一種沼氣池產氣速度控制方法及裝置的製作方法
2023-06-01 02:50:01
專利名稱：一種沼氣池產氣速度控制方法及裝置的製作方法
技術領域：
本申請涉及沼氣技術領域，特別是涉及沼氣池產氣速度控制方法及裝置。
背景技術：
沼氣作為一種新的清 潔能源，可以廣泛應用於我國農村，它是利用農作物的廢棄秸杆經發酵產生沼氣作為能源，用於做飯、燒水、照明等，可節約大量的燃煤、燃油和柴草等，而且可以改善環境，熱效率高，以被有關部門所重視。目前沼氣池發酵通常採用自然發酵，利用沼氣管道將沼氣收集後經壓縮儲存在高壓儲氣罐中，然後當用戶使用時，再將高壓儲氣罐中的中的高壓沼氣經降壓後輸送到廚房或其他沼氣利用裝置中。通過對現有技術研究，申請人發現由於現有的高壓儲氣罐的功能僅僅是存儲沼氣，在用戶使用過程中，一旦發現高壓儲氣罐內的沼氣不足時，此時沼氣池的臨時產氣速度是無法供應用戶使用，導致用戶當前就無法使用沼氣。
發明內容
有鑑於此，本申請實施例提供一種沼氣池產氣速度控制方法及裝置，以實現可以根據與沼氣池相連接的高壓儲氣罐內的沼氣的量來控制沼氣池的產氣速度，進而可以持續不間斷地向用戶提供沼氣。為了實現上述目的，本申請實施例提供的技術方案如下一種沼氣池產氣速度控制方法，其特徵在於，所述沼氣池內設置有攪拌機，並且所述攪拌機的正常工作模式為以固定的時間間隔、轉動頻率進行攪拌，在與所述沼氣池相連接的高壓儲氣罐內設置有氣體壓力傳感器，該方法包括檢測與所述沼氣池相連接的高壓儲氣罐內的氣體壓力值；將所述檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較；當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。優選地，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率，具體包括將小於等於所述預設低壓壓力值的所述檢測氣體壓力值與預設的壓力表進行比較；根據比較結果，按照所述預設壓力表中與所述檢測氣體壓力值相對應的、包含有攪拌速度以及攪拌頻率生成攪拌指令，並將所述攪拌指令發送給所述攪拌機。優選地，所述方法進一步包括將所述檢測氣體壓力值與預設高壓壓力值進行比較；當所述檢測氣體壓力值大於等於所述預設高壓壓力值時，生成停止正常工作模塊的信號，並發送給所述攪拌機，控制所述攪拌機停止攪拌。優選地，所述沼氣池上設置有進料系統和出料系統，在所述控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率之後的預設時間間隔時，該方法進一步包括將所述檢測氣體壓力值與所述預設低壓壓力值進行比較；當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述出料系統將所述沼氣池內的沼液抽出，並且控制所述進料系統向所述沼氣池內進入新的沼液。一種沼氣池 產氣控制裝置，應用包括沼氣池、高壓儲氣罐的沼氣系統中，所述沼氣池內設置有攪拌機，並且所述攪拌機的正常工作模式為以固定的時間間隔、頻率進行攪拌，該裝置包括氣體壓力傳感器、第一壓力比較器和控制器，其中所述氣體壓力傳感器設置在所述高壓儲氣罐內，用於檢測所述高壓儲氣罐內的氣體壓力值；所述第一壓力比較器，用於將所述檢測氣體壓力值與預設第一壓力值進行比較；所述控制器用於當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。優選地，所述控制器包括第二壓力比較器和攪拌指令生成模塊，其中所述第二壓力比較器用於將小於等於所述預設低壓壓力值的所述檢測氣體壓力值與預設的壓力表進行比較；所述攪拌指令生成模塊用於根據比較結果，按照所述預設壓力表中與所述檢測氣體壓力值相對應的、包含有攪拌速度以及攪拌頻率生成攪拌指令，並將所述攪拌指令發送給所述攪拌機。優選地，所述裝置進一步包括第三壓力比較器和停止攪拌指令生成模塊，其中所述第三壓力比較器用於將所述檢測氣體壓力值與預設高壓壓力值進行比較；所述停止攪拌指令生成模塊用於當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，生成停止正常工作模塊的信號，並發送給所述攪拌機，控制所述攪拌機停止攪拌。優選地，所述裝置進一步包括第四壓力比較器和換料控制器，其中所述第四壓力比較器用於當所述控制器生成攪拌指令後預設時間間隔時將所述檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較；所述換料控制器用於當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述出料系統將所述沼氣池內的沼液抽出，並且控制所述進料系統向所述沼氣池內進入新的沼液。由以上技術方案可見，本申請實施例提供的該沼氣產氣控制方法，通過對與沼氣池池體相連接的高壓儲氣罐內氣體壓力值進行監測，可以對高壓儲氣罐內沼氣的剩餘量進行監測，並且當沼氣的剩餘量達到預設限值時，控制攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率，提高沼氣池的產氣速度。與現有技術相比，本申請實施例提高的該方法可以使得高壓儲氣罐內的沼氣剩餘量保持在滿足用戶需求的狀態，保障用戶可以連續使用沼氣。
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本申請實施例提供的一種沼氣產氣速度控制方法的流程示意圖；圖2為本申請實施例 提供的一種沼氣池的結構示意圖；圖3為本申請實施例提供的另一種沼氣產氣速度控制方法的流程示意圖；圖4為本申請實施例提供的又一種沼氣產氣速度控制方法的流程示意圖；圖5為本申請實施例提供的另一種沼氣池的結構示意圖；圖6為本申請實例提供的又一種沼氣池產氣控制方法的流程示意圖；圖7為本申請實施例提供的一種沼氣池產氣控制裝置的結構示意圖；圖8為本申請實施例提供的另一種沼氣池產氣控制裝置的結構示意圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬於本申請保護的範圍。實施例一圖I為本申請實施例提供的一種沼氣產氣速度控制方法的流程示意圖。圖2為本申請實施例提供的一種沼氣池的結構示意圖。如圖2所示，圖中I為沼氣池池體，在沼氣池池體I內設置有攪拌機2，並且所設置的攪拌機2的正常工作模式為以固定的時間間隔、轉動頻率進行攪拌。沼氣池池體I的氣體出口通過輸氣管道3與高壓儲氣罐4相連接，並且在高壓儲氣罐4內設置有氣體壓力傳感器5。如圖I所示，本申請實施例提供的該方法包括以下步驟SlOO :檢測與沼氣池相連接的高壓儲氣罐內的氣體壓力值。通常情況下，由於沼氣池產生的沼氣被收集後，通過壓縮機壓縮到高壓儲氣罐內，並且當用戶使用時，罐內的氣體壓力會隨著沼氣的消耗而降低，所以高壓儲氣罐內氣體的壓力值可以反映出罐內的沼氣含量。在本申請實施例中，利用設置在高壓儲氣罐內的氣體壓力傳感器來檢測高壓儲氣罐內的氣體壓力值。S200 :將檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較。在用戶使用時，高壓儲氣罐內的沼氣會隨著使用逐漸減少，在設定預設低壓壓力值時，可以根據用戶使用沼氣的情況來設定。例如將可供用戶使用五天的沼氣量所對應的壓力值作為預設低壓壓力值。通過檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值相比較的結果，可以大致判斷出高壓儲氣罐內現有的沼氣可供用戶幾天，這樣就可以及時掌握沼氣的剩餘量，方便後續的產氣控制。
S300:當檢測氣體壓力值小於等於預設低壓壓力值時，控制攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。由於在沼氣池發酵過程中，攪拌沼氣池內的發酵料液，一方面不僅可以使得菌種與發酵料液混合更加均勻，接觸充分，提高發酵料液的利用情況；另一方面，還可以使得沼氣池內的發酵料液的溫度、酸鹼度保持一致，不會出現較大溫度、酸鹼度差異，所以，攪拌沼氣池內的發酵料液，可以提高沼氣的產氣量。在本申請實施例中，當檢測 到的高壓儲氣罐4內氣體壓力值小於等於預設低壓壓力值時，也就意味著高壓儲氣罐4內的沼氣剩餘量達到一個預設限值，如果按照正常的產氣速度，用戶將在短期內將沼氣使用完，屆時將無法在利用沼氣，影響用戶對沼氣的連續使用。但此時，如果控制沼氣池池體I內設置的攪拌機2的攪拌速度以及攪拌頻率，這裡提高攪拌頻率即縮短相鄰兩次攪拌之間的間隔時間，就可以使得沼氣池的產氣速率提高，進而可以保障用戶對沼氣的使用情況，避免出現斷氣等影響用戶使用沼氣的情況。另外，在本申請實施例中，如圖3所示，該步驟可以包括S301 :將小於等於預設低壓壓力值的檢測氣體壓力值與預設的壓力表進行比較。S302:根據比較結果，按照預設壓力表中與檢測氣體壓力值相對應的值，生成包含有攪拌速度以及攪拌頻率的攪拌指令，並將攪拌指令發送給攪拌機。在本申請實施例中，可以預先設置壓力值與攪拌速度、攪拌頻率相對應的壓力表，這樣當高壓儲氣罐內的氣體壓力值低於預設低壓壓力值時，可以根據實際檢測到的氣體壓力值的情況，來分級控制攪拌機的攪拌情況，進而使得對沼氣的產氣速度可以更好地控制。與現有技術相比，本申請實施例提供的該沼氣產氣控制方法，通過對與沼氣池池體相連接的高壓儲氣罐內氣體壓力值進行監測，可以對高壓儲氣罐內沼氣的剩餘量進行監測，並且當沼氣的剩餘量達到預設限值時，控制攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率，提高沼氣池的產氣速度，以使得高壓儲氣罐內的沼氣剩餘量可以保持在滿足用戶需求的狀態，保障用戶可以連續使用沼氣。實施例二 在上述實施例中，可以在高壓儲氣罐內的沼氣剩餘量小於預設限值時，提高沼氣的產氣速度，保障用戶可以連續使用沼氣。但在本申請其它實施例中，還存在另一種情況，即當高壓儲氣罐內的沼氣過多時，此時仍然按照原來的速度產氣，那麼就會導致多餘的沼氣無法存儲，並且考慮的高壓儲氣罐的安全性，多餘的沼氣將會被排放到空氣中，這就會造成能源浪費。圖4為本申請實施例提供的另一種沼氣產氣速度控制方法的流程示意圖。如圖4所示，在上一實施例的基礎上，當檢測到高壓儲氣罐內的氣體壓力值後，該方法還可以包括S400 :將檢測氣體壓力值與預設高壓壓力值進行比較。這裡預設高壓壓力值的設定可以基於高壓儲氣罐的安全性能來設定。S500:當檢測氣體壓力值大於等於預設高壓壓力值時，生成停止正常工作模塊的信號，並發送給攪拌機，控制攪拌機停止攪拌。由於高壓儲氣罐內的沼氣量已經達到了罐體的一個極限，所以，此時如果攪拌機仍然按照固定的方式進行工作，那麼必然會出現新產生的沼氣無法存儲。在本申請實施例中，當檢測氣體壓力值大於等於預設高壓壓力值時，控制沼氣池池體I內的攪拌機2停止工作，根據上述對攪拌機2的描述，可以得知攪拌機停止工作，沼氣池的產氣速度將會降低。所以，本申請實施例提供的該方法在高壓儲氣罐無法繼續存儲沼氣時，可以降低沼氣的產氣速率，避免由於沼氣產生過多而被排放到空氣中導致的能源浪費。實施例三在實施例一的基礎上，如果在控 制攪拌機提高攪拌速度及攪拌頻率後，沼氣的產氣速度仍然沒有到達要求，即意味著此時沼氣池池體內的發酵料液不再具備持續產生沼氣的能力，也就是說，不管如何對攪拌機進行調節，都將無法滿足沼氣的產氣需求。圖5為本申請實施例提供的另一種沼氣池的結構示意圖。如圖5所示，圖中6為進料系統,7為出料系統,8為預設液位,在本申請實施例中，沼氣池池體I內還設置有進料系統6和出料系統7，其中進料系統6的進料口位於沼氣池池體I內預設液位8的下方，出料系統7的吸口設置在沼氣池池體I的底面上。圖6為本申請實例提供的又一種沼氣池產氣控制方法的流程示意圖。如圖6所示，在實施例一中步驟S300之後的預設時間間隔時，該方法還可以包括S600 :將檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較。這裡設置的預設時間間隔，可以根據正常的沼氣池的產氣速度來設定，即意味值，如果當前沼氣池的產氣能力不足時，那麼在調整攪拌機後的預設時間間隔內，沼氣池的產氣量將不足以達到之前下限沼氣剩餘量。S700 :當檢測氣體壓力值小於等於預設低壓壓力值時，控制出料系統將沼氣池內的沼液抽出，並且控制進料系統向沼氣池內進入新的沼液。上述已經描述了，在調整攪拌機後的預設時間間隔內，沼氣池的產氣量將不足以達到之前下限沼氣剩餘量，那麼說明沼氣池的產氣能力不足，也就是說需要對沼氣池內的發酵料液進行更換，以提高沼氣池的產氣能力。此外，在本申請實施例中，步驟S300之後的預設時間間隔時，還可以將氣體壓力值與預設最小壓力值進行比較，同樣可以判斷出沼氣池的產氣能力情況。實施例四圖7為本申請實施例提供的一種沼氣池產氣控制裝置的結構示意圖。如圖7所示，該裝置包括依次電連接的氣體壓力傳感器5、第一壓力比較器61和控制器62，其中氣體壓力傳感器5設置在高壓儲氣罐內，用於對檢測高壓儲氣罐內氣體壓力值，控制器62與攪拌機2相連接。氣體壓力傳感器5將檢測到的氣體壓力值發到第一壓力比較器61中。第一壓力比較器61用於將檢測得到的氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較，並且將比較結果發送給控制器62。由於根據比較結果，可以判斷出可以大致判斷出高壓儲氣罐內現有的沼氣可供用戶幾天，這樣就可以及時掌握沼氣的剩餘量，所以當比較結果為檢測氣體壓力值小於等於預設低壓壓力值，那麼此時控制器62將生成攪拌指令，並將攪拌指令發送給攪拌機，以控制攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。
如圖7所示，在本申請實施例中，控制器62還可以包括第二壓力比較器621和攪拌指令生成模塊622，其中第二壓力比較器621用於將小於等於預設低壓壓力值的檢測氣體壓力值與預設的壓力表進行比較；攪拌指令生成模塊622用於根據比較結果，按照預設壓力表中與檢測氣體壓力值相對應的、包含有攪拌速度以及攪拌頻率生成攪拌指令，並將攪拌指令發送給攪拌機2。另外，如圖8所示，該裝置還可以包括第三壓力比較器71和停止攪拌指令生成模塊72，其中
第三壓力比較器71用於將檢測 氣體壓力值與預設高壓壓力值進行比較；停止攪拌指令生成模塊72用於當檢測氣體壓力值小於等於預設低壓壓力值時，生成停止正常工作模塊72的信號，並發送給攪拌機，控制攪拌機停止攪拌。此外，在本申請其他實施例中，該裝置還可以包括第四壓力比較器和換料控制器，其中第四壓力比較器與控制62相連接，用於當控制器62生成攪拌指令後預設時間間隔時將檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較；換料控制器用於當檢測氣體壓力值小於等於預設低壓壓力值時，控制出料系統6將沼氣池內的沼液抽出，並且控制進料系統6向沼氣池內進入新的沼液。與現有技術相比，本申請實施例提供的該沼氣產氣控制方法，通過對與沼氣池池體相連接的高壓儲氣罐內氣體壓力值進行監測，可以對高壓儲氣罐內沼氣的剩餘量進行監測，並且當沼氣的剩餘量達到預設限值時，控制攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率，提高沼氣池的產氣速度，以使得高壓儲氣罐內的沼氣剩餘量可以保持在滿足用戶需求的狀態，保障用戶可以連續使用沼氣。以上所述僅是本申請的優選實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求
1.一種沼氣池產氣速度控制方法，其特徵在於，所述沼氣池內設置有攪拌機，並且所述攪拌機的正常工作模式為以固定的時間間隔、轉動頻率進行攪拌，在與所述沼氣池相連接的高壓儲氣罐內設置有氣體壓力傳感器，該方法包括 檢測與所述沼氣池相連接的高壓儲氣罐內的氣體壓力值； 將所述檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較； 當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。
2.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率，具體包括 將小於等於所述預設低壓壓力值的所述檢測氣體壓力值與預設的壓力表進行比較； 根據比較結果，按照所述預設壓力表中與所述檢測氣體壓力值相對應的值，生成包含有攪拌速度以及攪拌頻率攪拌指令，並將所述攪拌指令發送給所述攪拌機。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述方法進一步包括 將所述檢測氣體壓力值與預設高壓壓力值進行比較； 當所述檢測氣體壓力值大於等於所述預設高壓壓力值時，生成停止正常工作模塊的信號，並發送給所述攪拌機，控制所述攪拌機停止攪拌。
4.根據權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述沼氣池上設置有進料系統和出料系統，在所述控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率之後的預設時間間隔時，該方法進一步包括 將所述檢測氣體壓力值與所述預設低壓壓力值進行比較； 當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述出料系統將所述沼氣池內的沼液抽出，並且控制所述進料系統向所述沼氣池內進入新的沼液。
5.一種沼氣池產氣控制裝置，應用包括沼氣池、高壓儲氣罐的沼氣系統中，所述沼氣池內設置有攪拌機，並且所述攪拌機的正常工作模式為以固定的時間間隔、頻率進行攪拌，其特徵在於，該裝置包括氣體壓力傳感器、第一壓力比較器和控制器，其中 所述氣體壓力傳感器設置在所述高壓儲氣罐內，用於檢測所述高壓儲氣罐內的氣體壓力值； 所述第一壓力比較器，用於將所述檢測氣體壓力值與預設第一壓力值進行比較； 所述控制器用於當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述控制器包括第二壓力比較器和攪拌指令生成模塊，其中 所述第二壓力比較器用於將小於等於所述預設低壓壓力值的所述檢測氣體壓力值與預設的壓力表進行比較； 所述攪拌指令生成模塊用於根據比較結果，按照所述預設壓力表中與所述檢測氣體壓力值相對應的值，生成包含有攪拌速度以及攪拌頻率的攪拌指令，並將所述攪拌指令發送給所述攪拌機。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述裝置進一步包括 第三壓力比較器和停止攪拌指令生成模塊，其中所述第三壓力比較器用於將所述檢測氣體壓力值與預設高壓壓力值進行比較； 所述停止攪拌指令生成模塊用於當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，生成停止正常工作模塊的信號，並發送給所述攪拌機，控制所述攪拌機停止攪拌。
8.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述裝置進一步包括 第四壓力比較器和換料控制器，其中 所述第四壓力比較器用於當所述控制器生成攪拌指令後預設時間間隔時將所述檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較； 所述換料控制器用於當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述出料系統將所述沼氣池內的沼液抽出，並且控制所述進料系統向所述沼氣池內進入新的沼液。
全文摘要
本申請公開了一種沼氣池產氣速度控制方法及裝置，該方法包括檢測與所述沼氣池相連接的高壓儲氣罐內的氣體壓力值；將所述檢測氣體壓力值與預設低壓壓力值進行比較；當所述檢測氣體壓力值小於等於所述預設低壓壓力值時，控制所述攪拌機提高攪拌速度以及攪拌頻率。與現有技術相比，本申請實施例提高的該方法可以使得高壓儲氣罐內的沼氣剩餘量保持在滿足用戶需求的狀態，保障用戶可以連續使用沼氣。
文檔編號C12Q3/00GK102851406SQ201210275880
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月3日 優先權日2012年8月3日
發明者周奇迪 申請人:北京奇迪惠民科技投資有限公司