[實用新型]地上沼氣池的增溫保溫系統

有效

• 申請號: 201320399804.4
• 申請日: 2013-07-07
• 公開（公告）號: CN203333656U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 羅濤;梅自力
• 申請（專利權）人: 農業部沼氣科學研究所
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于可再生能源開發領域，具體涉及一種地上沼氣池的增溫保溫系統。?

背景技術

中小型沼氣工程經過多年改進和優化，因其沼氣池的管理維護便利性、安全性要求需要，多采用地上式結構。地上式沼氣池作為一種室外構筑物，一般需對沼氣池采取增溫保溫措施，以維持沼液的最佳發酵溫度?，F階段中小型地上沼氣池多采用在沼氣池直接做成人工保溫層以減少熱量散失，只有少部分沼氣池在內部增設熱盤管進行人工增溫。一方面，由于發酵液中料液濃度高，容易在熱盤管外形成污垢，隨著發酵的進行，造成熱交換效率逐漸降低，同時運行需人工或自動控制系統進行操作，增加了沼氣工程的運行維護成本，不適于現階段中小型沼氣工程管理維護水平低的現狀；另一方面，對沼氣池不同部位保溫層措施的針對性不強，盲目對沼氣池進行整體保溫，效果差。?

發明內容

本實用新型的目的是為了克服現有技術中增溫保溫系統可靠性不高，發酵液的溫度變化梯度大，換熱器換熱效率隨著使用時間的增加而降低，維護管理成本高的缺陷，提供一種可有效維持保證沼氣池的發酵溫度穩定，減少增溫保溫控制設備的投入與維護成本，可靠性高，能耗投入產出比高，保證沼氣池長期穩定運行的地上沼氣池的增溫保溫系統。?

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：?

本實用新型的地上沼氣池的增溫保溫系統由增溫系統和保溫系統組成，其特征在于增溫系統為毛細管網（7）均勻布置在沼氣池（14）側壁外側，保溫系統由底部保溫層（11）、側壁保溫層（8）和頂部保溫層（5）組成，底部保溫層（11）設置在沼氣池（14）底部，側壁保溫層（8）設置在沼氣池（14）毛細管網（7）側壁和毛細管網（7）的外側，頂部保溫層（5）設置在沼氣池（14）頂部外側，頂部保溫層（5）和側壁保溫層（8）的外側設置防護層（15）。

上述方案中，所述毛細管網（7）的低端通過進水管（12）和太陽能水泵（13）相連，毛細管網（7）的高端通過出水管（1）和太陽能集熱器（2）相連，太陽能集熱器（2）和膨脹水箱（3）相連。?

上述方案中，所述側壁保溫層（8）的熱阻與沼氣池（14）側壁熱阻的比值為4:1。?

本實用新型的原理是：毛細管網設置在地上式沼氣池側壁外側，使側壁保溫層的溫度高于發酵區，形成的溫度梯度使得熱量向反應器內部流動，防止厭氧發酵生化反應的熱量從側壁散失的同時，向發酵液傳遞熱量，相對于現有技術——設置換熱盤管于發酵液內，更便于進行維護管理，且隨著地上式沼氣池使用壽命的增加，本實用新型的換熱效率基本不變，而現有技術隨著發酵液中的干物質附著于換熱器上，傳熱效率將明顯降低。針對地上式沼氣池的不同部位采取不同保溫措施，以減少沼氣池內熱量散失。設置底部保溫層，一方面，減緩熱量由沼氣池底部散失的速率，另一方面，減少土壤中的水分在底部形成的對流換熱。設置頂部保溫層，同儲氣區的雙層隔熱保溫，可有效的減少熱量從地上式沼氣池頂部散失。在頂部保溫層和側壁保溫層外再設置防護層，防止雨、雪和風直接與保溫層接觸，減少接觸對流散熱，起到保護保溫層和減少熱量散失的作用。利用太陽能集熱器聚集熱量，通過太陽能水泵進行熱交換工質循環，當太陽能輻射量達到設定值后，太陽能水泵自動開啟，實現對沼氣池的熱交換。?

本實用新型的有益效果在于：（1）本實用新型設置毛細管網于地上式沼氣池側壁，可長時間保證其具有較高的換熱效率，便于進行維護管理，可明顯提高沼氣工程的運行效率，減少運行成本。（2）本實用新型針對地上式沼氣池的不同部位采取不同的增溫保溫措施，有效的減少熱量散失，可較好的保證發酵區發酵液的溫度，明顯提升產氣率，減少由于自然條件下，熱工環境變化對厭氧發酵的影響，保證沼氣產氣率的穩定性，同時提高熱量投入產出比。（3）本實用新型利用毛細管網和保溫層的熱滯后性，保證側壁保溫層內的溫度在較長一段時間內高于發酵液溫度，當太陽能輻射量低于設定值，仍可在較長的一段時間內保證所有發酵液溫度高于設定溫度，確保發酵液的熱工環境更加穩定。（4）本實用新型利用太陽能開發制取清潔生物質能源，尤其是利用太陽能水泵實現對熱交換循環系統的控制，使其可靠性高，通過采用被動式系統對發酵液進行逆向增溫，以增加側壁保溫層的熱滯性，阻止發酵液散熱的同時，確保發酵溫度的穩定性；維護管理便利，不依賴于其他能源，適合于在我國的廣大農村和野外地區進行沼氣生產。?