强化稳定沼气产量的加热及除垢装置制造方法及图纸

一种强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置和驱动装置。换热装置由多根换热管和定位的横向总管组成，除垢装置包括铰接的曲柄机构和除垢组合件；除垢组合件包括平行安装的除垢环板，除垢环板下方有除垢环；除垢环板上除垢环的数量与换热管数量相同，轴线与换热管重合，每两个除垢环中心的间距与换热管中心的间距相等。使用本发明专利技术的装置，可提高沼液中的反应温度，使沼气的产出趋于高产及稳定。同时，可以实现自动启动除垢装置，自动除去沉积在换热管上的积垢，确保换热管干净，具有良好的传热效率，实现整个换热效率提高38.0%～47.0%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属强化稳定沼气产量的加热及除垢装置。
技术介绍
沼气是一种性能优良的清洁燃料，不仅原料来源丰富、价格低廉，而且具有燃烧热效率高、成本低、绿色、低排放、可再生、抗爆性能好的特点，是一种优质生物质能源。但生产沼气的传统沼气发酵池的发酵速度和沼气产量受环境温度影响很大，系统产气运行不稳定，冬季和夏季产量差别明显，严寒时甚至不能产气。由于多方面的原因，在传统的沼气池中，大多数没有配套加热设施，导致在温度较低的环境下沼气产量严重下降，甚至停产。即使一些沼气池采用了一定的加热措施，例如，将一些换热管设置在沼气池发酵液中，较好地解决了低温时对发酵液加热的问题，但在发酵产生沼气的过程中，很多微生物的厌氧活动非常活跃，微生物附着并结垢于换热管上，在清垢技术手段不完善的情况下，严重影响了换热管的传热效率和效果，导致沼气池产气不能高效和正常地进行。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供一种既能给沼液提供热量、又能自动为换热管外表面除垢、强化稳定沼气产量的加热及除垢装置。本专利技术解决上述技术问题的技术方案:本专利技术的强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置和驱动装置 。换热装置由多根换热管、给换热管两端定位和分配热水的横向总管组成，换热装置的进水口和出水口分别连接热水的出水口和进水口 ；除垢装置包括曲柄机构和除垢组合件，曲柄机构与除垢组合件通过铰接连接；除垢组合件包括:一组平行安装的数块除垢环板，除垢环板下方设置若干除垢环；每块除垢环板上除垢环的数量与换热装置中的换热管数量相同，轴线与换热管相重合，每两个除垢环中心的间距与换热管中心的间距相等，同一根换热管上的除垢环的数量根据换热管的长度来确定。电动驱动装置驱动曲柄连杆机构，再推动与曲柄连杆机构铰接的除垢环板做循环往复运动，达到定期去除换热管上的污垢的目的。沼气加热装置加热水的能源可以是煤、电、燃气、柴草、秸杆，或是太阳能、空气能、地热能，或是多种热能的联合运用。各换热管和除垢组合件均采用奥氏体不锈钢管；传动轴采用16Mn低合金钢。减速机的减速比40-70 ;采用变频控制6极3Kw_5Kw的BJ02_6 (KB)隔爆型防爆电机，阀门采用DF1-Tod防爆电磁阀，传动轴与沼气池的连接密封采用2Gy结构的机械密封，温度传感器采用光纤温度传感器，流量测量采用光纤流量传感器。本专利技术的强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，热水可以通过设在沼气池发酵层中的换热装置，将热量传递给沼液，从而提高沼液中的发酵温度，使沼气的产出趋于高产及稳定。同时，通过在除垢装置上设置自动控制系统，设定相隔一定时间自动启动自动除垢装置，清除吸附并结垢于换热管上的积垢，确保换热管具有良好的传热效率。使用本专利技术的装置，较未使用本专利技术的加热及除垢装置的沼气生产系统，换热效率提高了 38.0% 47.0%。附图说明图1是本专利技术的强化稳定沼气产量的加热及除垢的装置的结构示意图。图2是图1中的除垢装置的结构局部示意图。图3是连杆和除垢装置的连接示意图。本图是图1中的加热及除垢装置的左视图。图中:I 一曲柄2—换热管3—沼气池4 一防爆电磁阀门5—光纤温度传感器6一卧式减速机 7—传动轴 8一防爆电机9一除垢环板 10—连杆 11一光纤流量传感器具体实施例方式本专利技术的强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置、驱动装置以及相应的配套设施。换热装置由多根平行的换热管2和给换热管两端定位与分配热水的横向总管组成，换热装置的进水口和出水口分别连接热水的出水口和进水口。 除垢装置的主要部件为曲柄机构I和除垢组合件，曲柄机构的主要部件为铰接的连杆10和曲柄1，连杆10的另一端与除垢环板9绞接，曲柄短轴I的另一端通过键与传动轴7连接。除垢环板9与套在相对应的换热管外表面上的除垢环固定连接。当本专利技术的强化稳定沼气产量的加热及除垢的装置工作时，热水经过阀门4进入沼气池3内的换热管2中，将热量传递到沼液；提高了沼液的温度后，降温的热水回流到热水供应系统重新加热。当换热装置需要清垢时，除垢装置的自动控制系统自动启动电机8，动力经减速机6、传动轴7、曲柄I传给除垢装置中的除垢环板9，沿着换热管2做往复运动，从而刮除换热管外表面上的结垢，确保换热管干净，具有良好的传热效率。沼液温度由光纤温度传感器5测量控制。加热水的能源可以是煤、电、燃气、柴草，也可以是太阳能、空气能、或地热能等，还可以是多种热能的联合运用。实施例:试验地的气温为5-10°C。本实施例从平板型太阳能和西班牙-爱握乐A.0L-KFXRS52 II空气能热泵联合热水机组系统出来的温度为50°C _60°C去离子热水，通过管径为Dg50的PPR管道进入热水换热循环系统，热水流量为70L/min，压强为0.16MPa,送至设置有本专利技术的机械除垢装置的沼气池发酵沼液中的横向换热总管中。总管管径为Φ59Χ4.5、长度2m，材质为PPR管，流量70L/min，被固定于沼气池中。去离子热水通过横向换热总管和11根支管径Dg25、长度3m、管壁厚度2mm的冷拔不锈钢换热管。换热管与沼气池发酵层沼液进行换热，使沼气池发酵沼液的温度得以提高，发酵沼液温度由光纤温度控制器控制，稳定在最适宜厌氧发酵的温度范围内，保证厌氧发酵处于较为适宜状态下发酵分解，从而达到强化稳定沼气产量的目的。经过换热管、支管到总管，出来的水温度在20°C_35°C左右，循环进入太阳能和空气能热泵系统重新加热。被加热后的热水又被用来加热沼气池发酵层沼液，循环给沼气池加热。同时，通过光纤温度传感器和电磁阀控制装置，控制热水循环流量和压强，自动调节加热系统，来稳定供热强度和热水流量，以确保沼气池发酵沼液温度被精确维持在±2°C的范围内，来保持沼气产量的稳定。为了使热水的热能更好地传递给沼气池中的发酵沼液，定期自动启动除垢装置，除去沉积在换热管上生物吸附物的积垢，确保换热管干净，具有稳定的传热效率。换热效率比未使用本专利技术的加热及除垢装置的沼气生产系统提高 了 41.50%。权利要求1.一种强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，其特征是包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置和驱动装置；换热装置由多根换热管、给换热管两端定位和分配热水的横向总管组成，换热装置的进水口和出水口分别连接热水的出水口和进水口 ；除垢装置包括曲柄机构和除垢组合件，曲柄机构与除垢组合件通过铰接连接；除垢组合件包括:一组平行安装的数块除垢环板，除垢环板下方设置若干除垢环；每块除垢环板上除垢环的数量与换热装置中的换热管数量相同，轴线与换热管相重合，每两个除垢环中心的间距与换热管中心的间距相等，同一根换热管上的除垢环的数量根据换热管的长度来确定；电动驱动装置驱动曲柄连杆机构，再推动与曲柄连杆机构铰接的除垢环板做循环往复运动，达到定期去除换热管上的污垢的目的。2.如权利要求1所述的强化稳定沼气产量的加热及除垢的装置，其特征是沼气加热装置加热水的能源是煤、电、燃气、柴草、秸杆，或是太阳能、空气能、地热能，或是多种热能的联合运用。3.如权利要求1所述的强化稳定沼气产量的加热及除垢的装置，其特征是各换热管和除垢组合件均采用奥氏体不锈钢管；传动轴采用16Mn低合金钢。4.如权利要求1所述的强化稳定沼气产量的加热及除垢的装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强化稳定沼气产量的加热及除垢装置，其特征是包括沼气加热装置、换热装置、除垢装置和驱动装置；换热装置由多根换热管、给换热管两端定位和分配热水的横向总管组成，换热装置的进水口和出水口分别连接热水的出水口和进水口；除垢装置包括曲柄机构和除垢组合件，曲柄机构与除垢组合件通过铰接连接；除垢组合件包括：一组平行安装的数块除垢环板，除垢环板下方设置若干除垢环；每块除垢环板上除垢环的数量与换热装置中的换热管数量相同，轴线与换热管相重合，每两个除垢环中心的间距与换热管中心的间距相等，同一根换热管上的除垢环的数量根据换热管的长度来确定；电动驱动装置驱动曲柄连杆机构，再推动与曲柄连杆机构铰接的除垢环板做循环往复运动，达到定期去除换热管上的污垢的目的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢朝霞，黄福川，莫宇飞，梁景，李胜，朱晨曦，经建芳，肖友程，唐彩珍，廖丹葵，赵钟兴，毛汉领，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：