沼氣收集與排放系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沼氣收集與排放系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]2002年發(fā)布的沼氣池最新國家標(biāo)準(zhǔn)包括5種池型，即水壓式圓筒形沼氣池、分離浮罩式沼氣池、曲流布料沼氣池、預(yù)制塊(圓筒形)沼氣池和橢球形沼氣池；圓筒形沼氣池既為管道型沼氣池，發(fā)酵原料進入發(fā)酵管道內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，并在發(fā)酵管道內(nèi)積聚，容易造成發(fā)酵管道的阻塞；如果阻塞部位較深，通常采用清除發(fā)酵管道內(nèi)的所有雜物，再通過桿體戳通。
[0003]動物糞便發(fā)酵制成的沼液，發(fā)酵后無味且發(fā)酵后的肥效，是普通化學(xué)合成肥料的10倍以上；水質(zhì)特性極易被植物吸收，而且不會像化學(xué)肥料那樣，沼液使用量過多也不會燒苗，作為綠色生態(tài)種植的首選肥料，沼液具有:驅(qū)蟲、殺蟲的功效，幼蟲和蟲卵的致死率為90%以上，屬于綠色生物殺蟲劑；沼液在使用過程中，把握不好用量也不會造成燒苗現(xiàn)象，這也是普通化學(xué)合成肥料不可比擬的地方之一。
[0004]本發(fā)明采用的沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，采用的是管道型發(fā)酵系統(tǒng)，其可以完全避免阻塞，并且可以通過手動的方式促進發(fā)酵原料的均勻分布，而且清除沼渣方便。
[0005]申請人通過檢索發(fā)現(xiàn)申請人安徽樂昌氣動流體設(shè)備科技有限公司申請的一種氣動隔膜泵(專利號:2012101329572)，其公開了與本發(fā)明相類似的產(chǎn)品，其采用氣源產(chǎn)生的氣壓作為動力用以驅(qū)動隔膜片的左右往復(fù)運動；其將閥芯軸(相當(dāng)于本發(fā)明的調(diào)控軸)套接于中心閥芯內(nèi)，中心閥芯兩端設(shè)置有臺階腔，端部閥芯的內(nèi)端面上設(shè)有二級環(huán)形臺階；中心閥芯以及端部閥芯的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了生產(chǎn)成本；本發(fā)明采用的結(jié)構(gòu)相對于對比文件防漏氣效果更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，現(xiàn)有的管道型沼氣池容易阻塞，發(fā)酵原料、菌種分布不均勻，沼液流動性差等問題。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用的技術(shù)方案是。
[0008]氣動混合攪拌裝置，其包括沼氣發(fā)酵系統(tǒng)、攪拌套筒，沼氣發(fā)酵系統(tǒng)包括儲氣板，儲氣板內(nèi)設(shè)置有若干個擋板并將儲氣板分隔成多個發(fā)酵區(qū)，擋板上端固定有兩端對稱的攪拌套筒，攪拌套筒內(nèi)滑動套接有氣動活塞，氣動活塞的兩端分別通過活塞連桿連接外套筒，攪拌套筒的兩端外側(cè)壁分別套接有彈簧，外套筒上設(shè)置有與攪拌套筒外側(cè)壁相匹配的臺階腔，外套筒上還設(shè)置有連通發(fā)酵區(qū)和臺階腔的連通孔；外套筒固定連接有攪拌網(wǎng)。
[0009]上述技術(shù)方案的進一步改進。
[0010]沼氣發(fā)酵系統(tǒng)，其包括發(fā)酵池體、水壓間，水壓間通過水管連接發(fā)酵池體的上部，儲氣板固定于發(fā)酵池體內(nèi)，儲氣板的左端與發(fā)酵池體之間的區(qū)域為進料口，儲氣板的右端與發(fā)酵池體之間的區(qū)域為出料口，儲氣板的上、下側(cè)壁與發(fā)酵池體之間的區(qū)域為攪拌槽，攪拌槽內(nèi)滑動連接有攪拌桿；攪拌桿包括橫桿和豎桿，橫桿活動于發(fā)酵池體內(nèi)并位于儲氣板底部，豎桿活動于攪拌槽中。
[0011]上述技術(shù)方案的優(yōu)點在于:利用沼氣池儲氣板內(nèi)相鄰發(fā)酵區(qū)的氣壓差驅(qū)動攪拌裝置工作，無需外力參與，攪拌過程中，提升了沼液的自循環(huán)流動性，促進菌種的均勻分布，提升發(fā)酵效率。
[0012]沼氣收集與排放系統(tǒng)，其包括沼氣發(fā)酵系統(tǒng)、沼氣過盛收集系統(tǒng)、氧氣泵；
沼氣過盛收集系統(tǒng)包括氣筒、板一、導(dǎo)氣活塞、上活塞連桿，氣筒內(nèi)設(shè)置有板一并將氣筒內(nèi)腔分隔成上下相互連通的左區(qū)和右區(qū)，導(dǎo)氣活塞滑動套接于氣筒內(nèi)壁與板一之間，導(dǎo)氣活塞將左區(qū)分隔成左上區(qū)和左下區(qū)，導(dǎo)氣活塞的上端連接有上活塞連桿，上活塞連桿上部設(shè)置有環(huán)形導(dǎo)氣凹槽，氣筒上設(shè)置有進氣口 ；導(dǎo)氣活塞的下方有效面積Si大于上方有效面積S2，進氣口與沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的儲氣板相連通，上活塞連桿外套接有固定于氣筒頂部的固定塊，氣囊套接于固定塊上并與之固定，左區(qū)內(nèi)設(shè)置有固定于氣筒內(nèi)壁以及固定于板一上的限位臺階；
氧氣泵，其包括泵體，泵體的上端和下端分別設(shè)置有出氣三通、進氣三通，進氣三通連通沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的儲氣板，泵體的左端和右端分別設(shè)置有與出氣三通和進氣三通連通的充氧腔，充氧腔與進氣三通連接位置處設(shè)置有進氣閥，充氧腔與出氣三通連接位置處設(shè)置有出氣閥；泵體的中間設(shè)置有中心體，中心體內(nèi)設(shè)置有調(diào)控閥，泵體的中間還滑動連接有中心軸，中心軸的左右兩端分別固定連接隔膜片，隔膜片與中心體之間形成氣室；
調(diào)控閥包括閥套、分隔板，閥套內(nèi)設(shè)置有分隔板并將閥套內(nèi)腔分隔成主控氣室和調(diào)控氣室，閥套上部分別設(shè)置有五個氣槽，閥套上部的中心位置設(shè)置有進氣槽，進氣槽的兩側(cè)設(shè)置有對稱的左氣槽和右氣槽，最外側(cè)的分別為對稱的左排氣槽和右排氣槽，上述五個氣槽的底部分別設(shè)置有與主控氣室相連通的氣孔；分隔板上設(shè)置有三個透氣孔，分隔板的中心位置設(shè)置有中心透氣孔，中心透氣孔的兩端分別設(shè)置有對稱的左透氣孔和右透氣孔，中心透氣孔連通主控氣室和調(diào)控氣室；
主控氣室內(nèi)設(shè)置有兩個對稱的套筒，兩套筒內(nèi)分別滑動連接有活塞，活塞與套筒之間形成腔室，活塞通過活塞桿連接擋板；兩個擋板之間設(shè)置有中心閥芯，中心閥芯的中心設(shè)置有環(huán)形的進氣凹槽，進氣凹槽始終與進氣槽底部的氣孔連通并且始終與中心透氣孔連通；調(diào)控氣室內(nèi)滑動連接有調(diào)控軸，調(diào)控軸的中間設(shè)有對稱的左凸起部和右凸起部，調(diào)控軸上位于左凸起部和右凸起部之間的區(qū)域為調(diào)控軸的進氣區(qū)，調(diào)控軸上位于左凸起部左端區(qū)域為左排氣區(qū)，調(diào)控軸上位于右凸起部右端區(qū)域為右排氣區(qū)，調(diào)控軸的進氣區(qū)通過設(shè)置于分隔板上的中心透氣孔連通中心閥芯的進氣凹槽，左透氣孔連通左腔室和調(diào)控氣室，右透氣孔連通右腔室和調(diào)控氣室；左凸起部右端與右凸起部左端的長度大于中心透氣孔與左/右透氣孔之間的距離；
調(diào)控氣室的兩端分別設(shè)置有端部閥芯，端部閥芯上設(shè)置有端部排氣孔，端部排氣孔、左排氣槽、右排氣槽分別連通泵體的排氣通道，進氣槽連通泵體的進氣通道，左氣槽、右氣槽分別連通對應(yīng)側(cè)邊的氣室。
[0013]上述技術(shù)方案的進一步改進。
[0014]調(diào)控軸的左凸起部的左端與右凸起部的左端之間間隔等于左透氣孔與右透氣孔之間的距離，調(diào)控軸的左凸起部的右端與右凸起部的右端之間間隔等于左透氣孔與右透氣孔之間的距離。
[0015]沼氣過盛收集以及排放方法，其步驟包括:其包括沼氣過盛收集過程、沼氣排放充氧過程；
沼氣過盛收集過程，沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的儲氣板頂部連通過盛氣體收集系統(tǒng)的進氣口，沼氣進入氣筒內(nèi)腔，并且通過氣流通道保證滑動連接于氣筒內(nèi)的導(dǎo)氣活塞上下端氣壓一致；由于導(dǎo)氣活塞的下端有效面積大于上端有效面積，在氣壓的作用下，導(dǎo)氣活塞獲得的推力大于自身重力時，導(dǎo)氣活塞帶動設(shè)置于上端的上活塞連桿上移，并通過設(shè)置于上活塞連桿上的環(huán)形導(dǎo)氣凹槽接通外部的氣囊；
當(dāng)導(dǎo)氣活塞獲得的推力小于自身重力時，導(dǎo)氣活塞下移，并帶動環(huán)形導(dǎo)氣凹槽與氣囊分離；
沼氣排放充氧過程，調(diào)控閥初始狀態(tài):進氣槽連通中心閥芯的進氣凹槽，進氣凹槽通過中心透氣孔連通調(diào)控軸的進氣區(qū)，調(diào)控軸的左凸起部阻塞左透氣孔，右凸起部阻塞右透氣孔；
沼氣發(fā)酵系統(tǒng)內(nèi)發(fā)酵產(chǎn)生沼氣積聚于儲氣板中，氧氣泵的進氣通道與儲氣板連通，沼氣通過進氣通道進入泵體內(nèi)，并通過進氣槽底部的氣孔進入中心閥芯的進氣凹槽中，通過中心透氣孔進入調(diào)控軸的進氣區(qū)，由于調(diào)控軸不會完全處于力平衡狀態(tài)，氣體推動調(diào)控軸向一側(cè)移動；
假設(shè)，氣體推動調(diào)控軸向左側(cè)移動，調(diào)控軸的進氣區(qū)通過左透氣孔與左腔室連通，氣體進入左腔室內(nèi)，與此同時，右腔室通過右透氣孔連通調(diào)控軸的右排氣區(qū)；氣體推動左活塞向右移動，并通過左活塞桿推動中心閥芯右移，中心閥芯右移推動右活塞桿移動，利用右活塞桿推動右活塞右移，并將右腔室內(nèi)的氣體經(jīng)過右透氣孔、右排氣區(qū)、右端部閥芯上的端部排氣孔輸送至排氣通道內(nèi)，完成左腔室的進氣過程以及右腔室的排氣過程；
中心閥芯在向右移動過程中，中心閥芯的進氣凹槽連通進氣槽與右氣槽，與左氣腔連通的左氣槽通過主控氣室與左排氣槽連通，氣體通過右氣槽進入右氣室中，右隔膜片伸張變形并通過中心軸的聯(lián)動作用帶動左隔膜片的收縮變形，左隔膜片收縮變形過程中擠壓調(diào)控軸右移；使得調(diào)控軸的進氣區(qū)與左透氣孔分離，并與右透氣孔接通，從而使得左腔室與調(diào)控軸的左排氣區(qū)連通，右腔室與進氣區(qū)連通，氣體通過右透氣孔進入右腔室，氣體推動右活塞左