一種防爆太陽能沼氣池的製作方法
2023-05-28 01:06:41
專利名稱：一種防爆太陽能沼氣池的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種沼氣池，特別是一種利用太陽能對沼氣池聚光增溫的防爆 太陽能沼氣池。
背景技術：
沼氣是我國農村的一種新的清潔能源，它的有效利用可解決目前人們開發 資源不足的問題，能夠減輕或消除人們生活資源的浪費，可作人們生活的能源， 其主要包括做飯、炒菜、燒水、取暖、照明等，可節約大量的煤碳、燃油和柴 草，而且改善環境，熱效率高。沼氣是以甲烷為主要成分的混合可燃氣體，其
佔60%-70%，而產生甲烷的甲烷菌需在0-8(TC的溫度範圍內生存，有分別適應 低溫(2(TC)、中溫(30"C)、高溫(5(TC)的各類細菌，最適宜的繁殖溫度分別為 15°C、 35°C、 53°C，故沼氣池內溫度和甲烷菌生存條件的控制直接決定了沼氣 的產出量，當氣溫低於一定溫度時(一般在15'C以下時)，沼氣池內的料液不 能正常產氣，也就不能正常使用，從而限制了沼氣的推廣應用。由於甲垸菌對 有機物消化能力有一定限制，對桔杆類難易消化的有機物而言，當前的沼氣池 並未將難易消化的有機物大體區分，這樣使得有機原料未充分利用，不宜排除產 出沼氣後的廢料。
當前太陽能沼氣池在設計實施上較少採用防爆措施，由於使用老化，破壞， 將引起不安全因素，沼氣是一種可燃性氣體，燃點較低，而聚光作用能產生較 高的溫度，聚焦溫度容易達到沼氣燃點，靜電在導體間能引起火花，為了使沼 氣池更安全更有效的使用或維護，故對太陽能聚光或輸電信號所使用的導體進 行進行適當絕緣保護，這樣更有效更安全使用太陽能沼氣池。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用凸透鏡聚光原理對太陽能沼氣池的物料進行 加熱，使其能在一年四季正常產氣，保證沼氣正常使用的防爆太陽能沼氣池。
本發明的技術方案是防爆太陽能沼氣池包括發酵集料箱、複合凸透鏡、 防護罩、太陽能集熱板、防爆保溫容器、電熱轉換器、溫度傳感器和保溫控制 器盒，發酵集料箱上有進料口、出料口、進料口密封蓋、出料口密封蓋，複合 凸透鏡、防護罩、防爆保溫容器通過支座用密封圈密封安裝在發酵集料箱頂部， 太陽能集熱板位於防爆保溫容器的頂部，防爆保溫容器和複合凸透鏡密封安裝 在支座上並保持其相互間距。電熱轉換器安裝在防爆保溫容器上，溫度傳感器 安裝在支座上，溫度傳感器和電熱轉換器用導線連接到保溫控制器盒上，在支 座上連接有輸氣管道。
發明進一步的技術是防爆保溫容器由太陽能集熱板與其容器型腔密封連 接成體，並密封安裝在支座上，其上設有輸入管、輸入控制閥、輸出管、保壓 閥、絕緣體、導線套管。
本發明由於利用凸透鏡聚光原理，將太陽能熱量聚集在沼氣池中心部位， 提供並適當控制甲烷菌等所需或最佳生存溫度或繁殖溫度，並將產氣原料適當 分類處置，從而有利於甲烷菌將難易消化的有機物進行處理配製，使人們生活 垃圾所產生的資源更好利用並轉化為可利用的資源，從而將有機廢物儘可能作 為沼氣原料，保證有機物廢物和沼氣池充分使用。
在太陽能較強時，為了避免太陽能集聚溫度較高所產生儲溫液較高的壓力 和聚焦點易達到沼氣燃點，而帶來的安全隱患，在氣溫較低，使用電熱轉換器 對防爆保溫容器進行加熱時，由於靜電作用引起火花，沼氣燃點較低，而帶來 的安全隱患，在防爆保溫容器上設有輸入管、輸入控制閥、輸出管、保壓閥絕緣體、導線套管等並組合密封安裝在支座上。
根據甲烷菌消化能力，對桔杆類難易消化的有機物，可將此等有機物收集 ,在發酵集料箱內，並進行有機配製，作為長期產氣源，從而適度解決甲烷菌消 化原料問題，並充分將生活有機廢物得以利用。而對於草類甲烷菌容易消化的 有機物，可收集在快速發酵集料箱內，從而適當滿足人們生活對沼氣的需求。 也可根據產氣原料來源便利要求或原料量的多少，對快速發酵集料箱和發酵集 料箱的安裝位置、形狀和大小尺寸進行合理設計，從而使沼氣池送料、產氣、 排廢的全過程更加便利，節約人力物力的成本，以滿足人們生活有效產氣需求。
圖1為本發明實施例1的結構示意圖； 圖2為圖1中M-M剖視結構示意圖； 圖3為本發明實施例2的結構示意圖； 圖4為圖3中N-N剖視結構示意圖。
具體實施方式
實施例一
如圖1所示，防爆太陽能沼氣池包括發酵集料箱8、複合凸透鏡2、防護罩 1、太陽能集熱板3、防爆保溫容器4、電熱轉換器5、溫度傳感器6和保溫控 制器盒9，發酵集料箱8上設有進料口 82、出料口84、進料口密封蓋83、出料 口密封蓋85，複合凸透鏡2可由玻璃鋼製成，它由多個凸透鏡以曲面為基面組 成，複合凸透鏡2上的多個凸透鏡所集聚光線的焦點都在太陽能集熱板3上， 複合凸透鏡2、防護罩1、防爆保溫容器4安裝在支座7上，支座7用密封圈 81密封安裝在發酵集料箱8的頂部，太陽能集熱板3位於防爆保溫容器4的頂部，防爆保溫容器4與複合凸透鏡2安裝在支座7上並保持其相互間距，防爆保溫容器4上設有輸入管41、輸入控制閥42、輸出管43、保壓閥44、絕緣體46、導線套管45。電熱轉換器5安裝在^爆保溫容器4上，溫度傳感器6安裝在支座7上，溫度傳感器6和電熱轉換器5用導線91連接到保溫控制器盒9上，保溫控制器盒9設有接地保護，在支座7上連接有輸氣管道10。
實施例二
如圖3所示，防爆太陽能沼氣池包括發酵集料箱8、複合凸透鏡2、防護罩1、太陽能集熱板3、防爆保溫容器4、電熱轉換器5、溫度傳感器6、保溫控制器盒9和快速發酵集料箱11，發酵集料箱8上設有進料口 82、出料口 84、進料口密封蓋83、出料口密封蓋85，複合凸透鏡2可由玻璃鋼製成，它由多個凸透鏡以曲面為基面組成，複合凸透鏡2上的多個凸透鏡所集聚光線的焦點都在太陽能集熱板3上，複合凸透鏡2、防護罩1、防爆保溫容器4安裝在支座7上，支座7用密封圈81密封安裝在發酵集料箱8的頂部，太陽能集熱板3位於防爆保溫容器4的頂部，防爆保溫容器4與複合凸透鏡2安裝在支座7上並保持其相互間距，防爆保溫容器4上設有輸入管41、輸入控制閥42、輸出管43、保壓閥44、絕緣體46、導線套管45。電熱轉換器5安裝在防爆保溫容器4上，溫度傳感器6安裝在支座7上，溫度傳感器6和電熱轉換器5用導線91連接到保溫控制器盒9上，保溫控制器盒9設有接地保護，在支座7上連接有輸氣管道10,快速發酵集料箱11上開設有與發酵集料箱8連通的通氣口 113，其安裝在發酵集料箱8內的上部，其上有進出料口 111和進出料口封密蓋112。
本發明由於複合凸透鏡2將太陽能量集聚到太陽能集熱板3上，太陽能集熱板3將複合凸透鏡所集聚到的熱量傳遞給防爆保溫容器4內的儲溫液(可用水)從而儲存熱量。在夏天太陽能較強時，防爆保溫容器4為了避免太陽能集聚溫度較高所產生儲溫液較高的壓力和聚焦點易達到沼氣燃點，而帶來的安全
隱患，在氣溫較低，使用電熱轉換器5對防爆保溫容器4進行加熱時，由於靜電作用引起火花，沼氣燃點較低，^帶來的安全隱患，所以在防爆保溫容器4上設有輸入管41、輸入控制閥42、輸出管43、保壓閥44、絕緣體46、導線套管45等並組合密封安裝在支座7上。根據沼氣池所建位置的氣候環境，可適當設計凸透鏡的尺寸大小，使熱量長期儲存並適當保持沼氣池內的溫度範圍，將防爆保溫容器4中除太陽能集熱板3之外的容器型腔用適當絕熱材料製成，而太陽能集熱板3可由導熱係數較高的合金材料製成，使防爆保溫容器4儲存的熱量主要為沼氣池中甲烷菌在夜間生存活動的溫溼環境提供熱量。由於氣候變化原因，影響傳到地球表面的太陽能量或由地區原因處於寒帶地域，太陽能集熱板3接收的熱量難以維持甲烷菌長期活性，從而影響了甲垸菌產氣率，為了將防爆保溫容器4中儲溫液溫度控制在最佳範圍，可將保溫控制器盒9所聯接的照明電能量轉化為熱能傳遞給儲溫液，從而有效的控制防爆保溫容器4中的溫度。由於沼氣池根據需要設計成大型沼氣池，其溫度難以得到準確的判斷，故需設置溫度傳感器6將溫度信號傳遞給保溫控制器盒9，對沼氣池內溫度隨時進行監控，若溫度較低時，溫度傳感器6將低溫信息傳給保溫控制器盒9,保溫控制器盒9將電熱轉換器5的導線連接到照明電電源,使電熱轉換器5將電能轉換成熱能，使防爆保溫容器4內儲溫液保持固定的範圍，利用導線套管45避免電線送電過程中與產氣過程產生不良影響。
對於一些桔杆類有機物，具有甲烷菌難以消化或難以吸收有機物中的養分，故可以長期作為甲烷菌的養料，從而可以長期產氣。為了合理處置此類有機物，並可適當配置其有機物，使有機物充分被甲垸菌吸收，滿足人們對沼氣的需求，故分設快速發酵集料箱9和發酵集料箱8。快速發酵集料箱9和發酵集料箱8位置可根據產氣有機原料來源情況可改變上下布置位置，使甲烷菌生命體的保持，提高產氣效率。可在白天進行適當加溫和在夜間進行保溫。
權利要求
1、一種防爆太陽能沼氣池，其特徵是它包括發酵集料箱、複合凸透鏡、防護罩、太陽能集熱板、防爆保溫容器、電熱轉換器、溫度傳感器和保溫控制器盒，發酵集料箱上有進、出料口，複合凸透鏡、防護罩和防爆保溫容器安裝在支座上，支座用密封圈密封安裝在發酵集料箱的頂部，太陽能集熱板位於防爆保溫容器的頂部，防爆保溫容器和複合凸透鏡用支座密封安裝在發酵集料箱的上部並保持其相互間距，電熱轉換器安裝在防爆保溫容器上，溫度傳感器安裝在支座上，保溫控制器盒通過導線套管內的導線與電熱轉換器連接，在支座上連接有輸氣管道。
2、 根據權利要求l所述的防爆太陽能沼氣池，其特徵是複合凸透鏡由多個 凸透鏡以曲面為基面組成，複合凸透鏡上的多個凸透鏡所集聚光線的焦點都在 太陽能集熱板上。
3、 根據權利要求1或2所述的防爆太陽能沼氣池，其特徵是還包括快速發 酵集料箱，快速發酵集料箱上開設有與發酵集料箱連通的通氣口，其通過支撐 座安裝在發酵集料箱內的上部，其上有進出料口。
4、 根據權利要求1或3所述的防爆太陽能沼氣池，其特徵是防爆保溫容器 由太陽能集熱板與其容器型腔密封連接成體，並密封安裝在支座上，其上設有 輸入管、輸入控制閥、輸出管、保壓閥、絕緣體、導線套管。
全文摘要
一種防爆太陽能沼氣池，它包括發酵集料箱8、複合凸透鏡2、防護罩1、太陽能集熱板3、防爆保溫容器4、電熱轉換器5、溫度傳感器6、保溫控制器盒9、快速發酵集料箱11和支座7，防爆保溫容器4設置在發酵集料箱8的上部，快速發酵集料箱11上開設有與發酵集料箱8連通的通氣口113，其設置在發酵集料箱8內的上部，防爆保溫容器4由太陽能集熱板3與其容器型腔密封連接成體，並密封安裝在支座7上，其上設有輸入管41、輸入控制閥42、輸出管43、保壓閥44、絕緣體46、導線套管45。本發明能將太陽能熱量聚集在沼氣池中心部位，提供並控制甲烷菌等所需或最佳生存溫度或繁殖溫度，並將產氣原料適當分類處置，保證有機物廢物和沼氣池充分利用且安全使用。
文檔編號C12M1/107GK101475903SQ20091004249
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月15日 優先權日2009年1月15日
發明者曾繁強, 曾繁武 申請人:曾繁武