管道式消化装置及沼气制取系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种管道式消化装置及沼气制取系统，涉及沼气制备领域，该管道式沼气制取装置包括：支撑结构和管道消化器，管道消化器设置在支撑结构上；管道消化器包括进料段组件、消化段组件以及出料段组件，进料段组件、消化段组件以及出料段组件依次设置，消化段组件包括管腔，进料段组件包括与管腔连通的进料口，出料段组件中包括与管腔连通的出料口；管腔是细长腔体，在管腔上设置有泄气机关，泄气机关至少包括连通所述管腔与外部空间的通孔。该沼气制取系统包括上述的管道式消化装置，温室骨架以及透明围护结构。

Pipeline digester and biogas production system

【技术实现步骤摘要】
管道式消化装置及沼气制取系统
本技术涉及沼气制备领域，具体涉及一种管道式消化装置及沼气制取系统。
技术介绍
随着社会发展，沼气作为一种二次的可再生能源，逐渐的进入人们的生活和生产中。沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成的一种混合气体，沼气是多种气体的混合物，其特性与天然气相似。沼气除直接燃烧用于炊事、烘干农副产品、供暖、照明和气焊等外，还可作内燃机的燃料以及生产甲醇、福尔马林、四氯化碳等化工原料。沼气作为可再生能源，且其燃烧后产物相对清洁，因此沼气受到了人们的欢迎，因此人们开始研究人为制取沼气，从而各种各样的沼气制取设备也是应运而生。现有技术的沼气制取设备中，有一种沼气消化发酵罐。其罐状消化腔体内径较大，腔体长度较短，其物料入口和废料出口的几何尺寸远远小于罐腔截面尺寸，腔体内径较大，进入腔体的消化物料不经有效的机械搅拌是无法顺次完成消化反应的，出现了消化历程不一致的现象，这就造成了物料在“罐腔入口－罐腔－罐腔出口”这个过程中会出现“短路现象”，即，一部分物料没有完成消化即径直排出，而另一部分完成消化了的物料反而会陈积在罐腔内。然而，随着腔体直径的增大，腔体内物料对搅拌机械的阻力迅速增大，以至于无法用机械搅拌的方式使腔体内的物料混匀。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种管道式消化装置及沼气制取系统，以缓解现有技术中存在的在罐状消化腔内，消化物料无法顺次完成消化反应，导致了消化不充分的问题。本技术提供了一种管道式消化装置，包括：支撑结构和管道消化器，管道消化器设置在支撑结构上；管道消化器包括进料段组件、消化段组件以及出料段组件，进料段组件、消化段组件以及出料段组件依次设置，消化段组件包括管腔，进料段组件包括与管腔连通的进料口，出料段组件中包括与管腔连通的出料口；需要说明的是，进料口是进料段组件与管腔上游端部连接的空腔部件，出料口是出料段组件与管腔下游端部连接的空腔部件。进料段组件还包括喂料口，外源物料从喂料口至进料口的过程中，被设置在进料段组件中的粉碎机关，匀浆机关制成流体，使外源物料以流体的形式通过进料口进入到管腔内。管腔是细长腔体，在管腔上设置有泄气机关，泄气机关至少包括连通所述管腔与外部空间的通孔。管腔是物料消化的场所，物料通过进料口进入管腔，在向管腔下游移动的过程中，当管腔内的环境适宜于物料进行消化反应时，物料逐渐完成水解、酸化、甲烷化过程，物料消化产生的含有甲烷的混合气体从泄气机关排出管腔，消化剩余物从出料口排出管腔。进一步地，管道消化器为直线型管道消化器，直线型管道消化器的管腔呈直线状设置；支撑结构上至少设置一个直线型管道消化器；当设置多个直线型管道消化器时，多个直线型管道消化器在支撑结构上设置成多层和/或多列。进一步地，管道消化器为迂回型管道消化器，迂回型管道消化器的管腔呈迂回状设置；在支撑结构上至少设置一个迂回型管道消化器；当设置多个迂回型管道消化器时，多个迂回型管道消化器在支撑结构上设置成多层或多列。进一步地，管道消化器为并联型管道消化器，并联型管道消化器包括多个管腔，多个管腔并列设置，且多个管腔与同一进料口和/或同一出料口连通；在支撑结构上至少设置一个并联型管道消化器；当设置多个并联型管道消化器时，多个并联型管道消化器在支撑结构上设置成多层或多列。进一步地，管道消化器为混合型管道消化器，混合型管道消化器包括多个管腔，多个管腔组成至少两个管腔并联单元，或者，多个管腔组成至少一个管腔并联单元和至少一个管腔串联单元；管腔并联单元之间，以及管腔并联单元和管腔串联单元之间，再通过并联和/或串联的方式连接；在支撑结构上至少设置一个混合型管道消化器，多个混合型管道消化器在支撑结构上设置成多层或多列。进一步地，该管道式消化装置包括管腔连接组件、机械消化组件、消化监控组件、消化液回流组件、酸化回流组件、甲烷化回流组件、第一余热回收组件以及第二余热回收组件中的至少一个；管腔连接组件包括过渡空腔，过渡空腔至少为直通过渡空腔、三通过渡空腔、四通过渡空腔中的一种，进料段组件、消化段组件以及出料段组件之间分别通过过渡空腔连接；消化段组件的多个管腔通过过渡空腔连接；机械消化组件设置在管腔连接组件和/或管腔上，机械消化组件至少包括挤压推进机、活塞推进机、螺旋推进机、切割机、研磨机中的一个；消化监控组件设置在管腔连接组件和/或管腔上，消化监控组件至少包括感应件、控制件、取样件、添料件中的一个；感应件用于感知消化物料的消化状态参数，控制件用于接收感应件的感应信号，并用于控制取样件及添料件动作，取样件用于从消化物料中获取检测样品，添料件用于向消化物料内添加调节物料；消化液回流组件至少包括消化液回流管道、干湿分离机和第一管道泵，第一管道泵设置在消化液回流管道上，干湿分离机的入口与出料段组件连接，消化液回流管道的入口与干湿分离机的消化液出口连接，消化液回流管道的出口与进料段组件的进料口连接，用于把消化剩余物中的消化液添加到进料口的外源物料中；酸化回流组件至少包括酸化回流管道和第二管道泵，第二管道泵设置在酸化回流管道上，酸化回流管道的入口与消化物料进行酸化和/或乙酸化反应的管腔区段的下游连接，酸化回流管道的出口与上游连接，用于将酸化物料从消化物料进行酸化反应的管腔区段的下游位置返回至上游位置；甲烷化回流组件至少包括甲烷化回流管道和第三管道泵，第三管道泵设置在甲烷化回流管道上，甲烷化回流管道的入口与消化物料进行甲烷化反应的管腔区段的下游连接，甲烷化回流管道的出口与上游连接，用于将甲烷化物料从消化物料进行甲烷化反应的管腔区段的下游位置返回至上游位置；第一余热回收组件至少包括第一热量交换器，第一热量交换器与出料段组件连接，第一热量交换器的入口与外界水源连接，出口与进料段组件连接，用于将出料段组件处物料中的热量返回至进料段组件中；第二余热回收组件至少包括第二热量交换器，第二热量交换器与泄气机关连接，第二热量交换器的入口与外界水源连接，出口与进料段组件连接，用于将排出的沼气中的热量返回至所述进料段组件中。进一步地，管腔内设置有褶皱结构或粗糙构造；褶皱结构或粗糙构造用于富集酸化菌或甲烷菌。管腔连接组件设置有缓冲管腔，缓冲管腔设置在酸化回流组件的入口和甲烷化回流组件的出口之间的管腔中，在缓冲管腔中设置消化监控组件，能够对经过酸化过程的物料进行检测并调节物料的反应环境；管腔连接组件内设置有阀门，阀门把管腔分成水解区段、酸化区段以及甲烷化区段。本技术提供了一种沼气制取系统，包括上述的管道式消化装置，还包括温室骨架和透明围护结构，温室骨架与支撑结构连接，透明围护结构与温室骨架连接形成温室，管道消化器位于温室内。进一步地，该沼气制取系统包括第三余热回收组件、蓄热组件、散热组件和保温隔热组件；第三余热回收组件连接在温室骨架上，第三余热回收组件至少包括第三热量交换器、热媒管道、第四管道泵，第三热量交换器的入口与外界水源连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管道式消化装置，其特征在于，包括：支撑结构(200)和管道消化器(100)，所述管道消化器(100)设置在所述支撑结构(200)上；/n所述管道消化器(100)包括进料段组件(120)、消化段组件(110)以及出料段组件(130)，所述进料段组件(120)、所述消化段组件(110)以及所述出料段组件(130)依次设置，所述消化段组件(110)包括管腔(112)，所述进料段组件(120)包括与所述管腔(112)连通的进料口，所述出料段组件(130)中包括与所述管腔(112)连通的出料口；/n所述管腔(112)是细长腔体，在所述管腔(112)上设置有泄气机关(111)，所述泄气机关(111)至少包括连通所述管腔(112)与外部空间的通孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种管道式消化装置，其特征在于，包括：支撑结构(200)和管道消化器(100)，所述管道消化器(100)设置在所述支撑结构(200)上；
所述管道消化器(100)包括进料段组件(120)、消化段组件(110)以及出料段组件(130)，所述进料段组件(120)、所述消化段组件(110)以及所述出料段组件(130)依次设置，所述消化段组件(110)包括管腔(112)，所述进料段组件(120)包括与所述管腔(112)连通的进料口，所述出料段组件(130)中包括与所述管腔(112)连通的出料口；
所述管腔(112)是细长腔体，在所述管腔(112)上设置有泄气机关(111)，所述泄气机关(111)至少包括连通所述管腔(112)与外部空间的通孔。


2.根据权利要求1所述的管道式消化装置，其特征在于，所述管道消化器(100)为直线型管道消化器，所述直线型管道消化器的所述管腔(112)呈直线状设置；所述支撑结构(200)上至少设置一个所述直线型管道消化器；
当设置多个所述直线型管道消化器时，多个所述直线型管道消化器(100)在所述支撑结构(200)上设置成多层和/或多列。


3.根据权利要求1所述的管道式消化装置，其特征在于，所述管道消化器(100)为迂回型管道消化器，所述迂回型管道消化器的所述管腔(112)呈迂回状设置；在所述支撑结构(200)上至少设置一个所述迂回型管道消化器；
当设置多个所述迂回型管道消化器时，多个所述迂回型管道消化器在所述支撑结构(200)上设置成多层或多列。


4.根据权利要求1所述的管道式消化装置，其特征在于，所述管道消化器(100)为并联型管道消化器，所述并联型管道消化器包括多个所述管腔(112)，多个所述管腔(112)并列设置，且多个所述管腔(112)与同一所述进料口和/或同一所述出料口连通；在所述支撑结构(200)上至少设置一个所述并联型管道消化器；
当设置多个所述并联型管道消化器时，多个所述并联型管道消化器在所述支撑结构(200)上设置成多层或多列。


5.根据权利要求1所述的管道式消化装置，其特征在于，所述管道消化器(100)为混合型管道消化器，所述混合型管道消化器包括多个所述管腔(112)，多个所述管腔(112)组成至少两个管腔并联单元，或者，多个所述管腔(112)组成至少一个管腔并联单元和至少一个管腔串联单元；所述管腔并联单元之间，以及所述管腔并联单元和所述管腔串联单元之间，再通过并联和/或串联的方式连接；在所述支撑结构(200)上至少设置一个所述混合型管道消化器(100)，多个所述混合型管道消化器(100)在所述支撑结构(200)上设置成多层或多列。


6.根据权利要求1－5中任意一项所述的管道式消化装置，其特征在于，包括管腔连接组件(160)、机械消化组件、消化监控组件(150)、消化液回流组件(181)、酸化回流组件(182)、甲烷化回流组件(183)、第一余热回收组件(191)以及第二余热回收组件(192)中的至少一个；
所述管腔连接组件(160)包括过渡空腔，所述过渡空腔至少为直通过渡空腔、三通过渡空腔、四通过渡空腔中的一种，所述进料段组件(120)、所述消化段组件(110)以及所述出料段组件(130)之间分别通过所述过渡空腔连接；所述消化段组件(110)的多个管腔(112)通过所述过渡空腔连接；
所述机械消化组件设置在所述管腔连接组件(160)和/或所述管腔(112)上，所述机械消化组件至少包括挤压推进机(141)、活塞推进机(142)、螺旋推进机(143)、切割机(171)、研磨机(172)中的一个；
所述消化监控组件(150)设置在所述管腔连接组件(160)和/或所述管腔(112)上，所述消化监控组件(150)至少包括感应件(152)、控制件、取样件(153)、添料件(151)中的一个；所述感应件(152)用于感知消化物料(400)的消化状态参数，所述控制件用于接收所述感应件(152)的感应信号，并用于控制所述取样件(153)及所述添料件(151)动作，所述取样件(153)用于从消化物料(400)中获取检测样品，所述添料件(151)用于向消化物料(400)内添加调节物料；
所述消化液回流组件(181)至少包括消化液回流管道(1812)、干湿分离机(1811)和第一管道泵(...

【专利技术属性】
技术研发人员：任进礼，
申请(专利权)人：任进礼，
类型：新型
国别省市：宁夏;64