專利名稱：沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及ー種應(yīng)用于農(nóng)村沼氣發(fā)酵罐自動(dòng)溫度補(bǔ)償控制的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
沼氣是有機(jī)物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，在一定的溫度、濕度、酸堿度的條件下，通過微生物發(fā)酵作用，產(chǎn)生的ー種可燃?xì)怏w。通常，沼氣發(fā)酵吋，沼氣池的溫度條件分為①常溫發(fā)酵 (也稱為低溫發(fā)酵)10°c 30°C，在這個(gè)溫度條件下，產(chǎn)氣率可為0. 15 0. 3m3/m3 · d。② 中溫發(fā)酵30°C 45°C，在這個(gè)溫度條件下，池容產(chǎn)氣率可達(dá)Im3/m3 · d左右。③高溫發(fā)酵 45°C 60°C，在這個(gè)溫度條件下，池容產(chǎn)氣率可達(dá)2 2. 5m3/m3 ·(!左右。沼氣發(fā)酵最經(jīng)濟(jì)的溫度條件是35°C，即中溫發(fā)酵。現(xiàn)在大部分建造沼氣池都要考慮它的產(chǎn)出與消耗比，所以都比較簡単，產(chǎn)氣效率不高，尤其是在冬天時(shí)產(chǎn)氣效率很低，究其主要原因，還是溫度太低，達(dá)不到發(fā)酵條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供ー種沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡単，設(shè)計(jì)新穎合理，工作可靠性高，通過提高發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，提高了產(chǎn)氣率，成本低，使用效果好，便于推廣使用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在干包括從發(fā)酵罐上引出的取氣管道、與取氣管道相連通的燃燒控制室和與燃燒控制室相連通的散熱畑 ，所述散熱畑 穿過發(fā)酵罐的側(cè)壁、穿入發(fā)酵罐內(nèi)并從發(fā)酵罐的底端延伸至發(fā)酵罐外，所述燃燒控制室上設(shè)置有用于控制沼氣在燃燒控制室內(nèi)燃燒的燃燒控制系統(tǒng)；所述燃燒控制系統(tǒng)包括控制器和給系統(tǒng)供電的電源電路，所述控制器的輸入端接對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)壓力進(jìn)行檢測的壓カ傳感器、對(duì)發(fā)酵罐內(nèi)溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器和對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的鍵盤電路，所述控制器接收壓カ傳感器所檢測的壓カ信號(hào)、溫度傳感器所檢測的溫度信號(hào)和鍵盤電路所輸入的系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)并經(jīng)過分析處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給接在其輸出端的燃?xì)怆姶砰y、顯示電路和高壓點(diǎn)火電路，所述壓カ傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在發(fā)酵罐的內(nèi)壁上，所述燃?xì)怆姶砰y接在取氣管道中且對(duì)取氣管道的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，所述高壓點(diǎn)火電路由與控制器相接的三極管和與三極管相接的用于產(chǎn)生高壓并點(diǎn)燃沼氣的高壓變壓器構(gòu)成。上述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述控制器為單片機(jī)。上述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)為芯片PIC24F16KA102。上述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述壓カ傳感器為金屬電阻應(yīng)變片傳感器BEF2000。上述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器為熱電阻CulOO。上述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述顯示電路為數(shù)碼管顯示電路或液晶顯示電路。上述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述散熱煙囪為螺旋式管道結(jié)構(gòu)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過在發(fā)酵罐上引出取氣管道、設(shè)置與取氣管道相連通的燃燒控制室和與燃燒控制室相連通的散熱煙囪，并通過設(shè)計(jì)燃燒控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了維持發(fā)酵罐內(nèi)溫度穩(wěn)定的功能，形成了ー種自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度的反饋系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單且設(shè)計(jì)新穎合理。2、本發(fā)明采用芯片PIC24F16KA102為控制器，使得系統(tǒng)整體功耗低，抗干擾性好，
可靠性高。3、本發(fā)明的散熱煙囪采用螺旋式管道結(jié)構(gòu)，増加了散熱面積、便于快速達(dá)到發(fā)酵罐所需溫度，節(jié)約燃料且能提高產(chǎn)氣率。5、本發(fā)明的制造成本低，通過提高發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，提高了產(chǎn)氣率，使用效果好， 便于推廣使用。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2為本發(fā)明的電路框圖。附圖標(biāo)記說明
1-發(fā)酵罐；
4-散熱煙囪；
5-2-電源電路； 5-5-鍵盤電路；
2-取氣管道；3-燃燒控制室； 5-燃燒控制系統(tǒng)；5-1-控制器； 5-3-壓カ傳感器；5-4-溫度傳感器 5-6-燃?xì)怆姶砰y；5-7-顯示電路；
5-8-高壓點(diǎn)火電路；5-81-三極管； 5-82-高壓變壓器c
具體實(shí)施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括從發(fā)酵罐1上引出的取氣管道2、與取氣管道2相連通的燃燒控制室3和與燃燒控制室3相連通的散熱煙囪4，所述散熱煙囪4穿過發(fā)酵罐1 的側(cè)壁、穿入發(fā)酵罐1內(nèi)并從發(fā)酵罐1的底端延伸至發(fā)酵罐1タト，所述燃燒控制室3上設(shè)置有用于控制沼氣在燃燒控制室3內(nèi)燃燒的燃燒控制系統(tǒng)5 ；所述燃燒控制系統(tǒng)5包括控制器5-1和給系統(tǒng)供電的電源電路5-2，所述控制器5-1的輸入端接對(duì)發(fā)酵罐1內(nèi)壓カ進(jìn)行檢測的壓カ傳感器5-3、對(duì)發(fā)酵罐1內(nèi)溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器5-4和對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的鍵盤電路5-5，所述控制器5-1接收壓カ傳感器5-3所檢測的壓カ信號(hào)、溫度傳感器 5-4所檢測的溫度信號(hào)和鍵盤電路5-5所輸入的系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)并經(jīng)過分析處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給接在其輸出端的燃?xì)怆姶砰y5-6、顯示電路5-7和高壓點(diǎn)火電路5-8，所述壓力傳感器5-3和溫度傳感器5-4均設(shè)置在發(fā)酵罐1的內(nèi)壁上，所述燃?xì)怆姶砰y5-6接在取氣管道2中且對(duì)取氣管道2的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，所述高壓點(diǎn)火電路5-8由與控制器5-1 相接的三極管5-81和與三極管5-11相接的用于產(chǎn)生高壓并點(diǎn)燃沼氣的高壓變壓器5-82 構(gòu)成。如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中，所述控制器5-1為單片機(jī)。所述單片機(jī)為芯片PIC24F16KA102，其突出的特點(diǎn)是體積小，功耗低，精簡指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)的模擬接ロ，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲(chǔ)器的芯片。所述壓カ 傳感器5-3為金屬電阻應(yīng)變片傳感器BEF2000，它具有體積小、便于安裝、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。 所述溫度傳感器5-4為熱電阻CulOO，它具有價(jià)格低廉并且滿足系統(tǒng)要求。所述顯示電路 5-7為數(shù)碼管顯示電路或液晶顯示電路，用于顯示發(fā)酵罐1內(nèi)的壓カ和溫度。所述散熱煙囪 4為螺旋式管道結(jié)構(gòu)，増加了散熱面積。本發(fā)明的工作原理及工作過程是冬天溫度較低吋，發(fā)酵罐1里反應(yīng)很慢，壓カ不足，通過壓カ傳感器5-3檢測到發(fā)酵罐1內(nèi)壓力，并通過鍵盤電路5-5設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，例如設(shè)置閥值、控制溫度時(shí)間、控制壓カ時(shí)間等；當(dāng)壓力小于閥值時(shí)，控制器5-1打開燃?xì)怆姶砰y5-6，燃?xì)膺M(jìn)入燃燒控制室3，再通過高壓點(diǎn)火電路5-8點(diǎn)燃沼氣，通過散熱煙筒4給發(fā)酵罐1加溫，溫度傳感器5-4實(shí)時(shí)檢測發(fā)酵罐1內(nèi)溫度，控制器5-1不斷采集發(fā)酵罐1內(nèi)溫度， 等溫度達(dá)到適宜溫度時(shí)停止加熱，這樣就形成了一種自給自足的狀態(tài)。整個(gè)工作過程中，發(fā)酵罐1內(nèi)的壓カ值和溫度值將實(shí)時(shí)顯示在顯示電路5-7上。綜上所述，本發(fā)明的工作可靠性高，通過提高發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，提高了產(chǎn)氣率，成本低，使用效果好，便于推廣使用。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在干包括從發(fā)酵罐(1)上引出的取氣管道 (2)、與取氣管道( 相連通的燃燒控制室( 和與燃燒控制室( 相連通的散熱煙囪(4)， 所述散熱煙囪(4)穿過發(fā)酵罐(1)的側(cè)壁、穿入發(fā)酵罐(1)內(nèi)并從發(fā)酵罐(1)的底端延伸至發(fā)酵罐(1)タト，所述燃燒控制室C3)上設(shè)置有用于控制沼氣在燃燒控制室(3)內(nèi)燃燒的燃燒控制系統(tǒng)(5)；所述燃燒控制系統(tǒng)( 包括控制器(5-1)和給系統(tǒng)供電的電源電路 (5-2)，所述控制器(5-1)的輸入端接對(duì)發(fā)酵罐(1)內(nèi)壓カ進(jìn)行檢測的壓カ傳感器(5-3)、對(duì)發(fā)酵罐(1)內(nèi)溫度進(jìn)行檢測的溫度傳感器(5-4)和對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的鍵盤電路(5-5)， 所述控制器(5-1)接收壓カ傳感器(5- 所檢測的壓カ信號(hào)、溫度傳感器(5-4)所檢測的溫度信號(hào)和鍵盤電路(5-5)所輸入的系統(tǒng)參數(shù)信號(hào)并經(jīng)過分析處理后輸出相應(yīng)的控制信號(hào)給接在其輸出端的燃?xì)怆姶砰y(5-6)、顯示電路(5-7)和高壓點(diǎn)火電路(5-8)，所述壓カ 傳感器(5- 和溫度傳感器(5-4)均設(shè)置在發(fā)酵罐(1)的內(nèi)壁上，所述燃?xì)怆姶砰y(5-6)接在取氣管道O)中且對(duì)取氣管道O)的開啟和關(guān)閉進(jìn)行控制，所述高壓點(diǎn)火電路(5-8)由與控制器(5-1)相接的三極管(5-81)和與三極管(5-11)相接的用于產(chǎn)生高壓并點(diǎn)燃沼氣的高壓變壓器(5-82)構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在干所述控制器(5-1)為單片機(jī)。
3.按照權(quán)利要求2所述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)為芯片 PIC24F16KA102o
4.按照權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述壓カ傳感器(5-3) 為金屬電阻應(yīng)變片傳感器BEF2000。
5.按照權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述溫度傳感器(5-4) 為熱電阻CulOO。
6.按照權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在于所述顯示電路(5-7) 為數(shù)碼管顯示電路或液晶顯示電路。
7.按照權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，其特征在干所述散熱煙囪(4)為螺旋式管道結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種沼氣發(fā)酵溫度控制系統(tǒng)，包括從發(fā)酵罐上引出的取氣管道、與取氣管道相連通的燃燒控制室和與燃燒控制室相連通的散熱煙囪，散熱煙囪穿過發(fā)酵罐的側(cè)壁、穿入發(fā)酵罐內(nèi)并從發(fā)酵罐的底端延伸至發(fā)酵罐外，燃燒控制室上設(shè)有燃燒控制系統(tǒng)；燃燒控制系統(tǒng)包括控制器和電源電路，控制器的輸入端接壓力傳感器、溫度傳感器和鍵盤電路，控制器的輸出端接燃?xì)怆姶砰y、顯示電路和高壓點(diǎn)火電路，壓力傳感器和溫度傳感器均設(shè)置在發(fā)酵罐的內(nèi)壁上，燃?xì)怆姶砰y接在取氣管道中，高壓點(diǎn)火電路由三極管和高壓變壓器構(gòu)成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)新穎合理，工作可靠性高，通過提高發(fā)酵罐內(nèi)的溫度，提高了產(chǎn)氣率，成本低，使用效果好，便于推廣使用。
文檔編號(hào)C02F11/04GK102559485SQ20101059008
公開日2012年7月11日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者姚科, 李靖科 申請人:陜西亞泰電器科技有限公司