[实用新型]一种太阳能恒温沼气发酵罐

说明书

技术领域

本实用新型设计了一种利用太阳能进行加热保温的恒温沼气发酵罐，该沼气发酵罐可以保证液料发酵的温度一直保持为35±2℃。 

背景技术

沼气生产过程是一个受温度影响的、由多种微生物联合交替作用的复杂生化过程，其最合适的发酵温度为20-45℃之间。在我国北方地区，冬季寒冷漫长，气温一般均低于10℃，沼气池产气率很低，甚至不产气，沼气发生装置往往不能正常运行。这严重限制了沼气在我国北方地区的推广使用。针对这一问题，结合我国北方地区冬季日照时间长，太阳能资源丰富的特点，设计开发太阳能作为沼气料液增温保温的热源，取代以往的利用煤炭、秸秆或电锅炉产生热量为料液增温的方式，已成为我国北方地区沼气推广使用的保障技术之一。 

太阳能增温保温系统的应用，使沼气料液的加热温度可以比用热水锅炉加热的温度低，可以降低沼气系统运行费用。同时太阳能是一种清洁无污染、取之不尽、用之不竭的可再生能源，用太阳能来代替煤炭或电来加热沼气料液，既减少了沼气系统对化石燃料的依赖，节约了一次能源，又降低了污染物的排放，保护了环境。因此，开发利用太阳能进行增温保温的户用恒温沼气罐，不仅能保证沼气在冬季的正常使用，而且能降低沼气系统的运行费用，减少环境污染，具有很好的应用前景。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够在我国北方地区冬季持续使用的恒温沼气罐，利用太阳能对沼气料液进行加热，并将料液的温度始终保持在最适合的发酵温度35℃，克服传统的使用时再进行加热的锅炉增温方式的缺点，保证沼气发生装置的全天候的大产气率。 

一种太阳能恒温沼气发酵罐，其主要包括太阳能热水器、热水缓冲器、螺旋式换热器、自动温度控制系统、循环泵、沼气反应罐，在太阳能蓄热水箱内装有一定数量的电加热管，自动温度控制系统包括3个温度传感器，6个电磁阀和1个温度智能控制变送仪，3个传感器分别安装于蓄热水箱、热水缓冲器和沼气发酵罐，6个电磁阀位于各个热水循环回路上。 

沼气发酵罐采用圆柱罐体，罐体外表面设有保温层，在罐体下部连有排料管，罐体的侧面装于进料管，进料和排料均由污泥泵驱动。 

太阳能热水器用于收集太阳能，并将其转化为热水的热能储存于蓄热水箱内。为了保证阴雪天和夜间热水器仍能正常使用，在蓄热水箱内装有一定数量的电加热管。 

热水缓冲器是为了控制进入位于沼气发酵罐内的螺旋式换热器中的热水温度，防止由于 温度过高而引起的螺旋式换热器内壁结垢，一般将热水缓冲器内水的温度控制在60℃±2℃范围内。了减小热损失，热水缓冲器外装有保温材料。 

螺旋式换热器位于沼气发酵罐内，以实现热水对罐内料液的加热。 

自动温度控制系统用于控制整个系统的智能运行，以保证沼气发酵罐内的温度恒定。该系统包括3个温度传感器，6个电磁阀和1个温度智能控制变送仪。3个传感器分别安装于蓄热水箱、热水缓冲器和沼气发酵罐。6个电磁阀位于各个热水循环回路上，以实现所有回路的自动接通或断开。 

循环泵为普通水泵，其运行和关闭由智能温控仪控制。 

沼气发酵罐是用于存储料液并为料液提供恒温发酵条件的圆柱罐体。为了减小热损失，罐体外表面设有保温层。同时为了便于发酵罐内料液的添加和排出，在罐体下部连有排料管，罐体的侧面装于进料管。进料和排料均由污泥泵驱动。 

其他辅助部件包括多个普通阀门，安全压力表等系统的必备品，详见附图1。 

本实用新型提供了一种以太阳能作为加热热源的恒温沼气罐，通过自动温度控制系统使沼气发酵罐内的料液温度始终保持在35±2℃，以解决我国北方地区冬季沼气料液温度偏低而不能正常发酵产气的问题，保证了发酵装置在冬季高的产气率和产气浓度，延长了沼气在北方冬季的使用周期。同时，本实用新型在夏季还可以实现将太阳能集热器中的热水直接提供给用户使用，以满足用户对生活热水的需求。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图中，1-蓄热水箱，2-太阳能集热器，3-温度智能控制变送仪，4-热水缓冲器，5-螺旋式热交换器，6-沼气发酵罐，7-压力表，8-安全阀，9-产气管，10-用气接口，11-储气恒压罐，12-污泥泵，13-普通阀门，14-循环水泵，15-温度传感器，16-电磁阀。 

图2为本实用新型的运行原理说明图。 

图中，1-蓄热水箱，2-太阳能集热器，3-温度智能控制变送仪，4-热水缓冲器，5-螺旋式热交换器，6-沼气发酵罐，14-循环水泵，L1、L2、L3-传感器，V1、V2、V3、V4、V5、V6-电磁阀。