專利名稱：新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用和生物發(fā)酵技術(shù)，具體講是提供一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器。
背景技術(shù)：
沼氣作為一種新型的再生能源，是一種對(duì)生物質(zhì)能的有效利用。沼氣的生成是通過(guò)有機(jī)物的發(fā)酵產(chǎn)生，可利用人和畜禽糞便、農(nóng)作物秸桿和屑?xì)?、生活垃圾中的廚余、廢紙、紙漿廢液、糟粕、污水和污泥產(chǎn)生沼氣。沼氣工程在我國(guó)農(nóng)村經(jīng)過(guò)近40年的推廣應(yīng)用，在不少地區(qū)已經(jīng)初具規(guī)模，并取得了顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，它不僅替代節(jié)省了大量的傳統(tǒng)能源，而且使大量的垃圾得到了較好的轉(zhuǎn)化利用，凈化了環(huán)境。然而，目前常用的沼氣發(fā)酵池由于結(jié)構(gòu)功能不夠完善，技術(shù)方法落后等原因，致使我國(guó)所修建的沼氣發(fā)酵池普遍存在著出料難、產(chǎn)氣率低、氣密性能不夠理想等問(wèn)題。出料難主要表現(xiàn)在發(fā)酵余物多沉積在發(fā)酵池底部，不能靠出料口正常出料，一般每隔半年至一年就要將發(fā)酵池全部排空清理一次，清理后又需花費(fèi)1-2月的時(shí)間才能正常運(yùn)行；產(chǎn)氣率低主要表現(xiàn)在對(duì)發(fā)酵原料在池內(nèi)停留時(shí)間不能進(jìn)行有效控制，致使對(duì)發(fā)酵原料利用率低，從而造成產(chǎn)氣率低，同時(shí)，由于池溫受外界溫度影響，當(dāng)外界溫度較低時(shí)，尤其是在冬天，產(chǎn)氣量急劇降低，在北方，由于冬天溫度比南方溫度更低，冬季近4個(gè)月的時(shí)間基本上不能正常運(yùn)行；氣密性能不夠理想主要表現(xiàn)在進(jìn)、出料口不能封閉，在夏天高效率季節(jié)易出現(xiàn)反氣或漏氣，即造成了能量的消耗，嚴(yán)重時(shí)又會(huì)帶來(lái)空氣污染。為了使我國(guó)農(nóng)村沼氣工程的建設(shè)有一個(gè)長(zhǎng)足的發(fā)展，解決目前我國(guó)農(nóng)村沼氣工程中存在的技術(shù)問(wèn)題勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，該發(fā)明不僅可以使產(chǎn)氣率大幅度的提高，而且也較好的解決了出料難和氣密性不夠理想的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在一個(gè)裝置內(nèi)設(shè)置有太陽(yáng)能集蓄熱室、密封進(jìn)料口、發(fā)酵反應(yīng)室、料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)、儲(chǔ)氣供氣系統(tǒng)、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池。太陽(yáng)能集蓄熱室是由殼體、玻璃罩、真空室、吸熱管、托架和儲(chǔ)蓄熱能室所組成，其作用就是捕獲太陽(yáng)能，并通過(guò)輸熱管將熱能送入發(fā)酵反應(yīng)室。發(fā)酵反應(yīng)室是由推移環(huán)繞式反應(yīng)槽和太陽(yáng)能散熱器所組成，其作用就是通過(guò)太陽(yáng)能加熱加溫使物料進(jìn)行高效發(fā)酵，并將發(fā)酵后的余物按存留時(shí)間長(zhǎng)短有序地推移出發(fā)酵反應(yīng)室。密封進(jìn)料口是由進(jìn)料管、懸浮球和推桿所組成，和發(fā)酵反應(yīng)室相連通，密封進(jìn)料口不僅能很容易地將物料送入發(fā)酵反應(yīng)室，而且還可以在不需進(jìn)料時(shí)自動(dòng)密封。料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)是由水泵和循環(huán)多孔管道所組成，循環(huán)多孔管道布置在發(fā)酵反應(yīng)室推移環(huán)繞式反應(yīng)槽內(nèi)，該系統(tǒng)的作用是通過(guò)對(duì)發(fā)酵反應(yīng)室液料的循環(huán)和攪動(dòng)，不僅可以提高新物料和微生物的接觸機(jī)率，而且也可以使舊物料充分發(fā)酵利用，可以防止物料沉淀板結(jié)。儲(chǔ)氣供氣系統(tǒng)是由儲(chǔ)氣室、環(huán)形管、輸氣管和閘閥所組成，設(shè)置在發(fā)酵反應(yīng)室的上部，和發(fā)酵反應(yīng)室相連通，其作用就是對(duì)發(fā)酵反應(yīng)室所產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行儲(chǔ)存，并為用戶用氣提供穩(wěn)定的氣源。出料水壓室是由水壓室、出料通道所組成，設(shè)置在發(fā)酵反應(yīng)室的一側(cè)面，并和發(fā)酵反應(yīng)室中的推移環(huán)繞式反應(yīng)槽的尾部相連通，其作用就是穩(wěn)定儲(chǔ)氣室的氣壓，并為發(fā)酵反應(yīng)后的余物提供排出通道。有壓拍門出料口是由拍門和出料口所組成，和水壓室相連通，其作用就是進(jìn)行有壓自動(dòng)出料，當(dāng)水壓室壓力達(dá)到一定值時(shí)，有壓拍門自動(dòng)打開(kāi)并開(kāi)始出料，當(dāng)部分余物流出后，水壓室壓力迅速降低時(shí)，有壓拍門自動(dòng)關(guān)閉。出料池設(shè)置在水壓室一側(cè)，其作用就是接納有壓拍門出料口的不定時(shí)的出料。
該發(fā)明的工作原理是這樣的當(dāng)太陽(yáng)能集熱儲(chǔ)蓄熱室捕獲太陽(yáng)熱能后，通過(guò)吸熱管將熱能輸送給發(fā)酵反應(yīng)室，使反應(yīng)室的水溫達(dá)到發(fā)酵要求的溫度。在進(jìn)料時(shí)，將物料放進(jìn)密封進(jìn)料口，推動(dòng)推桿后，物料進(jìn)入發(fā)酵反應(yīng)室后，進(jìn)料口自動(dòng)密封。進(jìn)入發(fā)酵反應(yīng)室后的新物料首先進(jìn)入推移環(huán)繞式反應(yīng)槽的首部，新物料在此一方面和液料循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)中輸送來(lái)的微生物進(jìn)行接觸預(yù)發(fā)酵，另一方面等侯通過(guò)后續(xù)物料的進(jìn)入或發(fā)酵后的余物的出料，使其進(jìn)入主發(fā)酵反應(yīng)區(qū)，發(fā)酵物料在主發(fā)酵反應(yīng)區(qū)進(jìn)行較強(qiáng)的發(fā)酵反應(yīng)，從而生成大量的沼氣，沼氣由于比重較小而向上移動(dòng)從而進(jìn)入儲(chǔ)氣室，當(dāng)主發(fā)酵反應(yīng)區(qū)里的物料經(jīng)發(fā)酵分解后在新物料的自然推移下和儲(chǔ)氣室氣壓作用下，會(huì)不斷的向出料水壓室方向進(jìn)行位移，進(jìn)入推移環(huán)繞式反應(yīng)槽尾部的物料會(huì)在液料循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)的作用下，物料攪動(dòng)并和微生物進(jìn)行更一步的接觸，使物料進(jìn)行完全充分發(fā)酵分解。完全充分發(fā)酵分解后的余物隨后在水壓力的作用下進(jìn)入水壓室，當(dāng)水壓室的水壓達(dá)到一定值后，進(jìn)入水壓室的余物通過(guò)拍門出料口會(huì)自動(dòng)依次排出。排出的余物進(jìn)入出料池儲(chǔ)存，以做肥料之用。
該發(fā)明具有一定的新穎性，具體體現(xiàn)在在申請(qǐng)日以前沒(méi)有同樣的發(fā)明或者實(shí)用新型，在國(guó)內(nèi)外出版物上公開(kāi)發(fā)表過(guò)，在國(guó)內(nèi)外公開(kāi)使用過(guò)或者以其它方式為公眾所知，也沒(méi)有同樣的發(fā)明或?qū)嵱眯滦陀伤讼驅(qū)＠痔岢鲞^(guò)申請(qǐng)并且記載在申請(qǐng)日以后公布的專利申請(qǐng)文件中。
該發(fā)明也具有一定的創(chuàng)造性，具體體現(xiàn)在在申請(qǐng)日以前，我國(guó)目前常用的沼氣發(fā)酵技術(shù)普遍存在著出料難、產(chǎn)氣率低、氣密性能不夠理想等問(wèn)題，該發(fā)明不僅可以使產(chǎn)氣率大幅度的提高，而且也較好的解決了出料難和氣密性不夠理想的問(wèn)題。和目前國(guó)內(nèi)同類技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
該發(fā)明也具有一定的實(shí)用性，具體體現(xiàn)在該發(fā)明能夠制造或者使用，并且能夠產(chǎn)生以下積極有益的效果(1)該發(fā)明由于設(shè)置有太陽(yáng)能集蓄熱室、推移環(huán)繞式反應(yīng)槽，不僅可以使發(fā)酵反應(yīng)室高效穩(wěn)定地進(jìn)行發(fā)酵反應(yīng)，在環(huán)境溫度較低時(shí)仍可保證正常生產(chǎn)沼氣，而且還可以使物料發(fā)酵反應(yīng)充分徹底，可以使產(chǎn)氣率提高35％以上。
(2)該發(fā)明不僅進(jìn)、出料方便，而且進(jìn)、出料口均能進(jìn)行自動(dòng)密封，使整個(gè)裝置具有良好的密封性能。
(3)該發(fā)明通過(guò)循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)的作用，使液料進(jìn)行不斷循環(huán)和攪動(dòng)，不僅可以使物料發(fā)酵過(guò)程縮短，而且可以防止余物沉淀板結(jié)。


圖1是該發(fā)明一實(shí)施例立面剖視圖。
圖2是圖1俯視平面剖視圖。
圖3是圖2中A-A剖視圖。
圖4是圖2中B-B剖視圖。
圖5是圖3中拍門(22)放大圖。
圖中，1.玻璃罩 2.真空室 3.吸熱管 4.托架 5.儲(chǔ)蓄熱能室 6.太陽(yáng)能集熱器殼體 7.散熱器 8.殼體 9.隔板 10.反應(yīng)槽 11.進(jìn)料管 12.浮球 13.儲(chǔ)氣室 14.環(huán)形管 15.閘閥 16.輸氣管 17.水泵 18.循環(huán)多孔管道 19.出料通道 20.水壓室 21.出料口 22.拍門 23.出料儲(chǔ)存池 24.拍門閥辨 25.加強(qiáng)板 26.轉(zhuǎn)軸 27.軸座 28.配重塊具體實(shí)施方式
在圖1、圖2和圖4中，太陽(yáng)能集蓄熱室是由殼體(6)、玻璃罩(1)、真空室(2)、吸熱管(3)、托架(4)和儲(chǔ)蓄熱能室(5)所組成，其作用就是捕獲太陽(yáng)能，并通過(guò)輸熱管將熱能送入發(fā)酵反應(yīng)室。玻璃罩(1)采用透光玻璃制作而成，和太陽(yáng)能集熱器殼體(6)密封粘接在一起，從而形成真空室(2)和儲(chǔ)蓄熱能室(5)，吸熱管(3)是由銅管制作而成，設(shè)置在真空室(2)里，其表面鍍有黑鉻層，通過(guò)輸熱管和散熱器(7)連接在一起，儲(chǔ)蓄熱能室(5)設(shè)置在真空室(2)的下部，蓄能介質(zhì)為石英砂，太陽(yáng)能集熱器殼體(6)采用玻璃鋼制作而成。發(fā)酵反應(yīng)室是由推移環(huán)繞式反應(yīng)槽(10)和太陽(yáng)能散熱器(7)所組成，其作用就是通過(guò)太陽(yáng)能加熱加溫使物料進(jìn)行高效發(fā)酵，并將發(fā)酵后的余物按存留時(shí)間長(zhǎng)短有序地推移出發(fā)酵反應(yīng)室。殼體(8)可以做成磚混凝土結(jié)構(gòu)，也可以采用玻璃鋼制作而成，隔板(9)采用玻璃鋼板或預(yù)制鋼筋混凝土板制作而成，它將殼體(8)所形成的圓柱體空間分隔成一條連通環(huán)繞推移反應(yīng)槽(10)，反應(yīng)槽(10)的地板設(shè)置有一定的坡度。太陽(yáng)能散熱器(7)設(shè)置在反應(yīng)槽(10)內(nèi)，通過(guò)輸熱管和吸熱管(3)連接在一起。密封進(jìn)料口是由進(jìn)料管(11)、懸浮球(12)和推桿所組成，和發(fā)酵反應(yīng)室相連通，密封進(jìn)料口不僅能很容易地將物料送入發(fā)酵反應(yīng)室，而且還可以在不需進(jìn)料時(shí)自動(dòng)密封。進(jìn)料管(11)是由混凝土管或玻璃鋼制作而成，和反應(yīng)槽(10)相連通，浮球(12)為空心塑料圓球，或?yàn)榭招牟Ａт搱A球，自由設(shè)置在進(jìn)料管(11)的下端。進(jìn)料時(shí)通過(guò)推桿推動(dòng)浮球(12)，使物料進(jìn)入反應(yīng)槽(10)。儲(chǔ)氣供氣系統(tǒng)是由儲(chǔ)氣室(13)、環(huán)形管(14)、輸氣管(16)和閘閥(15)所組成，設(shè)置在發(fā)酵反應(yīng)室的上部，和發(fā)酵反應(yīng)室相連通，其作用就是對(duì)發(fā)酵反應(yīng)室所產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行儲(chǔ)存，并為用戶用氣提供穩(wěn)定的氣源。儲(chǔ)氣室(13)設(shè)置在反應(yīng)槽(10)的上部，和反應(yīng)槽(10)相連通，環(huán)形管(14)由玻璃鋼管制作而成，為圓環(huán)形，環(huán)形管(14)側(cè)面開(kāi)有許多進(jìn)氣小孔，嵌套在進(jìn)料管(11)的外圓，輸氣管(16)和儲(chǔ)氣室(13)相連通，閘閥(15)安裝在輸氣管(16)上。料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)是由水泵(17)和循環(huán)多孔管道(18)所組成，該系統(tǒng)的作用是通過(guò)對(duì)發(fā)酵反應(yīng)室液料的循環(huán)和攪動(dòng)，不僅可以提高新物料和微生物的接觸機(jī)率，而且也可以使舊物料充分發(fā)酵利用，可以防止物料沉淀板結(jié)。水泵(17)采用污水泵，安裝在反應(yīng)槽(10)的尾端，其出水管和循環(huán)多孔管道(18)連接在一起，循環(huán)多孔管道(18)是由玻璃管制作而成，循環(huán)多孔管道(18)兩側(cè)開(kāi)有許多出水小孔，布置安裝在發(fā)酵反應(yīng)室推移環(huán)繞式反應(yīng)槽(10)的地板上。出料水壓室是由水壓室(20)、出料通道(19)所組成，設(shè)置在發(fā)酵反應(yīng)室的一側(cè)面，并和發(fā)酵反應(yīng)室中的推移環(huán)繞式反應(yīng)槽(10)的尾部相連通，其作用就是穩(wěn)定儲(chǔ)氣室(13)的氣壓，并為發(fā)酵反應(yīng)后的余物提供排出通道。出料通道(19)由玻璃鋼管或混凝土管制作而成，兩端分別和反應(yīng)槽(10)尾端與水壓室(20)相連通，水壓室(20)為一個(gè)密封空間，其地板設(shè)置有一個(gè)向出料口(21)方向的坡度。有壓拍門出料口是由拍門(22)和出料口(21)所組成，和水壓室(20)相連通，其作用就是進(jìn)行有壓自動(dòng)出料，當(dāng)水壓室(20)壓力達(dá)到一定值時(shí)，有壓拍門出料口自動(dòng)打開(kāi)并開(kāi)始出料，當(dāng)部分余物流出后，水壓室(20)壓力迅速降低時(shí)，有壓拍門(22)自動(dòng)關(guān)閉。出料口(21)是由玻璃鋼管制作而成，和水壓室(20)相連通，拍門(22)安裝在出料口(21)上。出料儲(chǔ)存池(23)設(shè)置在水壓室(20)一側(cè)，其作用就是接納有壓拍門出料口的不定時(shí)的出料，出料儲(chǔ)存池(23)由磚混凝土結(jié)構(gòu)制作而成。
在圖3和圖5中，拍門閥辨(24)由鋼板切割加工而成，為圓形板，加強(qiáng)板(25)由扁鋼加工制作而成，和拍門閥辨(24)焊接在一起，轉(zhuǎn)軸(26)由圓鋼加工制作而成，軸座(27)由扁鋼加工制作而成，和出料口(21)焊接在一起，配重塊(28)由鑄鐵制作而成，通過(guò)鋼絲繩和拍門閥辨(24)連接在一起。
在上述圖示中，雖然列舉了本發(fā)明較佳實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但眾所周知，不應(yīng)由該實(shí)施例反而限制了本發(fā)明的權(quán)力保護(hù)范圍，亦即，任何熟悉該發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)的工程技術(shù)科學(xué)研究人員，若應(yīng)用本發(fā)明主要之特征，進(jìn)行若干細(xì)節(jié)的變動(dòng)，皆仍應(yīng)屬于本發(fā)明的專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器裝置，其特征在于該裝置內(nèi)設(shè)置有太陽(yáng)能集蓄熱室、密封進(jìn)料口、發(fā)酵反應(yīng)室、料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)、儲(chǔ)氣供氣系統(tǒng)、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池。太陽(yáng)能集蓄熱室通過(guò)散熱器和發(fā)酵反應(yīng)室相連接，密封進(jìn)料口、出料水壓室分別和發(fā)酵反應(yīng)室首部與尾部相連通，儲(chǔ)氣室設(shè)置在發(fā)酵反應(yīng)室的上部，二者相連通，料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在發(fā)酵反應(yīng)室的底部，有壓拍門出料口和出料水壓室相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，其特征在于太陽(yáng)能集蓄熱室是由殼體、玻璃罩、真空室、吸熱管、托架和儲(chǔ)蓄熱能室所組成，吸熱管設(shè)置在真空室內(nèi)，由銅管制作而成，其表面鍍有黑鉻，和發(fā)酵反應(yīng)室里的太陽(yáng)能散熱器相連通，儲(chǔ)蓄熱室設(shè)置在真空室的下部，其內(nèi)充滿石英砂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，其特征在于密封進(jìn)料口是由進(jìn)料管、懸浮球和推桿所組成，懸浮球?yàn)樗芰匣虿Ａт摽招那?，自由設(shè)置在進(jìn)料管的下部，進(jìn)料管和發(fā)酵反應(yīng)室相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，其特征在于發(fā)酵反應(yīng)室是由推移環(huán)繞式反應(yīng)槽和太陽(yáng)能散熱器所組成，推移環(huán)繞式反應(yīng)槽是由隔板將殼體所形成的圓柱體空間分隔而成，推移環(huán)繞式反應(yīng)槽地板有一定的坡度，其首部和密封進(jìn)料口相連通，其尾部和出料水壓室相連通，太陽(yáng)能散熱器設(shè)置在推移環(huán)繞式反應(yīng)槽內(nèi)，通過(guò)管道和太陽(yáng)能集蓄熱室里的吸熱管相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，其特征在于料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)是由污水泵和循環(huán)多孔管道所組成，循環(huán)多孔管道布置在發(fā)酵反應(yīng)室推移環(huán)繞式反應(yīng)槽內(nèi)，和污水泵相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，其特征在于有壓拍門出料口是由拍門和出料口所組成，出料口和水壓室相連通，拍門安裝在出料口。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)我國(guó)所修建的沼氣發(fā)酵池普遍存在著出料難、產(chǎn)氣率低、氣密性能不夠理想等問(wèn)題，提供一種新型高效太陽(yáng)能沼氣發(fā)生器，該發(fā)明設(shè)置有太陽(yáng)能集蓄熱室、密封進(jìn)料口、發(fā)酵反應(yīng)室、料液循環(huán)攪動(dòng)系統(tǒng)、儲(chǔ)氣供氣系統(tǒng)、出料水壓室、有壓拍門出料口和出料池。該發(fā)明不僅可以使產(chǎn)氣率大幅度的提高，而且也較好的解決了出料難和氣密性不夠理想的問(wèn)題。
文檔編號(hào)C12M1/107GK1840649SQ20061000846
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者路金喜, 劉宏權(quán), 高亮, 杜曄, 杜貴榮, 陳建起 申請(qǐng)人:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)