本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種沼氣發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，沼氣作為新能源利用已經(jīng)有很長(zhǎng)的歷史，沼氣作為環(huán)保、廉價(jià)的新能源，深受國(guó)家政府的重視，最初的沼氣主要為農(nóng)村家用的沼氣池，在一段時(shí)間呢，為解決農(nóng)村的秸稈焚燒污染的問題以及農(nóng)村燃料供應(yīng)不足的問題，我國(guó)政府積極的推廣沼氣事業(yè)，沼氣的應(yīng)用也慢慢的從家庭燃料發(fā)展成照明、取暖。

目前，現(xiàn)有的沼氣發(fā)生裝置如中國(guó)專利公開了一種沼氣池申請(qǐng)?zhí)枺?00720141213.1；授權(quán)公告號(hào)：cn201049946y，包括沼氣罐體、進(jìn)料通道、水壓室、沼氣輸出通道、進(jìn)料通道和沼氣輸出通道，沼氣輸出通道和水壓室與沼氣罐體連通。

由于該專利中的發(fā)酵過程需要通過厭氧細(xì)菌發(fā)酵，在發(fā)酵過程中需要密封與外界隔絕，該專利雖然能進(jìn)行發(fā)酵，但是發(fā)酵效率較慢，同時(shí)在發(fā)酵完成后，不能將廢液輸出和新的發(fā)酵原液輸入沼氣罐，降低了沼氣發(fā)生的效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種沼氣發(fā)生裝置，本沼氣發(fā)生裝置要解決的技術(shù)問題是：如何高效的產(chǎn)生沼氣。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種沼氣發(fā)生裝置，包括發(fā)酵原液存放箱、沼液回收箱、沼氣發(fā)生罐和沼氣回收桶，其特征在于，所述的發(fā)酵原液存放箱與一能給其內(nèi)提供發(fā)酵原液的提取裝置相連接，沼氣發(fā)生罐包括內(nèi)罐體和設(shè)置在內(nèi)罐體外的外罐體，所述內(nèi)罐體和外罐體之間形成密封的保溫腔，在外罐體上開設(shè)有與保溫腔相連通的進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口通過進(jìn)水管與一溫水箱相連通，在進(jìn)水管中設(shè)置有水泵，出水口通過出水管與溫水箱相連通，進(jìn)水口處于出水口的下方；所述內(nèi)罐體上開設(shè)有進(jìn)液口、出液口和出氣口，所述的內(nèi)罐體中設(shè)置有吸附介質(zhì)，介質(zhì)由具有孔隙梯度的微孔材料組成，發(fā)酵菌可以在其上吸附生長(zhǎng)；所述的進(jìn)液口與進(jìn)液管的一端相連通，進(jìn)液管的另一端設(shè)置有三通閥一，三通閥一具有端口一、端口二和端口三，端口一與上述的進(jìn)液管的另一端相連通，端口二通過連接管一與發(fā)酵原液存放箱相連通，端口三通過連接管二與一恒流泵相連接；出液口與出液管的一端相連通，出液管的另一端設(shè)置有三通閥二，三通閥二具有端口四、端口五和端口六，端口四與上述的出液管的另一端相連通，端口五通過連接管三與沼液回收箱相連通，端口六通過連接管四與上述的恒流泵相連接；所述的出氣口通過氣體收集管與沼氣回收桶相連接。

本發(fā)明的工作原理是這樣的：通過提取裝置將原料壓榨成發(fā)酵原液，通過恒流泵將發(fā)酵原液送入沼氣發(fā)生罐，打開水泵，將恒溫箱內(nèi)的熱水持續(xù)不斷的從沼氣發(fā)生罐的外罐體的下部進(jìn)水口通入保溫腔，然后將溫度因與外界接觸而降低的水從外罐體的上部出水口壓出，保證內(nèi)罐體維持在一個(gè)恒定的溫度。發(fā)酵原液經(jīng)過發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵后，會(huì)產(chǎn)生沼氣，產(chǎn)生的沼氣通過氣體收集管收集到沼氣回收桶中；經(jīng)過發(fā)酵后的發(fā)酵原液慢慢的失去營(yíng)養(yǎng)，變成沼液，沼液可以由出液口排出進(jìn)入到沼液回收箱中，回收起來的沼液可以用來養(yǎng)魚。為了保證發(fā)酵原液能更好的給發(fā)酵菌提供營(yíng)養(yǎng)，通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)產(chǎn)氣狀態(tài)，當(dāng)產(chǎn)氣率低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)出料程序，即邊排放沼液，邊加入發(fā)酵原液，采用動(dòng)態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)使發(fā)酵原料的營(yíng)養(yǎng)配比保持在最佳狀態(tài)，提高產(chǎn)氣效率。發(fā)酵桶內(nèi)設(shè)置吸附介質(zhì)，介質(zhì)由具有孔隙梯度的微孔材料組成，發(fā)酵菌可以吸附在其上，防止發(fā)酵菌隨換料損失，保證足夠的菌液濃度，從而提高產(chǎn)氣效率。

所述的吸附介質(zhì)為若干多孔陶粒、硅膠顆粒、微孔玻璃珠或海綿。多孔陶粒、硅膠顆粒、微孔玻璃珠或海綿是為了增加發(fā)酵菌與發(fā)酵原液的接觸面積，提高發(fā)酵效率。

所述的沼氣回收桶包括桶體和密封塞，桶體和密封塞均采用玻璃材料制成，密封塞設(shè)置在桶體中，且密封塞和桶體保持密封，桶體內(nèi)設(shè)置有水，上述的氣體收集管穿過密封塞與桶體的內(nèi)腔相連通。當(dāng)沼氣通過導(dǎo)管進(jìn)入沼氣回收桶，密封塞會(huì)慢慢的上升。密封塞起到密封的作用，同時(shí)給可以給用戶有一個(gè)收集氣體的提示。

作為另外一種情況，所述的沼氣回收桶包括桶體和密封塞，密封塞固定在桶體中，且密封塞和桶體保持密封，桶體內(nèi)設(shè)置有水，在通體下部處開設(shè)有排水孔，排水孔通過排水管與一水箱相連通。利用沼氣不溶于水的原理進(jìn)行收集。也可以從排除的水量來判斷收集了多少氣體。

所述的氣體收集桶內(nèi)裝有氣體計(jì)量裝置，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)與進(jìn)出料的三通閥相連接。通過計(jì)量裝置自動(dòng)監(jiān)測(cè)產(chǎn)氣狀態(tài)，當(dāng)產(chǎn)氣率低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)進(jìn)出料程序，即邊排放沼液，邊加入發(fā)酵原液，采用動(dòng)態(tài)發(fā)酵系統(tǒng)使發(fā)酵原料的營(yíng)養(yǎng)配比保持在最佳狀態(tài)，提高產(chǎn)氣效率。

所述的溫水箱包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的加熱管，在箱體內(nèi)裝有溫水。溫水箱的設(shè)置為了保證發(fā)酵介質(zhì)最合適的溫度，提高發(fā)酵效率。

所述的提取裝置包括底座，在底座上垂直固定有若干導(dǎo)柱，導(dǎo)柱的頂部處固定有頂板，在導(dǎo)柱中套設(shè)有能沿著導(dǎo)柱上下升降的升降板，在底座和升降板之間設(shè)置有能驅(qū)動(dòng)升降板上下升降的螺桿和液壓雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在升降板上設(shè)置有收集盤，收集盤下部處開所有收集口，收集口通過收集管與上述的發(fā)酵原液存放箱相連通；收集盤上放置有壓榨筒，壓榨筒的周面上開設(shè)有若干出液孔，壓榨筒中設(shè)置有壓塊，在頂板處設(shè)置有能帶動(dòng)壓塊上下升降的升降結(jié)構(gòu)。

當(dāng)用戶需要將原料投放到壓榨筒中并把壓塊放入壓榨桶，螺桿初壓壓塊，液壓產(chǎn)生高壓破碎植物組織，可溶性營(yíng)養(yǎng)成分隨汁液被壓出，原料受力壓榨出的發(fā)酵原液從壓榨筒的出液孔流出，匯聚到收集盤，然后從收集口流入發(fā)酵原液存放箱。在本說明書中秸稈、菜葉和玉米稈等物品均可以作為原料。

所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述的液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在底座上，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的頂桿向上設(shè)置且與升降板相固連。液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以破碎植物組織，更徹底的壓榨原料，提高原料的出料率，從而提高沼氣的產(chǎn)量，液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)開采用市售高性能油壓千斤頂。

作為另外一種情況，所述的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸，所述氣缸的缸體固定在底座上，氣缸的活塞桿向上設(shè)置且與升降板相固連。

所述的螺旋初壓結(jié)構(gòu)包括開設(shè)在頂板上的螺紋孔、螺桿和手輪，所述的螺桿螺紋連接在螺紋孔中，螺桿的下端與壓塊相固定，螺桿的上端與手輪相連接。通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手輪，手輪帶動(dòng)螺桿，慢慢的下降，通過壓塊將原料擠壓，操作方便簡(jiǎn)單。

所述的底座上設(shè)置有機(jī)械爪裝置，所述的機(jī)械爪裝置包括固定座一和固定座二，固定座一和固定座二相互平行且與升降板相互垂直，固定座一和固定座二分布在升降板的兩側(cè)且呈一直線，固定座一上設(shè)有液壓缸一，固定座二上設(shè)有液壓缸二，液壓缸一和液壓缸二上設(shè)有若干抓取壓榨筒的機(jī)械爪。通過機(jī)械爪裝置將沼氣發(fā)生罐在壓榨出發(fā)酵原液之后抓取，方便工人對(duì)與渣的取卸。

所述的升降板上設(shè)置有有若干導(dǎo)柱孔，其特征在于，導(dǎo)柱孔內(nèi)均設(shè)置有軸承座，軸承座上設(shè)置有軸承,導(dǎo)柱下部設(shè)置有限制載物臺(tái)與機(jī)架最小距離的限位圈，限位圈位于升降板和底座之間。軸承的設(shè)置可以減少摩擦，提高該發(fā)明的使用壽命。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、通過動(dòng)態(tài)發(fā)酵和自動(dòng)控制系統(tǒng)使發(fā)酵原料的營(yíng)養(yǎng)配比保持在最佳狀態(tài)，提高產(chǎn)氣效率。

2、沼氣發(fā)生罐的雙層設(shè)計(jì)，使內(nèi)罐體內(nèi)的溫度不受外界溫度影響，外罐體與溫水箱連接，溫水箱持續(xù)不斷的提高溫水，保證內(nèi)罐體保持在發(fā)酵介質(zhì)最合適的溫度。

3、將多孔介質(zhì)設(shè)置在沼氣發(fā)生罐中保證發(fā)酵液足夠的菌濃度，同時(shí)增加發(fā)酵菌與發(fā)酵原液的接觸面積，提高發(fā)酵效率。

4、利用雙驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以簡(jiǎn)單高效的將原料進(jìn)行壓榨并破碎組織得到高濃度發(fā)酵原液，不造成原料浪費(fèi)。

5、通過機(jī)械爪裝置將沼氣發(fā)生罐在壓榨出發(fā)酵原液之后抓取，方便工人對(duì)與渣的取卸。

附圖說明

圖1是沼氣發(fā)生裝置的主視圖

圖2是提取裝置的立體圖。

圖3是頂板的的剖視圖。

圖4是升降板的俯視圖。

圖中，1、發(fā)酵原液存放箱；2、沼液回收箱；3、沼氣發(fā)生罐；4、沼氣回收桶；5、內(nèi)罐體；5a、外罐體；5b、保溫腔；5c、進(jìn)水口；5d、出水口；6、溫水箱；7、水泵；8、進(jìn)液口；8a、出液口；8b、出氣口；9、吸附介質(zhì)；10、三通閥一；10a、端口一；10b、端口二；10c、端口三；11、恒流泵；12、三通閥二；12a、端口了四；12b、端口五；12c、端口六；13、桶體；14、密封塞；15、箱體；15a、加熱管；16、底座；16a、導(dǎo)柱；17、頂板；18、升降板；18a、收集盤；18b、收集口；19、壓榨筒；19a、出液孔；20、壓塊；21、千斤頂；22、螺紋孔；23、螺桿；24、手輪；25、固定座一；26、固定座二；27、液壓缸一；28、液壓缸二；29、機(jī)械爪；30、導(dǎo)柱孔；31、軸承座；32、軸承；33、限位圈。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例一：

如圖1、圖2和圖3所示，一種沼氣發(fā)生裝置，包括發(fā)酵原液存放箱1、沼液回收箱2、沼氣發(fā)生罐3和沼氣回收桶4，發(fā)酵原液存放箱1與一能給其內(nèi)提供發(fā)酵原液的提取裝置相連接，沼氣發(fā)生罐3包括內(nèi)罐體5和設(shè)置在內(nèi)罐體5外的外罐體5a，內(nèi)罐體5和外罐體5a之間形成密封的保溫腔5b，在外罐體5a上開設(shè)有與保溫腔5b相連通的出水口5d和進(jìn)水口5c，出水口5d通過進(jìn)水管與一溫水箱6相連通，在進(jìn)水管中設(shè)置有水泵7，進(jìn)水口5c通過出水管與溫水箱6相連通，進(jìn)水口5c處于出水口5d的下方；內(nèi)罐體5上開設(shè)有進(jìn)液口8、出液口8a和出氣口8b，內(nèi)罐體5中設(shè)置有用于供發(fā)酵原液吸附的吸附介質(zhì)9；進(jìn)液口8與進(jìn)液管的一端相連通，進(jìn)液管的另一端設(shè)置有三通閥一10，三通閥一10具有端口一10a、端口二10b和端口三10c，端口一10a與上述的進(jìn)液管的另一端相連通，端口二10b通過連接管一與發(fā)酵原液存放箱1相連通，端口三10c通過連接管二與一恒流泵11相連接；出液口8a與出液管的一端相連通，出液管的另一端設(shè)置有三通閥二12，三通閥二12具有端口四12a、端口五12b和端口六12c，端口四12a與上述的出液管的另一端相連通，端口五12b通過連接管三與沼液回收箱2相連通，端口六12c通過連接管四與上述的恒流泵11相連接；出氣口8b通過氣體收集管與沼氣回收桶4相連接。

吸附物9為若干陶?；蚝＞d。陶粒或海綿是為了增加發(fā)酵菌與發(fā)酵原液的接觸面積，發(fā)酵菌可以吸附在其上，可以增加吸附面積，從而提高產(chǎn)氣效率。

沼氣回收桶4包括桶體13和密封塞14，桶體13和密封塞14均采用玻璃材料制成，密封塞14設(shè)置在桶體13中，且密封塞14和桶體13保持密封，桶體13內(nèi)設(shè)置有水，上述的氣體收集管穿過密封塞14與桶體13的內(nèi)腔相連通。當(dāng)沼氣通過導(dǎo)管進(jìn)入沼氣回收桶4，密封塞14會(huì)慢慢的上升。密封塞14起到密封的作用，同時(shí)給可以給用戶有一個(gè)收集氣體的提示。

溫水箱6包括箱體15和設(shè)置在箱體15內(nèi)的加熱管15a，在箱體15內(nèi)裝有溫水。溫水箱6的設(shè)置為了保證發(fā)酵介質(zhì)最合適的溫度，提高發(fā)酵效率。

提取裝置包括底座16，在底座16上垂直固定有若干導(dǎo)柱16a，該發(fā)明中具有四個(gè)導(dǎo)柱，導(dǎo)柱16a的頂部處固定有頂板17，在導(dǎo)柱16a中套設(shè)有能沿著導(dǎo)柱16a上下升降的升降板18，在底座16和升降板18之間設(shè)置有能驅(qū)動(dòng)升降板18上下升降的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在升降板18上設(shè)置有收集盤18a，收集盤18a下部處開所有收集口18b，收集口18b通過收集管與上述的發(fā)酵原液存放箱1相連通；收集盤18a上放置有壓榨筒19，壓榨筒19的周面上開設(shè)有若干出液孔19a，該發(fā)明中具有就是個(gè)出液孔，壓榨筒19中設(shè)置有壓塊20，在頂板17處設(shè)置有能帶動(dòng)壓塊20上下升降的升降結(jié)構(gòu)。

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為千斤頂21，千斤頂21設(shè)置在底座16上，千斤頂21的頂桿向上設(shè)置且與升降板18相固連。千斤頂21可以更徹底的壓榨原料，提高原料的使用率，千斤頂21為普通市面上可以買到的。

升降結(jié)構(gòu)包括開設(shè)在頂板17上的螺紋孔22、螺桿23和手輪24，螺桿23螺紋連接在螺紋孔22中，螺桿23的下端與壓塊20相固定，螺桿23的上端與手輪24相連接。通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手輪24，手輪24帶動(dòng)螺桿23，慢慢的下降，通過壓塊20將原料擠壓，操作方便簡(jiǎn)單。

底座16上設(shè)置有機(jī)械爪裝置，機(jī)械爪裝置包括固定座一25和固定座二26，固定座一25和固定座二26相互平行且與升降板18相互垂直，固定座一25和固定座二26分布在升降板18的兩側(cè)且呈一直線，固定座一25上設(shè)有液壓缸一27，固定座二26上設(shè)有液壓缸二28，液壓缸一27和液壓缸二28上設(shè)有若干抓取壓榨筒19的機(jī)械爪29，本發(fā)明中機(jī)械爪的數(shù)量為二個(gè)。通過機(jī)械爪裝置將沼氣發(fā)生罐3在壓榨出發(fā)酵原液之后抓取，方便工人對(duì)與渣的取卸。

如圖4所示，升降板18上設(shè)置有有四個(gè)導(dǎo)柱孔30，導(dǎo)柱孔30內(nèi)均設(shè)置有軸承32座31，軸承32座31上設(shè)置有軸承32,導(dǎo)柱16a下部設(shè)置有限制載物臺(tái)與機(jī)架最小距離的限位圈33，限位圈33位于升降板18和底座16之間。軸承32的設(shè)置可以減少摩擦，提高該發(fā)明的使用壽命。

本發(fā)明的工作原理是這樣的：當(dāng)用戶需要將原料投放到壓榨筒19，通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)手輪24，手輪24帶動(dòng)螺桿23，慢慢的下降，通過壓塊20將原料擠壓，壓塊20與升降板18擠壓中間原料，利用千斤頂21，升降板18上升，原料受力壓榨出發(fā)酵原液，發(fā)酵原液從壓榨筒19的出液孔19a流出，匯聚到收集盤18a，然后從收集口18b流入發(fā)酵原液存放箱1，同時(shí)機(jī)械爪裝置啟動(dòng)，機(jī)械爪29抓住壓榨筒19，升降板18下降，用戶將廢渣取出后，利用千斤頂21將升降板18上升到與壓榨筒19底部接觸位置，機(jī)械爪29松開，升降18板下降。然后通過恒流泵11將發(fā)酵原液送入沼氣發(fā)生罐3，打開水泵7，將恒溫箱內(nèi)的熱水持續(xù)不斷的從沼氣發(fā)生罐3的外罐體5a的下部進(jìn)水口5c通入保溫腔5b，然后將溫度因與外界接觸而降低的水從外罐體5a的上部出水口5d壓出，保證內(nèi)罐體5維持在一個(gè)恒定的溫度。發(fā)酵原液經(jīng)過發(fā)酵菌進(jìn)行發(fā)酵后，會(huì)產(chǎn)生沼氣，產(chǎn)生的沼氣通過氣體收集管收集到沼氣回收桶4中；經(jīng)過發(fā)酵后的發(fā)酵原液慢慢的失去營(yíng)養(yǎng)，變成沼液，沼液可以由出液口8a排出進(jìn)入到沼液回收箱2中?；厥掌饋淼恼右嚎梢杂脕眇B(yǎng)魚。為了保證發(fā)酵原液能更好的給發(fā)酵菌提供營(yíng)養(yǎng)，可以邊排放沼液，邊加入發(fā)酵原液，液體流動(dòng)起來，提高產(chǎn)氣效率。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例二中的內(nèi)容大致與實(shí)施例一中的內(nèi)容相同，所不同的是本實(shí)施例二中的沼氣回收桶包括桶體和密封塞，密封塞固定在桶體中，且密封塞和桶體保持密封，桶體內(nèi)設(shè)置有水，在通體下部處開設(shè)有排水孔，排水孔通過排水管與一水箱相連通。

實(shí)施例三：

本實(shí)施例三中的內(nèi)容大致與實(shí)施例一中的內(nèi)容相同，所不同的是本實(shí)施例三中的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為氣缸，氣缸的缸體固定在底座上，氣缸的活塞桿向上設(shè)置且與升降板相固連。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了，1、發(fā)酵原液存放箱；2、沼液回收箱；3、沼氣發(fā)生罐；4、沼氣回收桶；5、內(nèi)罐體；5a、外罐體；5b、保溫腔；5c、進(jìn)水口；5d、出水口；6、溫水箱；7、水泵；8、進(jìn)液口；8a、出液口；8b、出氣口；9、吸附介質(zhì)；10、三通閥一；10a、端口一；10b、端口二；10c、端口三；11、恒流泵；12、三通閥二；12a、端口四；12b、端口五；12c、端口六；13、桶體；14、密封塞；15、箱體；15a、加熱管；16、底座；16a、導(dǎo)柱；17、頂板；18、升降板；18a、收集盤；18b、收集口；19、壓榨筒；19a、出液孔；20、壓塊；21、千斤頂；22、螺紋孔；23、螺桿；24、手輪；25、固定座一；26、固定座二；27、液壓缸一；28、液壓缸二；29、機(jī)械爪；30、導(dǎo)柱孔；31、軸承座；32、軸承；33、限位圈。等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。