【技术实现步骤摘要】
沼气发酵反应器外部增温换热系统及工作方法
本专利技术属于沼气工程
,尤其涉及沼气发酵反应器外部增温换热系统及工作方法。
技术介绍
沼气作为一种清洁的生物质能源,集环保效益和经济效益于一体,其开发利用是解决能源紧张形势下能源供应问题的有效举措。沼气是有机物质在适宜温度下经过厌氧微生物的发酵作用产生的,温度是沼气发酵的关键因素。发酵温度低,则厌氧微生物的活性低,造成工程运行效率低,因而能源效益也低。为保证沼气的正常发酵生产,发酵温度必须稳定在一定范围内。尤其在冬季或夜间,为维持沼气发酵适宜温度,需要对沼液进行增温处理。目前,沼气工程发酵反应器主要采用发酵罐体内或发酵罐外侧壁设置加热盘管的方式对加热发酵罐内沼液进行加热,换热效率低,热损耗大。
技术实现思路
为解决现有沼气工程发酵反应器加热方式换热效率低,热损耗大的问题,本专利技术提供了一种沼气发酵反应器外部增温换热系统及工作方法。本专利技术的技术方案:沼气发酵反应器外部增温换热系统,包括发酵罐反应器、换热器和加热器;所述发酵罐反应器罐外设有与其内部连通的沼液循环管路,所述沼液循环管路上设有第一阀门、第二阀门和沼液循环泵;所述加热器与加热循环管路连通,所述加热循环管路上设有第三阀门、第四阀门和加热循环泵;所述换热器内设有热媒循环管路;所述换热器内还设有冷凝器,所述沼液循环管路的换热段与热媒循环管路的放热段共同固定设置于冷凝器内;所述换热器内还设有蒸发器,所述热媒循环管路的吸热段与加热循环管路的加热段共同固定设置于蒸发器内;所述热媒循环管路的放热段设有放热进水阀门和放热出水阀门,所述热媒循环管路的吸热段设有吸热进 ...
【技术保护点】
1.沼气发酵反应器外部增温换热系统,其特征在于,包括发酵罐反应器(1)、换热器(2)和加热器(3);所述发酵罐反应器(1)罐外设有与其内部连通的沼液循环管路(4),所述沼液循环管路(4)上设有第一阀门(401)、第二阀门(402)和沼液循环泵(403);所述加热器(3)与加热循环管路(6)连通,所述加热循环管路(6)上设有第三阀门(601)、第四阀门(602)和加热循环泵(603);所述换热器(2)内设有热媒循环管路(5);所述换热器(2)内还设有冷凝器(7),所述沼液循环管路(4)的换热段(41)与热媒循环管路(5)的放热段(51)共同固定设置于冷凝器(7)内;所述换热器(2)内还设有蒸发器(8),所述热媒循环管路(5)的吸热段(52)与加热循环管路(6)的加热段(61)共同固定设置于蒸发器(8)内;所述热媒循环管路(5)的放热段(51)设有放热进水阀门(501)和放热出水阀门(502),所述热媒循环管路(5)的吸热段(52)设有吸热进水阀门(503)和吸热出水阀门(504);所述放热进水阀门(501)和吸热出水阀门(504)之间设有风机(505);所述放热出水阀门(502)和吸热进 ...
【技术特征摘要】
1.沼气发酵反应器外部增温换热系统,其特征在于,包括发酵罐反应器(1)、换热器(2)和加热器(3);所述发酵罐反应器(1)罐外设有与其内部连通的沼液循环管路(4),所述沼液循环管路(4)上设有第一阀门(401)、第二阀门(402)和沼液循环泵(403);所述加热器(3)与加热循环管路(6)连通,所述加热循环管路(6)上设有第三阀门(601)、第四阀门(602)和加热循环泵(603);所述换热器(2)内设有热媒循环管路(5);所述换热器(2)内还设有冷凝器(7),所述沼液循环管路(4)的换热段(41)与热媒循环管路(5)的放热段(51)共同固定设置于冷凝器(7)内;所述换热器(2)内还设有蒸发器(8),所述热媒循环管路(5)的吸热段(52)与加热循环管路(6)的加热段(61)共同固定设置于蒸发器(8)内;所述热媒循环管路(5)的放热段(51)设有放热进水阀门(501)和放热出水阀门(502),所述热媒循环管路(5)的吸热段(52)设有吸热进水阀门(503)和吸热出水阀门(504);所述放热进水阀门(501)和吸热出水阀门(504)之间设有风机(505);所述放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503)之间设有热媒缓冲罐(9),所述热媒缓冲罐(9)与热媒循环管路(5)连通。2.根据权利要求1所述沼气发酵反应器外部增温换热系统,其特征在于,所述热媒缓冲罐(9)内设有上液位传感器(901)和下液位传感器(902),所述上液位传感器(901)与控制器相连,控制放热进水阀门(501)、吸热出水阀门(504)和风机(505)的开启;所述下液位传感器(902)与控制器相连,控制放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503)的关闭。3.根据权利要求1或2所述沼气发酵反应器外部增温换热系统,其特征在于,所述热媒缓冲罐(9)内还设有补液传感器(903)和注液阀门(904)。4.根据权利要求3所述沼气发酵反应器外部增温换热系统,其特征在于,所述加热器(3)为太阳能加热器或锅炉加热器。5.权利要求1所述沼气发酵反应器外部增温换热系统的工作方法,其特征在于,开启加热循环管路(6)上的第三阀门(601)、第四阀门(602)和加热循环泵(603),使加热器(3)产生的热水在加热循环管路(6)内流动;开启沼液循环管路(4)上的第一阀门(401)、第二阀门(402)和沼液循环泵(403),使沼液在沼液循环管路(4)内流动;开启热媒循环管路(5)上的放热进水阀门(501)、放热出水阀门(502)、吸热进水阀门(503)、吸热出水阀门(504)和风机(505),在风机(505)作用下,热媒缓冲罐(9)内的液体热媒进入蒸发器(8)内热媒循环管路(5)的吸热段(52),当热媒缓冲罐(9)内液体热媒的液位下降至一定位置时,关闭放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503),此时在风机(505)的作用下,蒸发器(8)内热媒循环管路(5)吸热段(52)开始形成负压,液体热媒在负压作用下吸收加热循环管路(6)加热段(61)内热水的热量蒸发成气体,形成携带热量的气体热媒;热媒循环管路(5)吸热段(52)内的气体热媒在风机(505)作用下进入冷凝器(7)内热媒循环管路...
【专利技术属性】
技术研发人员:周闯,王欣,刘伟,秦国辉,王玉鹏,徐晓秋,罗向东,樊磊,
申请(专利权)人:黑龙江省能源环境研究院,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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