一種一體式氣水分離保護器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及沼氣工程中厭氧發(fā)酵反應器的正負壓保護及氣水分離裝置，具體地說是一種一體式氣水分離保護器，筒體的下部與厭氧發(fā)酵罐相連通，上部與安裝有排氣管的蓋板連接，排氣管的下端位于筒體內(nèi)、并連通有水封槽；冷凝底板安裝在筒體內(nèi)，冷凝底板中間開有中心孔，且與水封槽之間留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空隙，冷凝底板上表面及蓋板下表面分別設(shè)有延長帶有水蒸氣的沼氣停留時間的折流筒；排氣管及水封槽均與大氣相通。本實用新型將正負壓保護功能與氣體冷凝集于一體，避免厭氧發(fā)酵反應受罐體內(nèi)壓力變化的影響，保證厭氧發(fā)酵正常運行；同時也避免在寒冷地區(qū)帶有水汽的沼氣因水汽冷凝、結(jié)冰，凍壞管道，降低維修成本。
【專利說明】—種一體式氣水分罔保護器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及沼氣工程中壓氧發(fā)酵反應器的正負壓保護及氣水分離裝置，具體地說是一種一體式氣水分離保護器。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣技術(shù)由于能回收利用能源和能有效解決畜禽養(yǎng)殖等污染問題備受國內(nèi)外學者的廣泛研究。厭氧發(fā)酵反應器在正常運行過程中，受進出料、外界氣溫變化以及用氣系統(tǒng)波動的影響，反應器內(nèi)壓力經(jīng)常波動，為防止壓力波動造成罐體失穩(wěn)或漲裂，必須設(shè)置正壓和負壓保護裝置。發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣帶有水蒸汽，在寒冷地區(qū)容易在管道冷凝、結(jié)冰，導致管道凍裂。為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)和降低維修成本，在厭氧發(fā)酵反應器的出氣口很有必要設(shè)置氣水分離裝置。目前采用的正壓和負壓保護裝置與氣水分離器都是獨立的，存在投資高和管理繁鎖的弊端；存在占地面積大，低溫環(huán)境結(jié)凍問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種一體式氣水分離保護器。該一體式氣水分離保護器將正、負壓保護功能和氣體冷凝集于一體，避免傳統(tǒng)正、負壓保護器以及氣水分離器因獨立而造成的投資增加、管理繁瑣、占地面積大、輸氣管道易凍裂的弊端，對厭氧發(fā)酵罐體及管道的保護有效可靠，適用于大型氣水分離保護裝置。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0005]本實用新型包括排氣管、蓋板、筒體、水封槽及冷凝底板，其中筒體的下部與厭氧發(fā)酵罐相連通，上部與安裝有排氣管的蓋板連接，所述排氣管的下端位于筒體內(nèi)、并連通有所述水封槽；所述冷凝底板安裝在筒體內(nèi)，冷凝底板中間開有中心孔，且與所述水封槽之間留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空隙，所述冷凝底板上表面及所述蓋板下表面分別設(shè)有延長帶有水蒸氣的沼氣停留時間的折流筒；所述厭氧發(fā)酵罐內(nèi)帶有水蒸氣的沼氣由筒體下部進入，并由冷凝底板與水封槽之間所述空隙通過，冷凝下來的水沿所述冷凝底板由冷凝底板與水封槽之間所述空隙流入?yún)捬醢l(fā)酵罐，沼氣通過安裝在筒體上的排氣口排出；所述排氣管及水封槽均與大氣相通；
[0006]其中:所述冷凝底板為圓環(huán)狀、由外至內(nèi)向下傾斜，該冷凝底板的外邊緣與筒體的內(nèi)壁連接，所述冷凝底板中間孔的邊緣向上彎折形成溢流堰，該溢流堰與冷凝底板中間孔軸向中心線平行；所述蓋板的下表面安裝有第一折流筒，冷凝底板的上表面安裝有第二折流筒，所述第一折流筒的下端與冷凝底板之間以及所述第二折流筒的上端與蓋板之間均留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空間；所述第二折流筒的下端沿周向均布有多個供冷凝下來的水通過的通孔；所述第一折流筒與第二折流筒相平行，第一折流筒位于第二折流筒的外偵牝且該第一、二折流筒的軸向中心線與所述排氣管、冷凝底板中心孔、水封槽及筒體的軸向中心線共線；
[0007]所述水封槽內(nèi)放有水位高于排氣管下端的水，該水封槽內(nèi)的空腔通過水封槽內(nèi)的水與所述排氣管內(nèi)的空腔分隔開；所述筒體的上部為圓柱體，下部為圓錐體，并在所述圓錐體的底部開有與所述厭氧發(fā)酵罐相連通的進氣口 ；所述筒體的頂端設(shè)有與所述蓋板相連接的筒體法蘭，所述排氣口位于筒體法蘭的下方，沿徑向設(shè)置在筒體上；所述筒體的底端設(shè)有與厭氧發(fā)酵罐相連接的連接法蘭；
[0008]所述排氣管的上端位于蓋板的上方，并設(shè)有防雨罩；所述排氣管分為上下兩段，通過位于所述筒體內(nèi)的膨脹節(jié)相連接。
[0009]本實用新型的優(yōu)點與積極效果為:
[0010]1.本實用新型將正負壓保護功能與氣體冷凝集于一體，避免厭氧發(fā)酵反應受罐體內(nèi)壓力變化的影響，保證厭氧發(fā)酵正常運行；同時也避免在寒冷地區(qū)帶有水汽的沼氣因水汽冷凝、結(jié)冰，凍壞管道，降低維修成本。
[0011]2.本實用新型在蓋板及冷凝底板上分別焊接了第一折流筒、第二折流筒，兩個折流筒形成的循環(huán)空腔使氣體停留時間變長，換熱面積增加，從而使水汽冷凝析出，達到沼氣與水蒸氣分離的目的。
[0012]3.本實用新型的排氣管及水封槽均與大氣相通，水封槽內(nèi)放有沒過排氣管下端的水，采用封閉水將水封槽的空腔與排氣管的空腔分隔開，由于水具有流動性，由水封槽和排空管的液位壓差為被保護的容器提供了保護壓力。
[0013]4.本實用新型筒體的上部為圓柱形，下部為圓錐形，圓柱形結(jié)構(gòu)保證了布氣均勻，穩(wěn)定了氣體流態(tài)；圓錐形結(jié)構(gòu)保證冷凝下來的水快速加到厭氧發(fā)酵罐內(nèi)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1的A— A剖視圖；
[0016]其中:1為防雨罩,2為排氣管,3為蓋板,4為筒體法蘭,5為筒體,6為水封槽,7為連接法蘭，8為第一折流筒，9為排氣口，10為冷凝底板，11為第二折流筒，12為厭氧發(fā)酵罐，13為進氣口，14為溢流堰，15為通孔，16為膨脹節(jié)。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0018]如圖1、圖2所示，本實用新型包括防雨罩1、排氣管2、蓋板3、筒體5、水封槽6及冷凝底板10，其中筒體5的上部為圓柱體，下部為圓錐體，并在圓錐體的外表面固接有與厭氧發(fā)酵罐12相連的連接法蘭7。筒體5的頂端固接有用于連接的筒體法蘭4，底端開有插入?yún)捬醢l(fā)酵罐12內(nèi)、并與厭氧發(fā)酵罐12相連通的進氣口 13，厭氧發(fā)酵罐12內(nèi)產(chǎn)生帶有水蒸氣的沼氣通過該進氣口 13進入筒體5內(nèi)。
[0019]蓋板3為圓形，中間固接有排氣管2。蓋板3與筒體法蘭4相連接，排氣管2的上端位于蓋板3的上方、并設(shè)有防雨罩1，排氣管2的下端位于筒體5內(nèi)、并焊接有水封槽6，該水封槽6與排氣管2相連通。在筒體法蘭4下方的筒體5上，沿徑向設(shè)有排氣口 9。
[0020]水封槽6為圓柱形，頂端開口，水封槽6焊接在排氣管2下端的外表面，排氣管2的下端位于水封槽6中，水封槽6內(nèi)放有水位高于排氣管2下端的水，水面高低保證厭氧發(fā)酵罐12內(nèi)氣壓平衡。排氣管2及水封槽6均與大氣相通。
[0021]排氣管2可為一整根，或分為上下兩段；本實施例是將排氣管2分為上下兩段，上段的排氣管上端位于蓋板3的上方、并設(shè)有防雨罩1，上段的排氣管下端位于筒體5內(nèi)、并通過位于筒體5內(nèi)的膨脹節(jié)16與下段的排氣管上端相連，水封槽6焊接在下段的排氣管下端的外表面。
[0022]在水封槽6的上方、靠近筒體5下部設(shè)有冷凝底板10。該冷凝底板10為圓環(huán)狀，中間開有中間孔；冷凝底板10的外邊緣與筒體5的內(nèi)壁焊接，并由外至內(nèi)向下傾斜，冷凝底板10中間孔的邊緣向上彎折形成溢流堰14，該溢流堰14與冷凝底板10中間孔的軸向中心線平行。排氣管2的下端及水封槽6由冷凝底板10的中間孔穿過，并與冷凝底板10的中間孔之間留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空隙。
[0023]在蓋板3的下表面焊接有第一折流筒8，冷凝底板10的上表面焊接有第二折流筒11，第一折流筒8與第二折流筒11均為中空圓柱、且兩折流筒相平行，第一折流筒8位于第二折流筒11的外側(cè)，且該第一、二折流筒8、11的軸向中心線與排氣管2、冷凝底板10中心孔、水封槽6及筒體5的軸向中心線共線。第一折流筒8的下端與冷凝底板10之間以及第二折流筒11的上端與蓋板3之間均留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空間；第二折流筒11的下端沿周向均布有多個供冷凝下來的水通過的通孔15。第一、二折流筒8、11形成了循環(huán)空腔，沼氣依次由第二折流筒11與排氣管2之間、第一折流筒8與第二折流筒11之間、第一折流筒8與筒體5之間經(jīng)過，延長了沼氣停留的時間，增加了換熱面積，從而使水蒸氣冷凝析出，沼氣通過排氣口 9排出。
[0024]本實用新型的工作原理為:
[0025]厭氧發(fā)酵罐12內(nèi)產(chǎn)生帶有水蒸氣的沼氣由進氣口 13進入筒體5的內(nèi)部，由冷凝底板10的中間孔與水封槽6之間的空隙通過，再經(jīng)過第二折流筒11與排氣管2之間、第一折流筒8與第二折流筒11之間、第一折流筒8與筒體5內(nèi)壁之間的循環(huán)空腔，在循環(huán)空腔滯留設(shè)定時間后，再經(jīng)過筒體5上的排氣口 9進入輸氣管道。在停留時間過程中，由于氣體與擋板進行換熱而冷凝下來的水再沿冷凝底板10、通過第二折流筒11下端開設(shè)有通孔15流到溢流堰14處，溢過溢流堰14后，沿筒體5下部的圓錐體內(nèi)壁由進氣口進入?yún)捬醢l(fā)酵罐12內(nèi)。
[0026]排氣管2與水封槽6均與大氣相通，當厭氧發(fā)酵罐12內(nèi)的壓力為正壓、并高于2KPa時，水封槽6內(nèi)的水面下降，排氣管2內(nèi)部的水面上升，壓力降低到設(shè)定值后，排氣管2內(nèi)部的水面下降，水封槽的液面上升，完成正壓保護過程。當厭氧發(fā)酵罐12內(nèi)的壓力為負壓，并低于1.5KPa時，排氣管2內(nèi)部的水面下降，水封槽6內(nèi)的水面上升，壓力升到設(shè)定值后，排氣管2內(nèi)部的水面上升，水封槽的液面下降，完成負壓保護過程。
[0027]本實用新型安裝在厭氧發(fā)酵反應器的罐體上，特別適用于在寒冷地區(qū)的沼氣工程，對于解決傳統(tǒng)的正負壓保護器和氣水分離器存在的弊端有很好的效果。
【權(quán)利要求】
1.一種一體式氣水分離保護器，其特征在于:包括排氣管(2)、蓋板(3)、筒體(5)、水封槽(6)及冷凝底板(10)，其中筒體(5)的下部與厭氧發(fā)酵罐(12)相連通，上部與安裝有排氣管(2)的蓋板(3)連接，所述排氣管(2)的下端位于筒體(5)內(nèi)、并連通有所述水封槽(6);所述冷凝底板(10)安裝在筒體(5)內(nèi)，冷凝底板(10)中間開有中心孔，且與所述水封槽(6)之間留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空隙，所述冷凝底板(10)上表面及所述蓋板(3)下表面分別設(shè)有延長帶有水蒸氣的沼氣停留時間的折流筒；所述厭氧發(fā)酵罐(12)內(nèi)帶有水蒸氣的沼氣由筒體(5)下部進入，并由冷凝底板(10)與水封槽(6)之間所述空隙通過，冷凝下來的水沿所述冷凝底板(10)由冷凝底板(10)與水封槽(6)之間所述空隙流入?yún)捬醢l(fā)酵罐(12)，沼氣通過安裝在筒體(5)上的排氣口(9)排出；所述排氣管(2)及水封槽(6)均與大氣相通。
2.按權(quán)利要求1所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述冷凝底板(10)為圓環(huán)狀、由外至內(nèi)向下傾斜，該冷凝底板(10)的外邊緣與筒體(5)的內(nèi)壁連接，所述冷凝底板(10)中間孔的邊緣向上彎折形成溢流堰(14)，該溢流堰(14)與冷凝底板(10)中間孔軸向中心線平行。
3.按權(quán)利要求1所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述蓋板(3)的下表面安裝有第一折流筒(8)，冷凝底板(10)的上表面安裝有第二折流筒(11)，所述第一折流筒(8)的下端與冷凝底板(10)之間以及所述第二折流筒(11)的上端與蓋板(3)之間均留有供帶有水蒸氣的沼氣通過的空間。
4.按權(quán)利要求3所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述第二折流筒(11)的下端沿周向均布有多個供冷凝下來的水通過的通孔(15)。
5.按權(quán)利要求3或4所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述第一折流筒(8)與第二折流筒(11)相平行，第一折流筒(8)位于第二折流筒(11)的外側(cè)，且該第一、二折流筒(8、11)的軸向中心線與所述排氣管⑵、冷凝底板(10)中心孔、水封槽(6)及筒體(5)的軸向中心線共線。
6.按權(quán)利要求1所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述水封槽(6)內(nèi)放有水位高于排氣管(2)下端的水，該水封槽￠)內(nèi)的空腔通過水封槽￠)內(nèi)的水與所述排氣管(2)內(nèi)的空腔分隔開。
7.按權(quán)利要求1所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述筒體(5)的上部為圓柱體，下部為圓錐體，并在所述圓錐體的底部開有與所述厭氧發(fā)酵罐(12)相連通的進氣口(13)。
8.按權(quán)利要求7所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述筒體(5)的頂端設(shè)有與所述蓋板(3)相連接的筒體法蘭(4)，所述排氣口(9)位于筒體法蘭(4)的下方，沿徑向設(shè)置在筒體(5)上；所述筒體(5)的底端設(shè)有與厭氧發(fā)酵罐(12)相連接的連接法蘭(7)。
9.按權(quán)利要求1所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述排氣管(2)的上端位于蓋板(3)的上方，并設(shè)有防雨罩(I)。
10.按權(quán)利要求1或9所述的一體式氣水分離保護器，其特征在于:所述排氣管(2)分為上下兩段，通過位于所述筒體(5)內(nèi)的膨脹節(jié)(16)相連接。
【文檔編號】C02F11/04GK204058452SQ201420452030
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】王陽, 汪國剛, 伊平, 王恒東, 姜曼, 鄭良燦 申請人:遼寧北方環(huán)境保護有限公司