沼氣發酵用水封式正負壓保護器的製作方法

2023-09-19 05:29:15 1

專利名稱：沼氣發酵用水封式正負壓保護器的製作方法
技術領域：
本發明屬於秸稈發酵產生沼氣技術領域，具體涉及一種沼氣發酵用水封式正負壓保護
O
背景技術：
沼氣，其主要成份是甲烷，甲烷是一種理想的氣體燃料，它無色無味，與適量空氣混合後即能燃燒。每立方米純甲烷的發熱量為34000千焦，每立方米沼氣的發熱量約為 20800 — 23600千焦。即1立方米沼氣完全燃燒後，能產生相當於0. 7千克無煙煤提供的熱量。與其它燃氣相比，其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料。沼氣除直接燃燒用於炊事、 烘乾農副產品、供暖、照明和氣焊等外，還可作內燃機的燃料以及生產甲醇、福馬林、四氯化碳等化工原料。經沼氣裝置發酵後排出的料液和沉渣，含有較豐富的營養物質，可用作肥料和飼料，沼氣是可再生的清潔能源，既可替代秸稈、薪柴等傳統生物質能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明顯高於秸稈、薪柴、煤炭等。在沼氣工程中，最關鍵的設施就是厭氧主發酵裝置，甲烷氣體就在主發酵裝置內產生。產出的甲烷氣體經過導氣管道輸送到儲氣罐內儲存。主發酵罐一般設計壓力為-0.6-8kpa之間。現在主發酵罐和儲氣罐之間連接多沒有一體化正負壓保護器。在進料、出料或者是發酵罐出氣口堵塞時，往往導致主發酵罐內部壓力超過或者是低於設計壓力。當超過主發酵罐的設計壓力的上限時，對罐子的壽命是有很大的影響，嚴重的可能將主發酵罐壓爆，當主發酵罐內壓力低於設計壓力下限時，也就是負壓式，大氣壓強會將主發酵罐壓扁變形破裂，使工程報廢。目前設計一種保證主發酵罐內部壓力始終處於正常工作壓力範圍內的正負壓保護裝置，對於行業內技術人員來說還是一個難題。

發明內容
綜上所述，為了克服現有技術問題的不足，本發明提供了一種沼氣發酵用水封式正負壓保護器，它是在主發酵罐與儲氣罐之間設置兩個密封罐、在儲氣罐與外界大氣之間也設置兩個密封罐，當主發酵罐內的壓力達到設定上限時，開始向儲氣罐內洩壓，當儲氣罐內壓力也達到設定上限時，開始向大氣洩壓，當主發酵罐內壓力低於設定下限時，儲氣罐向主發酵罐內補充壓力，當儲氣罐內壓力不足時，大氣向儲氣罐及主發酵罐內補充，從而達到對主發酵罐進行正負壓保護的目的，保證主發酵罐內氣壓始終處於正常工作範圍內，保證主發酵罐的正常穩定工作。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為
一種沼氣發酵用水封式正負壓保護器，其中它包括第一密封罐、第二密封罐、第三密封罐及第四密封罐，第一密封罐上部與主發酵罐連通，第一密封罐的底部與第二密封罐的底部通過第一連接管連通，第二密封罐的上部分別與第三密封罐的上部及儲氣罐連通，第三密封罐的底部與第四密封罐的底部通過第二連接管連通，第四密封罐的上部與大氣連通，第一密封罐與第二密封罐之間通過水密封，第三密封罐與第四密封罐之間通過水密封。本發明的技術上方案還可以是這樣實現的所述的第一密封罐與第二密封罐之間的密封水設置在第一密封罐內，第一連接管的一端設置在第一密封罐的水面之下，另一端設置在第二密封罐的底部，第二密封罐的底板的高度高於第一密封罐內水面的高度。本發明的技術上方案還可以是這樣實現的所述的第三密封罐與第四密封罐之間的密封水設置在第四密封罐內，第二連接管的一端設置在第二密封罐的液面之下，另一端設置在第三密封罐的底部，第三密封罐的底板的高度與第四密封罐內水面的高度相等。本發明的技術上方案還可以是這樣實現的所述的第一密封罐內的第一連接管之上的水全部流進第二密封罐之後，其產生的壓強與主發酵罐內設定的壓強上限相等。本發明的技術上方案還可以是這樣實現的所述的第二連接管內的水全部流進第四密封罐內之後其產生的壓強與儲氣罐的設定壓強相等。本發明的有益效果為
1、本發明是在主發酵罐與儲氣罐之間設置兩個密封罐、在儲氣罐與外界大氣之間也設置兩個密封罐，當主發酵罐內的壓力達到設定上限時，開始向儲氣罐內洩壓，當儲氣罐內壓力也達到設定上限時，開始向大氣洩壓，當主發酵罐內壓力低於設定下限時，儲氣罐向主發酵罐內補充壓力，當儲氣罐內壓力不足時，大氣向儲氣罐及主發酵罐內補充，從而達到對主發酵罐進行正負壓保護的目的，保證主發酵罐內氣壓始終處於正常工作範圍內，保證主發酵罐的正常穩定工作。2、本發明的主發酵罐與第一密封罐連通，相當於增大了主發酵罐的容積，增大主發酵罐設定壓力下氣體的體積，第二密封罐及第三密封罐均與儲氣罐連通，相當於增大了儲氣罐的容積，增大儲氣罐在設定壓力下所能儲存的氣體的體積。3、本發明的結構簡單、設計新穎、構思巧妙、生產製作成本低、效果好，可保證主發酵罐始終處在安全穩定的壓力範圍內，保證其正常穩定運行，同時保證整個沼氣發酵工程的安全穩定運行，降低危險的發生，降低不必要的生產成本。


圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步的詳細說明。如圖1所示，一種沼氣發酵用水封式正負壓保護器，它包括第一密封罐2、第二密封罐4、第三密封罐7及第四密封罐9，第一密封罐2上部與主發酵罐通過第一導氣管1連通，第一密封罐2的底部與第二密封罐4的底部通過第一連接管3連通，第一密封罐2內設置有7cm高的水，第一連接管3的一端設置在第一密封罐2的水面之下6cm處，另一端設置在第二密封罐4的底部，第二密封罐4底板的高度高於第二密封罐4內水面的高度，主發酵罐的壓力設定在-0. 6-5kpa之間，當主發酵罐內的氣壓達到5kpa時，第一密封罐2內6cm 高的水全部流進第二密封罐4內，當主發酵罐內氣壓低於其設定下限時，第一連接管3內的水全部流進第一密封罐2內；第二密封罐4的上部通過第二導氣管5與儲氣罐連通，並且第二密封罐4的上部通過第三導氣管6與第三密封罐7的上部連通，第三密封罐7的底部通過第二連接管8與第四密封罐9的底部連通，第四密封罐9內設置有7cm高的水，第二連接管8的一端設置在第三密封罐7的底部，另一端設置在第四密封罐9的水面下6cm處，第三密封罐7的底板與第四密封罐9內的水面平齊，儲氣罐的壓力設定為0. 6kpa,第二連接管8 內的水全部流進第四密封罐9內之後其產生的壓強與儲氣罐的設定壓強相等，第四密封罐 9通過第四導氣管10與大氣連通。
當主發酵罐壓力達到5kpa時，第一密封罐2內的6cm高的水，將被氣體全部壓到第二密封罐4中，且在第二密封罐4中的液面高度比第一密封罐2中的液面高度高50cm。 當主發酵罐壓力超過5kpa時，第二密封罐4開始洩壓，多出的氣體經過第二導氣管5進入儲氣罐儲存，此時第三密封罐7與第四密封罐9之間被水密封，這樣就保證主發酵罐內壓強為 5kpa。當儲氣罐內裝滿氣體且壓強超過0. 6kpa時，第三密封罐7底部與第四密封罐9之間的密封水被全部壓進第四密封罐9內，水密封無效，多餘氣體從第四密封罐9排向大氣， 這樣就保證了儲氣罐內部壓力為0. 6kpa。當主發酵罐內壓力低於_0.6kpa時，儲氣罐內的氣體回流到主發酵罐內，若儲氣罐內氣體回流完後，主發酵罐內的壓力仍然低於-0. 6kpa，外界大氣將第三密封罐7與第四密封罐9之間的水壓進第三密封罐7，然後外界大氣從第四密封罐9進入本發明，經第三密封罐7向儲氣罐補充氣體，再經第二密封罐4向主發酵罐補充氣體，進行自然補償。要說明的是，以上所述實施例是對本發明技術方案的說明而非限制，所屬技術領域普通技術人員的等同替換或者根據現有技術而做的其它修改，只要沒超出本發明技術方案的思路和範圍，均應包含在本發明所要求的權利範圍之內。
權利要求
1.一種沼氣發酵用水封式正負壓保護器，其特徵在於它包括第一密封罐(2)、第二密封罐(4)、第三密封罐(7)及第四密封罐(9)，第一密封罐(2)上部與主發酵罐連通，第一密封罐(2)的底部與第二密封罐(4)的底部通過第一連接管(3)連通，第二密封罐(4)的上部分別與第三密封罐(7)的上部及儲氣罐連通，第三密封罐(7)的底部與第四密封罐(9)的底部通過第二連接管(8)連通，第四密封罐(9)的上部與大氣連通，第一密封罐(2)與第二密封罐(4)之間通過水密封，第三密封罐(7)與第四密封罐(9)之間通過水密封。
2.根據權利要求1所述的沼氣發酵用水封式正負壓保護器，其特徵在於所述的第一密封罐(2)與第二密封罐(4)之間的密封水設置在第一密封罐(2)內，第一連接管(3)的一端設置在第一密封罐(2)的水面之下，另一端設置在第二密封罐(4)的底部，第二密封罐 (4)的底板的高度高於第一密封罐(2)內水面的高度。
3.根據權利要求1所述的沼氣發酵用水封式正負壓保護器，其特徵在於所述的第三密封罐(7)與第四密封罐(9)之間的密封水設置在第四密封罐(9)內，第二連接管(8)的一端設置在第二密封罐(4)的液面之下，另一端設置在第三密封罐(7)的底部，第三密封罐 (7)的底板的高度與第四密封罐(9)內水面的高度相等。
4.根據權利要求2所述的沼氣發酵用水封式正負壓保護器，其特徵在於所述的第一密封罐(2)內的第一連接管(3)之上的水全部流進第二密封罐(4)之後，其產生的壓強與主發酵罐內設定的壓強上限相等。
5.根據權利要求3所述的沼氣發酵用水封式正負壓保護器，其特徵在於所述的第二連接管(8)內的水全部流進第四密封罐(9)內之後其產生的壓強與儲氣罐的設定壓強相寸。
全文摘要
本發明涉及一種沼氣發酵用水封式正負壓保護器，它包括第一密封罐，第一密封罐上部與主發酵罐連通，第一密封罐的底部與第二密封罐的底部連通，第二密封罐的上部分別與第三密封罐的上部及儲氣罐連通，第三密封罐的底部與第四密封罐的底部連通，第四密封罐的上部與大氣連通，第一密封罐與第二密封罐之間通過水密封，第三密封罐與第四密封罐之間通過水密封，它是當主發酵罐內的壓力達到設定上限時向儲氣罐內洩壓，當儲氣罐內壓力達到設定上限時向大氣洩壓，當主發酵罐內壓力低於設定下限時，儲氣罐向主發酵罐內補充壓力，當儲氣罐內壓力不足時，大氣向儲氣罐及主發酵罐內補充，達到對主發酵罐進行正負壓保護的目的，使主發酵罐正常穩定工作。
文檔編號C12M1/107GK102199524SQ20111008214
公開日2011年9月28日 申請日期2011年4月1日 優先權日2011年4月1日
發明者劉堂, 李巨峰, 陳墨 申請人:焦作市華中能源科技有限公司