專利名稱：民用沼氣發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)與可再生能源領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種民用沼氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
沼氣是通過(guò)有機(jī)物(畜禽糞便、秸桿、有機(jī)垃圾等)發(fā)酵產(chǎn)生的可再生能源，其推廣應(yīng)用已成為一個(gè)集能源、生態(tài)和環(huán)保等多種效益的綜合系統(tǒng)。不僅節(jié)省了大量的傳統(tǒng)能源，而且使大量有機(jī)廢物得到了有效利用，凈化了環(huán)境，在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)等方面具有深遠(yuǎn)的意義。眾所周知的，溫度是影響沼氣的產(chǎn)氣率的主要因素，最佳發(fā)酵溫度通常為25 45°C。發(fā)酵罐一般建在地下，外面利用柴草覆蓋。但是，我國(guó)北方冬季天氣寒冷，氣溫最低時(shí)甚至能夠達(dá)到_40°C。傳統(tǒng)的保溫方法效果并不理想，產(chǎn)氣量急劇降低，冬季近4個(gè)月的時(shí)間基本上不能正常運(yùn)行。如不采取一定措施，則難以保證較高產(chǎn)氣率，甚至無(wú)法產(chǎn)氣。為解決該問(wèn)題，一般通過(guò)提高沼氣發(fā)酵物料的濃度來(lái)減少防止溫度下降。但高濃度條件下存在物料排出困難，勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，實(shí)施難度大。還可通過(guò)電加熱的方法提高發(fā)酵罐的溫度，但增溫耗能大且效果不佳，不利于節(jié)約能源。為解決目前我國(guó)農(nóng)村沼氣工程中存在的技術(shù)問(wèn)題，亟待一種保溫效果好、能耗低、產(chǎn)氣率高的民用沼氣發(fā)生裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種民用沼氣發(fā)生裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中保溫效果差、能耗高、產(chǎn)氣率低等問(wèn)題。使其充分利用太陽(yáng)能來(lái)為發(fā)酵料液增溫，采用最行之有效的增溫保溫技術(shù)措施，滿足我國(guó)北方地區(qū)冬季對(duì)于沼氣的需求。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:它包括設(shè)置在地平面下的豎井，設(shè)置在井下的發(fā)酵間，與發(fā)酵間 相連通的集氣罐，集氣罐與發(fā)酵間頂部之間的沼氣管上設(shè)有高壓泵，其特征是:所述民用沼氣發(fā)生裝置還包括設(shè)置在井上的為保溫管提供熱循環(huán)水的太陽(yáng)能熱水器；發(fā)酵間可在豎井內(nèi)由升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降，升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在井下的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、安裝在減速器上的螺桿，螺桿與地面垂直，發(fā)酵間上設(shè)有螺接在螺桿上的耳板；發(fā)酵間側(cè)壁下部設(shè)有排料口，發(fā)酵間頂部設(shè)有加料口與沼氣管；發(fā)酵間外設(shè)有保溫層，保溫層與發(fā)酵間之間設(shè)有通有熱循環(huán)水的保溫管；發(fā)酵間內(nèi)設(shè)有用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵溫度的溫度傳感器和用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵間內(nèi)壓力的壓力傳感器；
豎井內(nèi)垂直設(shè)有用于水平限位發(fā)酵間的導(dǎo)向槽；太陽(yáng)能熱水器與發(fā)酵間保溫管之間設(shè)有換熱器與恒溫水箱，恒溫水箱與發(fā)酵間保溫管之間形成熱水循環(huán)；換熱器與太陽(yáng)能熱水器之間形成熱交換循環(huán)；換熱器還與熱水箱相連；熱水箱與恒溫水箱上設(shè)有溫度傳感器；集氣罐上設(shè)有減壓閥，減壓閥上并聯(lián)進(jìn)戶煤氣管線；發(fā)酵間為長(zhǎng)方體，發(fā)酵間底部與保溫層之間設(shè)有空腔結(jié)構(gòu)，發(fā)酵間的前后和/或左右兩側(cè)為齒狀結(jié)構(gòu)，保溫管由若干U型管與熱水總管組成，U型管設(shè)置在兩側(cè)設(shè)置在齒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，U型管底部位于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)。所述豎井內(nèi)壁設(shè)有保溫層。
所述加料口上設(shè)有間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的加料攪拌槳。所述排料口上連有用于將發(fā)酵廢料出的抽渣泵。本發(fā)明的有益效果如下:將發(fā)酵間設(shè)置于豎井保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)，提高了隔熱效果，避免了發(fā)酵熱量的流失；通過(guò)電磁閥與溫控裝置監(jiān)控發(fā)酵間內(nèi)的溫度，保證了產(chǎn)氣率；發(fā)酵間套接在保溫層內(nèi)，發(fā)酵間與保溫層之間設(shè)有通有熱循環(huán)水的保溫管；將發(fā)酵間設(shè)計(jì)成側(cè)邊為齒狀結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，并將保溫管設(shè)置在齒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，不但結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，換熱效率高，生產(chǎn)成本低廉，維護(hù)方便；熱循環(huán)水均來(lái)自于太陽(yáng)能熱水器，充分利用了綠色能源，并達(dá)到了保溫效果，保證了產(chǎn)氣率；采用升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)酵間升降，采用升降機(jī)構(gòu)可將發(fā)酵間置于低下更深處，提高了保溫效果；加料口上設(shè)有間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的加料攪拌槳，每次添加發(fā)酵物料時(shí)，攪拌槳間歇轉(zhuǎn)動(dòng)將物料混勻，加料結(jié)束后將攪拌槳拆下后將發(fā)酵間加蓋密封；發(fā)酵間內(nèi)設(shè)有將發(fā)酵廢料導(dǎo)向排料口的坡面結(jié)構(gòu)，排出廢料時(shí)更加方便快捷；豎井內(nèi)設(shè)有用于提高升降機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性的導(dǎo)向槽，發(fā)酵間外的耳板剛好位于U形導(dǎo)向槽內(nèi)，導(dǎo)向槽將發(fā)酵間水平限位，避免發(fā)酵間上升過(guò)高導(dǎo)致的晃動(dòng)，使升降更為平穩(wěn)；在更換物料時(shí)，可殘留部分廢料，保存了前次發(fā)酵過(guò)程的部分發(fā)酵菌，從而不妨礙新發(fā)酵過(guò)程的發(fā)酵效率；坡面結(jié)構(gòu)也便于發(fā)酵間的日常清洗，使用方便；升降機(jī)構(gòu)通過(guò)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器驅(qū)動(dòng)的螺桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺接在螺桿上的發(fā)酵間升降，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便高效；恒溫水箱由供水系統(tǒng)提供溫度較低的自來(lái)水，以防止水箱 溫度過(guò)高而降溫緩慢的問(wèn)題。下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但下述的實(shí)例僅僅是本發(fā)明其中的例子而已，并不代表本發(fā)明所限定的權(quán)利保護(hù)范圍，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。


圖1為本發(fā)明的發(fā)酵間發(fā)酵狀態(tài)時(shí)各部分連接關(guān)系的結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖2為本發(fā)明的發(fā)酵間排料時(shí)結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖3為本發(fā)明的發(fā)酵間俯視結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖4為圖3沿A-A線的剖視結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖5為本發(fā)明一種帶有保溫管的發(fā)酵間的外觀結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖6為圖5的仰視結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖7為圖5的透視結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn) 圖8為本發(fā)明的工作原理示意簡(jiǎn) 圖9為本發(fā)明的熱能循環(huán)原理示意簡(jiǎn)圖。附圖中主要符號(hào)說(shuō)明:1太陽(yáng)能熱水器、2集氣罐、3高壓泵、4螺桿、5驅(qū)動(dòng)電機(jī)、6發(fā)酵間、7導(dǎo)向槽、8豎井、9保溫管、10進(jìn)水管、11保溫層、12出水管、13加料口、14沼氣管、15耳板、16排料口。
具體實(shí)施例方式根據(jù)圖1至圖9對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。本發(fā)明的一種民用沼氣發(fā)生裝置，其包括設(shè)置在地平面下的豎井8，設(shè)置在井下的發(fā)酵間6，與發(fā)酵間相連通的集氣罐2，集氣罐2與發(fā)酵間6頂部之間的沼氣管14上設(shè)有高壓泵3，豎井內(nèi)壁設(shè)有保溫層。發(fā)酵間上設(shè)有壓力傳感器，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，高壓泵啟動(dòng)，將發(fā)酵間6內(nèi)(發(fā)酵間蓋未在圖中表示)所產(chǎn)生的沼氣壓縮后導(dǎo)入集氣罐2中。避免了發(fā)酵間內(nèi)壓力過(guò)高導(dǎo)致安全事故。集氣罐上設(shè)有減壓閥，其內(nèi)的液化沼氣減壓后便可用于日常生活。同時(shí)在發(fā)酵間上設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)酵溫度，以便調(diào)整恒溫水箱的水溫。本實(shí)施例的民用沼氣發(fā)生裝置還包括設(shè)置在井上的為保溫管9提供熱循環(huán)水的太陽(yáng)能熱水器。太陽(yáng)能熱水器與發(fā)酵間保溫管之間設(shè)有換熱器與恒溫水箱，恒溫水箱與發(fā)酵間保溫管之間形成熱水循環(huán)。換熱器與太陽(yáng)能熱水器之間形成熱交換循環(huán)。換熱器還與熱水箱相連，熱水箱與日常用水系統(tǒng)相連，日常用水系統(tǒng)還可有補(bǔ)水系統(tǒng)提供溫度較低的自來(lái)水。此時(shí)可通過(guò)手動(dòng)將熱水箱中的水調(diào)節(jié)到合適的溫度，以滿足日常生活的需要。熱水箱與恒溫水箱上設(shè)有溫度傳感器，同時(shí)控制熱水箱的最高溫度和恒溫水箱的最佳發(fā)酵溫度(25 45°C )。恒溫水箱由供水系統(tǒng)提供溫度較低的自來(lái)水，以防止水箱溫度過(guò)高而降溫緩慢的問(wèn)題(如圖9所示)。發(fā)酵間6可在豎井內(nèi)由升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降，本實(shí)施例的升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在井下的四個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)5、四個(gè)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的減速器以及安裝在減速器上的螺桿4，螺桿4與地面垂直，發(fā)酵間上設(shè)有螺接在螺桿上的耳板15。豎井內(nèi)設(shè)有4條與耳板相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽7，導(dǎo)向槽7截面成U形，導(dǎo)向槽垂直于地面設(shè)置，發(fā)酵間上的耳板剛好位于U形導(dǎo)向槽內(nèi)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿4旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)螺接在螺桿上的耳板升降。發(fā)酵間上設(shè)有位于發(fā)酵間側(cè)面的排料口 16，位于發(fā)酵將上面的加料口 13與沼氣管14。發(fā)酵間6外套接有保溫層11，保溫層11與發(fā)酵間6之間設(shè)有通有熱循環(huán)水的保溫管9，保溫管由若干U型管與熱水總管(進(jìn)水管10和出水管12)組成。發(fā)酵間與保溫層均為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，發(fā)酵間6底部與保溫層11之間設(shè)有空腔結(jié)構(gòu)，發(fā)酵間6兩側(cè)設(shè)計(jì)成齒狀結(jié)構(gòu)，U型管設(shè)置在兩側(cè)設(shè)置在齒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，U型管底部位于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)。發(fā)酵間底部設(shè)有用于將發(fā)酵后廢料導(dǎo)向排料口的坡面結(jié)構(gòu)。其中，用于連接沼氣管與高壓泵之間、保溫管與太陽(yáng)能熱水器之間均采用波紋管，以防止發(fā)酵間升降導(dǎo)致導(dǎo)管路斷裂。排出與填充物料:發(fā)酵間通過(guò)升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)發(fā)酵間上升，將發(fā)酵間排料口與廢料回收罐相連后，打開排料口閥，廢料在自身重力作用下通過(guò)坡面導(dǎo)向排料口排出。如物料過(guò)多或不易排出的情況下，可在期間增加抽渣泵，以提高排出效率。排料結(jié)束后，關(guān)閉排料閥，從加料口向發(fā)酵間中加入發(fā)酵有機(jī)物(如秸桿、糞便等)，加料口上設(shè)有間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的加料攪拌槳，邊加料邊攪拌，攪拌槳間歇轉(zhuǎn)動(dòng)將物料混勻，加料結(jié)束后將攪拌槳拆下后將發(fā)酵間加蓋密封?？刂粕禉C(jī)構(gòu)將發(fā)酵間落入井下。 并用保溫蓋封住井口(圖中未示出)。
權(quán)利要求
1.一種民用沼氣發(fā)生裝置，它包括設(shè)置在地平面下的豎井，設(shè)置在井下的發(fā)酵間，與發(fā)酵間相連通的集氣罐，集氣罐與發(fā)酵間頂部之間的沼氣管上設(shè)有高壓泵，其特征是:所述民用沼氣發(fā)生裝置還包括設(shè)置在井上的為保溫管提供熱循環(huán)水的太陽(yáng)能熱水器；發(fā)酵間可在豎井內(nèi)由升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降，升降機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在井下的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、安裝在減速器上的螺桿，螺桿與地面垂直，發(fā)酵間上設(shè)有螺接在螺桿上的耳板；發(fā)酵間側(cè)壁下部設(shè)有排料口，發(fā)酵間頂部設(shè)有加料口及沼氣管；發(fā)酵間外設(shè)有保溫層，保溫層與發(fā)酵間之間設(shè)有通有熱循環(huán)水的保溫管；發(fā)酵間內(nèi)設(shè)有用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵溫度的溫度傳感器和用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵間內(nèi)壓力的壓力傳感器； 豎井內(nèi)垂直設(shè)有用于水平限位發(fā)酵間的導(dǎo)向槽；太陽(yáng)能熱水器與發(fā)酵間保溫管之間設(shè)有換熱器與恒溫水箱，恒溫水箱與發(fā)酵間保溫管之間形成熱水循環(huán)；換熱器與太陽(yáng)能熱水器之間形成熱交換循環(huán)；換熱器還與熱水箱相連；熱水箱與恒溫水箱上設(shè)有溫度傳感器； 集氣罐上設(shè)有減壓閥，減壓閥上并聯(lián)進(jìn)戶煤氣管線；發(fā)酵間為長(zhǎng)方體，發(fā)酵間底部與保溫層之間設(shè)有空腔結(jié)構(gòu)，發(fā)酵間的前后和/或左右兩側(cè)為齒狀結(jié)構(gòu)，保溫管由若干U型管與熱水總管組成，U型管設(shè)置在兩側(cè)設(shè)置在齒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，U型管底部位于空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民用沼氣發(fā)生裝置，其特征是:所述豎井內(nèi)壁設(shè)有保溫層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民用沼氣發(fā)生裝置，其特征是:所述加料口上設(shè)有間歇轉(zhuǎn)動(dòng)的加料攪拌槳。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民用沼氣發(fā)生裝置，其特征是:所述排料口上連有用于將發(fā)酵廢料出的抽渣泵。`
全文摘要
本發(fā)明提供了一種沼氣發(fā)生裝置，它包括設(shè)置在地平面下的豎井，設(shè)置在井下的發(fā)酵間，與發(fā)酵間相連通的集氣罐，其技術(shù)要點(diǎn)是所述沼氣發(fā)生裝置還包括設(shè)置在井上的為保溫管提供熱循環(huán)水的太陽(yáng)能熱水器；發(fā)酵間可在豎井內(nèi)由升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)升降，發(fā)酵間上設(shè)有排料口，加料口，產(chǎn)氣管；發(fā)酵間為設(shè)置在保溫層內(nèi)發(fā)酵間，保溫層與發(fā)酵間之間設(shè)有通有熱循環(huán)水的保溫管。解決了現(xiàn)有技術(shù)中保溫效果差、能耗高、產(chǎn)氣率低等問(wèn)題。使其充分利用太陽(yáng)能來(lái)為發(fā)酵料液增溫，采用最行之有效的增溫保溫技術(shù)措施，滿足我國(guó)北方地區(qū)冬季對(duì)于沼氣的需求。
文檔編號(hào)C12M1/02GK103205358SQ20131010084
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者馮忠一 申請(qǐng)人:馮忠一