框架式軟體厭氧反應器的製作方法

2023-04-26 23:02:13 1

本發明屬於沼氣技術領域，特別是涉及一種框架式軟體厭氧反應器。

背景技術：

申請號為CN200720200873.2的中國專利申請公布了一種新型沼氣池，這種軟體沼氣池由一軟袋以及混凝土或磚砌的池體構成，軟袋放置在池體內，發酵液和沼氣儲存在軟袋內，池體承受軟袋的液壓使軟袋內的液面能維持一定的高度。由於這種軟袋沼氣池的混凝土或磚結構池體的建造比較麻煩和費時，所以不利於大規模商品化推廣。另外，由於混凝土或磚結構的池體不保溫，因此這種軟體沼氣池的效率不高。

申請號為CN201120128765.5的中國專利申請公布了一種家用有機垃圾沼氣發生裝置，這種沼氣發生裝置，包括軟質的沼氣袋，沼氣袋置於可拆卸殼體內。由於這種可拆卸殼體的結構設計沒有考慮抵禦沼氣袋內向四周的液壓，因此當沼氣袋接觸殼體時有可能將殼體損壞。另外，由於沼氣袋內的液面只能靠沼氣袋頂的拉力和沼氣袋的自然形狀來維持，沼氣袋內的液面不可能很高，因此，這種設計的沼氣裝置不可能做成幾米甚至十幾米水位高的中大型沼氣發酵裝置。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種能夠適用於中大型沼氣發酵裝置的框架式軟體厭氧反應器。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案如下：

提供一種框架式軟體厭氧反應器，包括一由不透氣膜材料做成的軟袋以及一由剛性材料做成的框架，所述軟袋放置在所述框架內；所述軟袋上分別安裝有進料管接頭和出料管接頭，所述框架包含至少3根立柱和至少2圈橫杆，每一圈橫杆包含至少2根橫杆，所述橫杆安裝在所述立柱上。

進一步地，所述軟袋的進料管接頭上安裝有進料管，所述軟袋的出料管接頭上安裝有出料管。

進一步地，所述出料管上設置的出料口高於其進料口；所述進料管上設置的出料口的最高點低於所述出料管出料口的最低點。

進一步地，所述出料管的末端分叉為兩條末端開口的管路，其中一條管路豎直向上並在末端形成與大氣相通的導氣口，另一條管路水平伸出並在末端形成有所述出料管的出料口。

進一步地，所述進料管上設置的出料口低於其進料口。

進一步地，所述進料管上安裝有單向閥。

進一步地，所述立柱上安裝有管接頭，所述橫杆安裝在管接頭上。

進一步地，所述框架的橫杆穿過至少一根立柱。

進一步地，所述立柱由方形型材製成。

進一步地，所述框架包含一底框，所述立柱安裝在底框上。

進一步地，所述框架上包圍軟袋安裝有由保護板構成的防護罩，所述防護罩包括防護罩身和防護罩頂。

進一步地，所述防護罩身由保溫板構成，所述防護罩頂由空心陽光板構成。

進一步地，所述防護罩由軟質保溫材料製成。

進一步地，所述防護罩的防護罩身安裝在框架內。

進一步地，所述軟袋形狀為圓柱形，所述框架的每圈橫杆構成一圓圈。

進一步地，所述軟袋頂部安裝有導氣管。

本發明的這種框架式軟體厭氧反應器包括一由不透氣的膜材料做成並接有進料管和出料管的軟袋以及一個由剛性材料做成的框架；軟袋放置在框架內， 框架抵禦軟袋內向四周的液壓使得軟袋內可維持較高水位。這種結構的軟體厭氧反應器可以做成內裝幾米或更高水位發酵液的中大型反應器。這種厭氧反應器可完全工業化生產，方便運輸和安裝，利於商品化推廣。這種厭氧反應器的框架上還可安裝鋼質或塑料板構成的防護罩，以保護軟袋免受利器破壞，所述防護罩也可用保溫板或陽光板製作，以保持軟袋內發酵液的熱量，並可利於太陽能給軟袋內的發酵液增溫。

附圖說明

圖1是本發明實施例1提供的框架式軟體厭氧反應器的結構示意圖；

圖2是圖1的另一視角圖；

圖3是本發明實施例1提供的框架式軟體厭氧反應器的剖視圖(過進料管和出料管的中心線)；

圖4是本發明實施例1中的軟袋的結構示意圖；

圖5是本發明實施例1中的框架的結構示意圖；

圖6是本發明實施例1中的框架的剖視圖(過一圈橫杆的中心線)；

圖7是本發明實施例1中的框架中立柱與橫杆的裝配示意圖；

圖8是本發明實施例1中的進料管的結構示意圖；

圖9是本發明實施例1中的出料管的結構示意圖；

圖10是本發明實施例2提供的框架式軟體厭氧反應器的結構示意圖；

圖11是本發明實施例2提供的框架式軟體厭氧反應器其防護罩的結構示意圖；

圖12是本發明實施例3提供的框架式軟體厭氧反應器的結構示意圖；

圖13是本發明實施例3中的框架的結構示意圖。

說明書附圖中的附圖標記如下：

1、軟袋；101、軟袋頂；102、軟袋池、103導氣管；105、進料管接頭；106、 出料管接頭；

2、框架；201、立柱；2011、對穿管接頭，2012、非對穿管接頭；2013、管接頭螺栓穿插孔；202、橫杆；2021、橫杆螺栓穿插孔；203、底框；204、頂框；205、中間立柱，2051、對穿洞；206、自攻螺絲孔；

3、進料管；301、豎直管；302、堵頭；303、管接頭；304、管接頭；305、法蘭；306、進料管進料口；307、進料管出料口；308、進料管導氣口；309、單向閥；

4、出料管；401、豎直管；402、堵頭；403、管接頭；404、管接頭；405、法蘭；406、出料管進料口；407、出料管出料口；

5、緊箍件；

6、防護罩；601、防護罩身、602、防護罩頂；603、進料管穿孔；604、出料管穿孔；605、導氣管穿孔；

9、進料輸料管；

10、出料輸料管；

11、進料泵；

12、原料蓄積池；

13、溢料池。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步的詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

實施例1

如圖1-4所示，本實施例的框架式軟體厭氧反應器，包括一個由不透氣的膜材料做成的由六面體表面構成的軟袋1以及一由鋼管和槽鋼或鋁材或玻璃鋼材料等剛性材料做成的框架2。

所述軟袋1的結構如圖4所示。為了描述方便我們將軟袋1分割成軟袋頂101和軟袋池102。即六面體的頂面為軟袋頂101，六面體底面和四個周面構成的開口容器為軟袋池102。在軟袋頂101上安裝有導氣管103,在軟袋池102上分別安有進料管接頭105和出料管接頭106。

所述框架2如圖5、6、7所示。框架2主要由4根用方形鋼管做成的位於4個角的立柱201、2根用方形鋼管做成的位於中間的立柱205以及28根用圓形鋼管做成的橫杆202構成。為了讓框架2更加穩固以及利於進料管3和出料管4的固定，在框架2上增加了一由槽鋼做成的底框203，以及一由槽鋼做成的頂框204。如圖7所示，框架的橫杆202的兩端分別開有一供螺杆穿插的橫杆螺栓穿插孔2021；如圖6所示，位於四個角上的4根立柱201上都分別焊接一個穿過立柱201的對穿管接頭2011和一個不穿過立柱201的非對穿管接頭2012，所述立柱201上安裝的管接頭包括上述的對穿管接頭2011及非對穿管接頭2012。其它2根位於中間的中間立柱205上分別開有供橫杆202穿過的對穿洞2051。如圖7所示，在立柱201的對穿管接頭2011、非對穿管接頭2012上分別開有供螺栓穿過的管接頭螺栓穿插孔2013。安裝時將橫杆202穿過對穿管接頭2011和中間立柱205並插入另一根立柱201的非對穿管接頭2012內，將螺杆分別穿過管接頭螺栓穿插孔2013和橫杆螺栓穿插孔2021並在螺杆上鎖上螺帽即可將橫杆202固定在立柱201上。6根立柱通過螺栓分別安裝在底框203上，頂框204通過螺栓安裝在6根立柱上。

如圖1所示，在軟袋的進料管接頭105上安裝有一進料管3。如圖2所示，在軟袋的出料管接頭106上安裝有出料管4。進料管3和出料管4由PVC或PE塑料管制成。

如圖8所示，進料管3由一豎直管301、一堵頭302、一帶法蘭305的管接頭303和管接頭304構成。堵頭302堵住豎直管301的底端。進料管的管接頭304插入軟袋的進料管管接頭105內並由一緊箍件5緊箍密封(如圖1所示)。

如圖9所示，出料管4由一豎直管401、一堵頭402、一帶法蘭405的管接 頭403和管接頭404構成。堵頭堵住豎直管401的底端。出料管的管接頭404插入軟袋出料管管接頭106內並由一緊箍件5緊箍密封(如圖2所示)。

如圖1及圖2所示，進料管3和出料管4分別固定安裝在框架2的底框203與頂框204上。

進料管的管接頭303的管口定義為進料管進料口306，進料管管接頭304的管口定義為進料管出料口307。出料管的管接頭403的管口定義為出料管出料口407，出料管管接頭404的管口定義為出料管進料口406。

如圖3所示，為了保證軟袋1內發酵液產生的沼氣氣泡不會從進料管3及出料管4溢出，以及保持軟袋內的液面高度為出料管出料口407的最低點高度，進料管進料口306的最低點需高於出料口307的最高點，出料管出料口407的最低點需高於進料口406的最高點；並且進料管出料口307的最高點低於出料管出料口407的最低點。

由於進料管進料口306的最低點高於出料管出料口407的最低點，所以軟袋1內發酵液的液面與出料口407的最低點持平。

由圖3及圖9可見，出料管4的末端分叉為兩條末端開口的管路，其中一條管路豎直向上並在末端形成與大氣相通的導氣口408，另一條管路水平伸出並在末端形成所述出料管的出料口407。由於出料管4一般會連接一出料輸料管10以便將從軟袋溢出的發酵液輸送至溢料池13。如果出料管4不設導氣口408，軟袋內的發酵液會在虹吸作用下從出料輸料管10流出直至軟袋1內液面抵達出料管進料口406的最高點。導氣口408的作用是杜絕這種虹吸作用的發生。

由圖3和圖8可見，進料管3的末端分叉為兩條末端開口的管路，其中一條管路豎直向上並在末端形成與大氣相通的導氣口308，另一條管路水平伸出並在末端形成所述進料管的進料口306。由於進料管3一般會連接一進料輸料管9以便將原料蓄積池12內的發酵原料泵入軟袋1。如果進料管3不設導氣口308，軟袋內的發酵液會在虹吸作用下從進料輸料管9流出直至軟袋內液面抵達進料管出料口307的最高點。導氣口308的作用是杜絕這種虹吸作用的發生。

如圖1-7所示，安裝時先將框架四根立柱201和2根中間立柱205分別安裝在底框203上並將頂框204安裝在立柱201和中間立柱205上。將橫杆202分別穿過一根立柱201的對穿管接頭2011和一中間立柱205，並將橫杆202的一端插入另一根立柱的非對穿管接頭2012內，用螺栓穿過對穿管接頭2011上的孔2013與橫杆202一端的孔2021，用另一個螺杆穿過管接頭2012上的管接頭螺栓穿插孔2013與橫杆202另一端的橫杆螺栓穿插孔2021並在螺杆上鎖上螺母，這樣便將橫杆202安裝在立柱201上了。將軟袋1放置在框架2內。如圖1和圖3所示，將進料管3的管接頭304插入軟袋的進料管接頭105內並用緊箍件5緊箍，將出料管4的管接頭404插入軟袋的出料管接頭106內並用緊箍件5緊箍。將進料管3和出料管4的兩端分別固定在框架的底框203與頂框204上。通過法蘭305將進料管3與進料輸料管9連接；通過法蘭405將出料管4與出料輸料管10連接。將進料輸料管9的另一端與一處在原料蓄積池12內的進料泵11連接。出料輸料管10的另一端接溢料池13。

使用時，先利用進料泵11將原料蓄積池12內的發酵原料泵入軟袋1內直至軟袋1裝滿(料液從出料管4溢出)。軟袋內發酵原料產生的沼氣儲存在由軟袋1內液面以上的空間構成的氣室內並通過導氣管103輸送至沼氣燃氣用具或其它沼氣儲存裝置。平時加料時從進料管3加入多少新鮮原料，則軟袋1就有多少已經發酵好的原料從出料管4導出至溢料池13。

由於本發明上述實施例的這種由鋼管制成的框架2具有較好的強度和剛性，可以承受較大的軟袋液壓而不變形，所以，軟袋1內的液面可以為較高的高度。如果沒有框架2的作用，當軟袋裝有液體時軟袋會在液壓的作用下向四周擴展，同時軟袋內液面下降，從而將液壓轉換成對進料管接頭105和出料管接頭106的拉力，造成軟袋從進料管接頭105和出料管接頭106處的撕裂。軟袋內液面高的好處在於軟袋1內的液面越高，軟袋所佔地面越小，越有利於做成大型厭氧反應器；另外，軟袋的高度與其寬度和長度越靠近，製作同樣容積的軟袋所需材料越少。

實施例2

如圖2和圖10所示，在框架的立柱201、中間立柱205、底框203以及頂框204上開有多個自攻螺絲孔206。如圖10所示，圍繞軟袋1的四周和頂部包圍軟袋1安裝有由陽光板構成的防護罩6。陽光板通過框架2上的自攻螺絲孔206利用自攻螺絲安裝在框架2上。所述防護罩由防護罩身601和防護罩頂602構成。所述防護罩也可用一般的保溫板製作成防護罩身601，用陽光板製作防護罩頂602。這種結構的防護罩以及全陽光板的防護罩都具有保護軟袋1免受利器破壞的功能、保溫功能和利用太陽能增溫的功能。

當然防護罩6也可全部採用彩鋼板或軟質材料如塑料膜或雙層塑料保溫膜製作。採用軟質雙層塑料保溫膜製作的防護罩尤其適合用於下面實施列3的圓柱形厭氧反應器。如圖11所示，在防護罩上6上開有供進料管3穿入的進料管穿孔603和供出料管4穿入的出料管穿孔604；以及供導氣管103穿出的導氣管穿孔605。為了更好的保護軟袋，也可將所述防護罩罩身601安裝在框架2內。

另外，本實施例如採用空心陽光板做防護罩6，並在軟袋1與地面之間安裝一隔熱墊，取消導氣管103(多餘)，將軟袋的進料管接頭和出料管接頭安裝在軟袋下部並在軟袋的進料管接頭105上連接自來水管，在軟袋的出料管接頭106上連接一輸水管，將軟袋1採用黑色材料製作，則本實施例將構成一軟袋式太陽能熱水器。這種軟袋式太陽能熱水器集加熱和蓄水功能於一體，經濟實用。

實施例3

如圖12所示，實施列3與實施列1的不同之處之一在於軟袋1為圓柱形，相應的框架2由三根中間立柱205和三圈橫杆202構成，每圈橫杆包含三根橫杆202，且三根橫杆202構成一圓圈。這種圓柱形的框架式軟體厭氧反應器的優點在於框架2可以承受更大的方向從圓柱中心軸向外的液壓，因此有利於建成超大型的厭氧反應器。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。