沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到沼氣發(fā)酵設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對沼氣發(fā)酵罐中的沼液進(jìn)行攪拌并對沼液進(jìn)行加熱或降溫的換熱攪拌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分批投料的沼氣發(fā)酵罐，沼氣發(fā)酵罐中的沼液常常自然沉淀分成四層，從上至下依次為浮渣層、上清液層、活性層和沉渣層，厭氧微生物活動較為旺盛的場所僅限于活性層，而其它各層或因可被利用進(jìn)行厭氧發(fā)酵的有機(jī)物缺乏，或因條件不適宜微生物的生存，而使厭氧發(fā)酵難以在其它各層進(jìn)行，因而位于其它各層的有機(jī)物就得不到充分利用，沼液的利用不理想。此外，在厭氧發(fā)酵的過程中，需要對沼氣發(fā)酵罐中的沼液進(jìn)行降溫或加熱從而使沼液溫度滿足厭氧微生物的不斷新陳代謝和生殖繁殖，目前常采用的方法是在沼氣發(fā)酵罐的罐底及罐壁四周設(shè)置換熱管，通過換熱管對沼氣發(fā)酵罐中的沼液進(jìn)行加熱，但是由于沼液的導(dǎo)熱性能較差，這樣就會導(dǎo)致位于沼氣發(fā)酵罐中部的沼液與位于換熱管附近的沼液的存在較大的溫差，因而換熱管與沼液的換熱效果不是很理想；另外，由于沼液的導(dǎo)熱性能較差，而換熱管又只設(shè)置在沼氣發(fā)酵罐的罐底及罐壁，這樣發(fā)酵罐的形狀和大小就受到了限制。除此之外，由于沼液的黏度較高，在長期厭氧發(fā)酵過程中，換熱管的管壁容易結(jié)垢，這樣會進(jìn)一步降低換熱管與沼液的換熱效果，從而影響沼氣產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所需解決的技術(shù)問題是:提供一種具有攪拌功能、且能使換熱管與沼液換熱均勻的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:所述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，包括:至少一組換熱管和由驅(qū)動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)動的中空的旋轉(zhuǎn)中心管，旋轉(zhuǎn)中心管通過設(shè)置于沼氣發(fā)酵罐兩側(cè)罐壁上的軸承橫向支承于沼氣發(fā)酵罐中，且其兩端分別穿過沼氣發(fā)酵罐兩側(cè)罐壁上的通孔后伸出沼氣發(fā)酵罐外；在旋轉(zhuǎn)中心管中設(shè)置有密封件，密封件將旋轉(zhuǎn)中心管分隔成互不連通的進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管和出水旋轉(zhuǎn)中心管，伸出沼氣發(fā)酵罐外的進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管通過第一旋轉(zhuǎn)接頭與進(jìn)水管相連接，伸出沼氣發(fā)酵罐外的出水旋轉(zhuǎn)中心管通過第二旋轉(zhuǎn)接頭與出水管相連接；每組換熱管均設(shè)置于旋轉(zhuǎn)中心管上，每組換熱管的進(jìn)水口均與進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管相連通，每組換熱管的出水口均與出水旋轉(zhuǎn)中心管相連通，從進(jìn)水管進(jìn)入的帶一定溫度的水流通過第一旋轉(zhuǎn)接頭、進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管進(jìn)入各組換熱管，而后通過出水旋轉(zhuǎn)中心管、第二旋轉(zhuǎn)接頭后從出水管輸出。
[0005]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，所述的密封件為設(shè)置于旋轉(zhuǎn)中心管中部的盲板，盲板將旋轉(zhuǎn)中心管分隔成互不連通的進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管和出水旋轉(zhuǎn)中心管。
[0006]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，在各組換熱管與旋轉(zhuǎn)中心管之間還固定設(shè)置有若干固定圓盤。
[0007]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，每組換熱管均由二個循環(huán)換熱管組成，每個循環(huán)換熱管均包括與進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管連通的進(jìn)水管道、與出水旋轉(zhuǎn)中心管連通的出水管道以及連接進(jìn)水管道和出水管道的循環(huán)管道，所述的循環(huán)管道由若干橫向設(shè)置的U形管首尾連接構(gòu)成，進(jìn)水管道、循環(huán)管道和出水管道構(gòu)成位于同一平面的循環(huán)換熱管，二個循環(huán)換熱管對稱設(shè)置于旋轉(zhuǎn)中心管兩側(cè)，且二個對稱設(shè)置的循環(huán)換熱管與旋轉(zhuǎn)中心管位于同一平面內(nèi)。
[0008]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，設(shè)置于沼氣發(fā)酵罐外側(cè)的驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的輸出端通過減速機(jī)與傳動裝置相連接，傳動裝置的輸出端與進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管或出水旋轉(zhuǎn)中心管相連接，驅(qū)動電機(jī)通過減速機(jī)、傳動裝置能驅(qū)動旋轉(zhuǎn)中心管轉(zhuǎn)動。
[0009]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，所述的傳動裝置為鏈傳動，鏈傳動的主動鏈輪與減速機(jī)的輸出端相連接，鏈傳動的從動鏈輪與進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管或出水旋轉(zhuǎn)中心管相連接。
[0010]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，所述的旋轉(zhuǎn)中心管及各組換熱管均設(shè)置于處于分層狀態(tài)中的沼液的活性層中。
[0011]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，在進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管與沼氣發(fā)酵罐的罐壁上的通孔之間以及出水旋轉(zhuǎn)中心管與沼氣發(fā)酵罐的罐壁上的通孔之間設(shè)置有密封裝置，密封裝置能防止沼液從進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管與沼氣發(fā)酵罐的罐壁上的通孔之間以及出水旋轉(zhuǎn)中心管與沼氣發(fā)酵罐的罐壁上的通孔之間的間隙向外泄出。
[0012]進(jìn)一步地，前述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，其中，所述的密封裝置為機(jī)械密封環(huán)，機(jī)械密封環(huán)分別設(shè)置于出水旋轉(zhuǎn)中心管與沼氣發(fā)酵罐的罐壁上的通孔之間以及進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管與沼氣發(fā)酵罐的罐壁上的通孔之間。
[0013]將本發(fā)明所述的換熱攪拌裝置設(shè)置于沼氣發(fā)酵罐中沼液的活性層中，通過驅(qū)動裝置驅(qū)動旋轉(zhuǎn)中心管帶動各組換熱管對沼液進(jìn)行攪拌，打破沼液的分層現(xiàn)象，將浮渣層、上清液層和活性層中的沼液混勻，讓適合厭氧微生物的生存環(huán)境擴(kuò)大到沉渣層上方的所有沼液中，提高了沼液的利用率。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:一、設(shè)置于活性層中的換熱攪拌裝置工作時能打破沼液的分層現(xiàn)象，從而將沼液的活性層、上清液層和浮渣層攪拌混勻，讓適合厭氧微生物的生存環(huán)境擴(kuò)大到沉渣層上方的所有沼液中，同時對沼液進(jìn)行攪拌還能促進(jìn)沼氣與沼液的分離；二、另外換熱管在對沼液進(jìn)行攪拌的同時還能對沼液進(jìn)行間接換熱，這樣就能使沼氣發(fā)酵罐I中的沼液各處溫度分布均一，有效改善換熱管與沼液的換熱效果；三、此外，換熱管在攪拌換熱過程中與沼液一直處于相對運動狀態(tài)，因而在換熱管的管壁不易出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，這樣就保障了換熱管與沼液的換熱效果，保證厭氧發(fā)酵的穩(wěn)定性，從而大大提高了沼氣生產(chǎn)率；在實際使用過程中可以根據(jù)沼氣發(fā)酵罐的形狀和大小以及沼液所需能量相應(yīng)增加多組換熱管以增大換熱管與沼液的換熱面積，沼氣發(fā)酵罐的形狀和大小基本不受限制。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明所述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2是圖1中旋轉(zhuǎn)中心管與換熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及優(yōu)選實施例對本發(fā)明所述的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]如圖1和圖2所示，本實施例所述的沼氣發(fā)酵罐中的換熱攪拌裝置，包括:至少一組換熱管6和由驅(qū)動裝置驅(qū)動轉(zhuǎn)動的中空的旋轉(zhuǎn)中心管2，旋轉(zhuǎn)中心管2通過設(shè)置于沼氣發(fā)酵罐I兩側(cè)罐壁上的軸承橫向支承于沼氣發(fā)酵罐I中，且其兩端分別穿過沼氣發(fā)酵罐I兩側(cè)罐壁上的通孔后伸出沼氣發(fā)酵罐I外，用于支承旋轉(zhuǎn)中心管2的軸承可采用滾動軸承53。在旋轉(zhuǎn)中心管2中設(shè)置有密封件，本實施例中采用的密封件為盲板51，盲板51設(shè)置于旋轉(zhuǎn)中心管中部，盲板51將旋轉(zhuǎn)中心管2分隔成互不連通的進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管21和出水旋轉(zhuǎn)中心管22，伸出沼氣發(fā)酵罐I外的進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管21通過第一旋轉(zhuǎn)接頭71與進(jìn)水管81相連接，伸出沼氣發(fā)酵罐I外的出水旋轉(zhuǎn)中心管22通過第二旋轉(zhuǎn)接頭72與出水管82相連接；本實施例中，在進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管21與沼氣發(fā)酵罐I的罐壁上的通孔之間以及出水旋轉(zhuǎn)中心管22與沼氣發(fā)酵罐I的罐壁上的通孔之間設(shè)置有密封裝置，密封裝置能防止沼液10從進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管21與沼氣發(fā)酵罐I的罐壁上的通孔之間以及出水旋轉(zhuǎn)中心管22與沼氣發(fā)酵罐I的罐壁上的通孔之間的間隙向外泄出。本實施例中所述的密封裝置為機(jī)械密封環(huán)54，機(jī)械密封環(huán)54分別設(shè)置于出水旋轉(zhuǎn)中心管22與沼氣發(fā)酵罐I的罐壁上的通孔之間以及進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管21與沼氣發(fā)酵罐I的罐壁上的通孔之間。所述的每組換熱管6均設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心管2上，每組換熱管6的進(jìn)水口均與進(jìn)水旋轉(zhuǎn)中心管21相連通，每組換熱管