專利名稱：一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的戶用沼氣發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)楣?jié)能環(huán)保方面有機(jī)物厭氧發(fā)酵技術(shù)和沼氣發(fā)生儲(chǔ)存應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策推動(dòng)下，沼氣應(yīng)用在國(guó)內(nèi)得到很大發(fā)展，但其數(shù)量和質(zhì)量與需求及潛力極大不符。究其原因，除發(fā)展確需一個(gè)過(guò)程外，工程技術(shù)及沼氣發(fā)生器具商品化滯后是重要因素。 與沼氣應(yīng)用相關(guān)的有機(jī)物厭氧發(fā)酵技術(shù)機(jī)理已經(jīng)比較清楚。如何以合適的器具實(shí)現(xiàn)并且易于工業(yè)化生產(chǎn)，簡(jiǎn)易實(shí)現(xiàn)有機(jī)物發(fā)酵需要的條件(將有機(jī)物堆砌，加水與空氣隔離，保持合適的溫度條件下發(fā)酵產(chǎn)氣，提純，儲(chǔ)氣升壓，脫硫，及時(shí)換料并保持適當(dāng)舊料等)，方便安裝、應(yīng)用及維護(hù)，安全且低成本長(zhǎng)壽命，是目前沼氣普及應(yīng)用需要解決的技術(shù)關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容針對(duì)沼氣應(yīng)用實(shí)踐提出的要求，本發(fā)明旨在提供一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的戶用沼氣發(fā)生器，以上下罐體、多孔板、攪拌裝置組合而成的沼氣發(fā)生器，能夠集發(fā)酵、產(chǎn)氣、脫硫、加料、出料諸功能于一身，簡(jiǎn)單方便實(shí)現(xiàn)沼氣應(yīng)用的要求。[0006] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 以上下罐體、多孔板、攪拌裝置組合而成(如圖1所示) 一種戶用沼氣發(fā)生器。下罐體14主要用作儲(chǔ)料發(fā)酵，并有專設(shè)連體的進(jìn)料口 11、出料口 5;上罐體10主要用作儲(chǔ)水儲(chǔ)氣，并有連體的出氣口 1(設(shè)置在上罐體頂部)、空氣及酸水排放口 4(設(shè)置在上罐體安裝法蘭附近)、用于安裝多孔板及攪拌裝置的連體管道8 ;上下罐體通過(guò)各自連體的法蘭結(jié)合成一體，在罐體的法蘭上設(shè)有兩圈平行的凹槽，用于安放密封材料，保證上下罐體連接處的密封性能，在法蘭的兩圈平行凹槽之間均勻布置有數(shù)個(gè)安裝孔，用于安裝拆卸(如圖4細(xì)節(jié)放大圖所示)；攪拌裝置由攪拌桿7與攪拌板6構(gòu)成，攪拌桿通過(guò)上罐體的連體管道伸出罐外，用于需要時(shí)攪拌在下罐體中發(fā)酵的有機(jī)物，提高產(chǎn)氣率；多孔板3連接在攪拌裝置的攪拌桿上，用于保證發(fā)酵用水浸出在發(fā)酵物料之上，并與上罐體構(gòu)成水封的儲(chǔ)氣室9，與下罐體構(gòu)成發(fā)酵室12。 使用時(shí)，一般將下罐體水平安放于預(yù)設(shè)的土坑中，土坑底部最好鋪墊一層軟物質(zhì)(比如細(xì)土或砂土 )，下罐體法蘭略高于土坑上沿，然后放置攪拌裝置，再分層上料至下罐體內(nèi)，再將密封材料安放于下罐體法蘭的凹槽內(nèi)，然后安裝上罐體，使上罐體空氣及酸水排放口連通上罐體與下罐體出料口，攪拌裝置的攪拌桿從上罐體的連體管道中穿出，用緊固件穿過(guò)上下罐體法蘭孔，將上下罐體緊密連接，用密封膠密封上罐體空氣及酸水排放管與下罐體出料口結(jié)合處，然后檢查攪拌裝置能否上下活動(dòng)，再通過(guò)進(jìn)料口加發(fā)酵水，先至上下罐體結(jié)合部略上，待上罐體與下罐體出料口結(jié)合處密封膠干固后，再加水直至出料口上沿，再安裝好上罐體出氣口用氣管道及閥即可。[0009] 經(jīng)過(guò)適當(dāng)時(shí)間發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣上升至上罐體，由于沼氣的主要成分甲烷比重最輕，聚集在上層，罐體內(nèi)原有空氣聚集在次層，沼氣上升過(guò)程中未能溶解于水中的二氧化碳及硫化氫氣體聚集在下層。隨著沼氣的連續(xù)發(fā)生，上罐體產(chǎn)生氣壓，首先壓迫罐體中下層氣體，使其進(jìn)一步溶解于水，其次使水位下降，過(guò)程中溶解了二氧化碳及硫化氫的酸水水體及多余空氣，相繼通過(guò)上罐體下部空氣及酸水排放口排至下罐體出料口排放，由此，實(shí)現(xiàn)上罐體中甲烷氣體的提純和升壓。根據(jù)使用情況，適時(shí)補(bǔ)充發(fā)酵水、出料、加料，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

圖1為沼氣發(fā)生器安裝示意圖 圖2為上罐體示意圖 圖3為攪拌裝置示意圖 圖4為下罐體示意圖 圖5為多孔板與攪拌裝置安裝示意圖
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 附圖1為由上罐體、下罐體、多孔板、攪拌裝置組裝而成的戶用沼氣發(fā)生器安裝示意圖。其中有出氣口 1，套筒2，多孔板3，空氣、酸水排放口 4，出料口 5，攪拌板6，攪拌桿7，連體管道8，儲(chǔ)氣室9，上罐體IO，進(jìn)料口 ll，發(fā)酵室12，定位支撐樁13，下罐體14。[0017] 上罐體10與下罐體14連成一體，通過(guò)多孔板3分割成儲(chǔ)氣室9和發(fā)酵室12，多孔板通過(guò)套筒2連接在攪拌裝置上；攪拌裝置由攪拌桿7與攪拌板6構(gòu)成，攪拌裝置安放在下罐體底部定位支撐樁13上，攪拌桿穿過(guò)上罐體連體套筒，伸出上罐體外；與下罐體連體的進(jìn)料口 11及加料通道，用于向發(fā)酵室12補(bǔ)充發(fā)酵原料及發(fā)酵用水；與下罐體連體的出料口5及出料通道，其上部通過(guò)上罐體空氣酸水排放口 4與上罐體儲(chǔ)氣室連通，用于酸水空氣排放及適時(shí)出料；發(fā)酵室發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣，向上通過(guò)儲(chǔ)氣室下部水封層，分層聚集在儲(chǔ)氣室上部，當(dāng)形成一定氣壓后，反向壓迫下層空氣向水中溶解，當(dāng)上部甲烷氣體充滿上罐體儲(chǔ)氣室空間后形成的壓力，反向壓迫溶解了二氧化碳和硫化氫的酸水及上罐體其它剩余氣體，通過(guò)排放口 4、出料口 5向罐外排放。隨著甲烷氣體的使用，出料口的水位下降，再適時(shí)補(bǔ)充發(fā)酵水，或根據(jù)產(chǎn)氣情況適時(shí)攪拌，或同步出料及補(bǔ)充新料，如此循環(huán)往復(fù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。[0018] 附圖2所示上罐體由帶有加強(qiáng)筋條15的外壁10、連體管道8、出氣口 1、空氣酸水排放口 4組成，其下沿有一圈用于與下罐體固定的連體法蘭。 附圖3所示攪拌裝置由攪拌桿7與攪拌板6構(gòu)成，多孔板3通過(guò)套筒2連接在攪拌桿上。 附圖4所示下罐體由發(fā)酵室外壁14、進(jìn)料口及進(jìn)料通道11、出料口及出料通道5及定位支撐樁13連體而成；其上沿有用于與上罐體連接所用的連體法蘭，法蘭上面有兩圈與法蘭外沿平行的凹槽16，兩圈凹槽之間分布著緊固件安裝孔17(如圖4細(xì)節(jié)A放大圖所示)。 附圖5對(duì)攪拌裝置作了進(jìn)一步的描述。 附圖2、3、4描述了上罐體、下罐體、多孔板、攪拌裝置各部件的關(guān)聯(lián)尺寸關(guān)系[0023]Hl > Rl， H2 > 0. 5X 03， H3 > Hl ;H5 > Hl+H12， H4 > H12， 04 >①6(攪拌桿外徑) > ①9，①7(套筒內(nèi)徑) > ①4+2，①5 < Ol，①8 <①1 ;H7 > H8， H9 > HIO， Hll> 0，①1 > 2R1。
具體實(shí)施方式考慮到我國(guó)農(nóng)村人口情況，以戶均5 口人計(jì)，燒水煮飯一日約需1. 2 1. 5立方米甲烷氣體，實(shí)施例采用如下設(shè)計(jì) 上下罐體①l取值2m，①2取2. 10m，下罐體主罐體內(nèi)高H12取值1.5m， H10取值0. 3m， H9取值0. 8m， Hl 1取值0. 6m， H8取值0. 4m， H7取值0. 6m， H2取值0. 06m，出料口尺寸取值0. 3mX0. 2m，進(jìn)料口尺寸取值0. 2mX0. 2m，下罐體法蘭陽(yáng)面上凹槽截面為RO. 003m的半圓，兩凹槽間隔0. 02m，沿法蘭中心均勻分布的螺栓孔徑為0. 009m，定位支撐樁13的①10取值0. 06m/高0. Olm，①9取值0. 03m，下罐體壁厚取值0. 002m ; 上罐體內(nèi)高H1取值1. 4m， Rl取值lm，空氣酸水排放管內(nèi)徑①3取值O. 05m，連體套筒內(nèi)徑①4取值0. 06m，H3取值1. 45m ;頂部①11取值0. 3m/壁厚取值0. 006m，并通過(guò)成輻射狀分布的加強(qiáng)筋條15得到支撐加強(qiáng)，頂部出氣口 1的內(nèi)孔直徑取值O. 008m/外徑取值0. 012m，上罐體其它壁厚取值0. 002m。 多孔板外徑①8取值1. 99m，篩孔直徑取值0. 05m，支撐套筒內(nèi)徑取值0. 07m/外徑
取值0. 08m， H6取值0. 3m，安裝到攪拌桿上尺寸H4取值1. 5m。攪拌裝置①5取值0. 4 1. 9m，①6取值0. 05m， H5取值3. lm。 如此得到的沼氣發(fā)生器，發(fā)酵室容積達(dá)到4. 5立方米，儲(chǔ)氣室容積達(dá)到2 2. 5立
方米，完全可以滿足一個(gè)五口家庭的日用所需。且各部件均可以通過(guò)塑膠工業(yè)技術(shù)裝備進(jìn)
行工業(yè)化生產(chǎn)，極大地降低了成本，提高 標(biāo)準(zhǔn)化程度。
權(quán)利要求一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的戶用沼氣發(fā)生器，其特征為由上罐體、下罐體、多孔板、攪拌裝置等部件組合而成；安裝有多孔板的攪拌裝置放置在上下罐體組成的空間內(nèi)。
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)生器，其特征為上罐體形狀為一半球體，其下沿有一 圈連體法蘭；并且上罐體球壁上帶有連體的呈輻射狀加強(qiáng)筋條；在上罐體頂部有向下垂直 于法蘭平面的連體管道及向外的連體出氣口 ；在上罐體接近法蘭平面處安裝有空氣酸水排 放口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼氣發(fā)生器，其特征為發(fā)酵室、進(jìn)料通道及出料通道連為一 體，發(fā)酵室上沿連體法蘭一面有兩圈凹槽，發(fā)酵室底部有連體的支撐樁。
專利摘要一種適合工業(yè)化生產(chǎn)的戶用沼氣發(fā)生器，以上下罐體、多孔板、攪拌裝置組合而成的沼氣發(fā)生器，其具有出氣口1，套筒2，多孔板3，空氣酸水排放口4，出料口5，攪拌板6，攪拌桿7，連體管道8，儲(chǔ)氣室9，上罐體10，進(jìn)料口11，發(fā)酵室12，定位支撐樁13，下罐體14。能夠集發(fā)酵、產(chǎn)氣、脫硫、出氣、加料、出料諸功能于一身，簡(jiǎn)單方便實(shí)現(xiàn)沼氣應(yīng)用的要求。
文檔編號(hào)C12M1/02GK201495214SQ2008201898
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月14日
發(fā)明者胡祥勤 申請(qǐng)人:胡祥勤