設置在水壓室(20)一側(cè)，其作用就是接納有壓拍門出料口的不定時的出料，出料儲存池(23)由磚混凝土結(jié)構制作而成。
在圖3和圖5中，拍門閥辨(24)由鋼板切割加工而成，為圓形板，加強板(25)由扁鋼加工制作而成，和拍門閥辨(24)焊接在一起，轉(zhuǎn)軸(26)由圓鋼加工制作而成，軸座(27)由扁鋼加工制作而成，和出料口(21)焊接在一起，配重塊(28)由鑄鐵制作而成，通過鋼絲繩和拍門閥辨(24)連接在一起。
在上述圖示中，雖然列舉了本實用新型較佳實施例進行了說明，但眾所周知，不應由該實施例反而限制了本實用新型的權力保護范圍，亦即，任何熟悉該實用新型創(chuàng)新點的工程技術科學研究人員，若應用本實用新型主要之特征，進行若干細節(jié)的變動，皆仍應屬于本實用新型的專利保護范圍。
權利要求1.一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，其特征在于該裝置內(nèi)設置有太陽能集蓄熱室、密封進料口、發(fā)酵反應室、料液循環(huán)攪動系統(tǒng)、儲氣供氣系統(tǒng)、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池，太陽能集蓄熱室通過散熱器和發(fā)酵反應室相連接，密封進料口、出料水壓室分別和發(fā)酵反應室首部與尾部相連通，儲氣室設置在發(fā)酵反應室的上部，二者相連通，料液循環(huán)攪動系統(tǒng)設置在發(fā)酵反應室的底部，有壓拍門出料口和出料水壓室相連通。
2.根據(jù)權利要求1所述一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，其特征在于太陽能集蓄熱室是由殼體、玻璃罩、真空室、吸熱管、托架和儲蓄熱能室所組成，吸熱管設置在真空室內(nèi)，由銅管制作而成，其表面鍍有黑鉻，和發(fā)酵反應室里的太陽能散熱器相連通，儲蓄熱室設置在真空室的下部，其內(nèi)充滿石英砂。
3.根據(jù)權利要求1所述一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，其特征在于密封進料口是由進料管、懸浮球和推桿所組成，懸浮球為塑料或玻璃鋼空心球，自由設置在進料管的下部，進料管和發(fā)酵反應室相連通。
4.根據(jù)權利要求1所述一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，其特征在于發(fā)酵反應室是由推移環(huán)繞式反應槽和太陽能散熱器所組成，推移環(huán)繞式反應槽是由隔板將殼體所形成的圓柱體空間分隔而成，推移環(huán)繞式反應槽地板有一定的坡度，其首部和密封進料口相連通，其尾部和出料水壓室相連通，太陽能散熱器設置在推移環(huán)繞式反應槽內(nèi)，通過管道和太陽能集蓄熱室里的吸熱管相連接。
5.根據(jù)權利要求1所述一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，其特征在于料液循環(huán)攪動系統(tǒng)是由污水泵和循環(huán)多孔管道所組成，循環(huán)多孔管道布置在發(fā)酵反應室推移環(huán)繞式反應槽內(nèi)，和污水泵相連通。
6.根據(jù)權利要求1所述一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，其特征在于有壓拍門出料口是由拍門和出料口所組成，出料口和水壓室相連通，拍門安裝在出料口。
專利摘要本實用新型針對我國所修建的沼氣發(fā)酵池普遍存在著出料難、產(chǎn)氣率低、氣密性能不夠理想等問題，提供一種新型高效太陽能沼氣發(fā)生器，該實用新型設置有太陽能集蓄熱室、密封進料口、發(fā)酵反應室、料液循環(huán)攪動系統(tǒng)、儲氣供氣系統(tǒng)、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池。該實用新型不僅可以使產(chǎn)氣率大幅度的提高，而且也較好的解決了出料難和氣密性不夠理想的問題。
文檔編號C12M1/107GK2898042SQ200620005338

公開日2007年5月9日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權日2006年1月25日
發(fā)明者路金喜, 劉宏權, 高亮, 杜曄, 杜貴榮, 陳建起 申請人:河北農(nóng)業(yè)大學