[发明专利]强化稳定沼气产量的加热及除垢装置

说明书

技术领域

本发明属强化稳定沼气产量的加热及除垢装置。

背景技术

沼气是一种性能优良的清洁燃料，不仅原料来源丰富、价格低廉，而且具有燃烧热效率高、成本低、绿色、低排放、可再生、抗爆性能好的特点，是一种优质生物质能源。但生产沼气的传统沼气发酵池的发酵速度和沼气产量受环境温度影响很大，系统产气运行不稳定，冬季和夏季产量差别明显，严寒时甚至不能产气。由于多方面的原因，在传统的沼气池中，大多数没有配套加热设施，导致在温度较低的环境下沼气产量严重下降，甚至停产。即使一些沼气池采用了一定的加热措施，例如，将一些换热管设置在沼气池发酵液中，较好地解决了低温时对发酵液加热的问题，但在发酵产生沼气的过程中，很多微生物的厌氧活动非常活跃，微生物附着并结垢于换热管上，在清垢技术手段不完善的情况下，严重影响了换热管的传热效率和效果，导致沼气池产气不能高效和正常地进行。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种既能给沼液提供热量、又能自动为换热管外表面除垢、强化稳定沼气产量的加热及除垢装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案：

本发明的强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置和驱动装置。换热装置由多根换热管、给换热管两端定位和分配热水的横向总管组成，换热装置的进水口和出水口分别连接热水的出水口和进水口；除垢装置包括曲柄机构和除垢组合件，曲柄机构与除垢组合件通过铰接连接；除垢组合件包括：一组平行安装的数块除垢环板，除垢环板下方设置若干除垢环；每块除垢环板上除垢环的数量与换热装置中的换热管数量相同，轴线与换热管相重合，每两个除垢环中心的间距与换热管中心的间距相等，同一根换热管上的除垢环的数量根据换热管的长度来确定。电动驱动装置驱动曲柄连杆机构，再推动与曲柄连杆机构铰接的除垢环板做循环往复运动，达到定期去除换热管上的污垢的目的。

沼气加热装置加热水的能源可以是煤、电、燃气、柴草、秸秆，或是太阳能、空气能、地热能，或是多种热能的联合运用。

各换热管和除垢组合件均采用奥氏体不锈钢管；传动轴采用16Mn低合金钢。

减速机的减速比40-70；采用变频控制6极3Kw-5Kw的BJO₂-6（KB）隔爆型防爆电机，阀门采用DF₁-Tod防爆电磁阀，传动轴与沼气池的连接密封采用2Gy结构的机械密封，温度传感器采用光纤温度传感器，流量测量采用光纤流量传感器。

本发明的强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，热水可以通过设在沼气池发酵层中的换热装置，将热量传递给沼液，从而提高沼液中的发酵温度，使沼气的产出趋于高产及稳定。同时，通过在除垢装置上设置自动控制系统，设定相隔一定时间自动启动自动除垢装置，清除吸附并结垢于换热管上的积垢，确保换热管具有良好的传热效率。使用本发明的装置，较未使用本发明的加热及除垢装置的沼气生产系统，换热效率提高了38.0%～47.0%。

附图说明

图1是本发明的强化稳定沼气产量的加热及除垢的装置的结构示意图。

图2是图1中的除垢装置的结构局部示意图。

图3是连杆和除垢装置的连接示意图。本图是图1中的加热及除垢装置的左视图。

图中：

1—曲柄  2—换热管  3—沼气池  4—防爆电磁阀门  5—光纤温度传感器

6—卧式减速机  7—传动轴  8—防爆电机  9—除垢环板  10—连杆  11—光纤流量传感器

具体实施方式

本发明的强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置、驱动装置以及相应的配套设施。换热装置由多根平行的换热管2和给换热管两端定位与分配热水的横向总管组成，换热装置的进水口和出水口分别连接热水的出水口和进水口。

除垢装置的主要部件为曲柄机构1和除垢组合件，曲柄机构的主要部件为铰接的连杆10和曲柄1，连杆10的另一端与除垢环板9铰接，曲柄短轴1的另一端通过键与传动轴7连接。除垢环板9与套在相对应的换热管外表面上的除垢环固定连接。