[实用新型]一种寒区沼气工程循环换热增温装置

说明书

技术领域

本实用新型属于农业工程技术领域，涉及一种沼气工程循环换热增温系统，特别适用于北方冬季寒冷地区大中型沼气工程建设中推广使用。

背景技术

为发展农村生态农业，沼气工程建设不仅可以节约能源、改善和保护环境，还有节约化肥和农药、提高农作物的产量和质量、促进和带动饲养业的发展等诸多好处。

北方冬季寒冷，地区平均气温-15~-20℃；冬季沼气产气率低、原料利用率低、使用率低、使用时间短。特别是缺少有效的沼气增保温措施，导致冬季沼气罐冻裂、损坏现象严重；大量沼气罐弃置不用，不仅造成巨大的资金浪费，也影响了农户沼气工程建设与沼气使用信心。

为提高沼气工程冬季沼气产气率、原料利用率、沼气工程有效可靠运行，工程技术人员一直在努力寻求有效的沼气工程增保温措施。目前寒区沼气工程不消耗常规能源的几种增保温方式包括：太阳能、沼气锅炉反馈增温以及热电联产等形式。由于缺少有效的换热增温方式，沼气产气率低、热量损失较多，造成热量浪费，增保温成本高。

发明内容

本实用新型公开了一种寒区沼气工程循环换热增温装置，以解决现有技术中缺少有效的换热增温方式，沼气产气率低、沼气罐增保温能耗大、热量损失量大、工序复杂、增保温成本高等问题。

本实用新型包括供热装置、热水循环泵、升温器、物料泵、内置贮热装置；内置贮热装置焊接在沼气发酵罐底部，内置贮热装置与升温器管路连接，内置贮热装置的贮水容积与发酵罐容积以及热源装置的热水容积相匹配；升温器包括罐体、出水管、进料管、分水器、水盒、接水管、热水管、出料管；热源装置包括热水管、回水管；热源装置的热水管与升温器的热水管管路连接，热水管与水盒底部管路连接；热水循环泵的入口由切换阀连接热源装置、内置贮热装置；热水循环泵的出口由切换阀连接热源装置、升温器出水管、内置贮热装置；在热水循环泵连接管路上升温器出水管、内置贮热装置的管路上安装有阀门；白天，关闭热水循环泵与升温器出水管间的阀门，打开热水循环泵与内置贮热装置间的阀门；热源装置产生热水；热水在水盒中贮存，与升温器罐体中的料液进行热交换后，冷水回水经热水循环泵泵回到热源装置中；热水循环泵的入口的切换阀关闭热水循环泵入口与热源装置连接管路，打开热水循环泵入口与内置贮热装置连接管路；热水循环泵将内置贮热装置中的循环至热源装置水管中；打开热水循环泵与升温器出水管间的阀门，关闭热水循环泵与内置贮热装置间的阀门；热水从热源装置经由升温器的热水管进入水盒中；料液经物料泵入升温器中，料液与升温器水盒中热水进行热交换，料液温度达到37-40℃后，泵入沼气发酵罐中进行沼气发酵；换热后热水循环泵将回水由升温器的出水管泵入到热源装置中；夜晚，热水循环泵的入口的切换阀打开热水循环泵入口与热源装置中的连接管路，关闭热水循环泵入口与内置贮热装置连接管路；热水循环泵将热源装置中的热水贮存在沼气发酵罐内的贮热装置中，夜间热量释放到沼气发酵罐内；第二天白天，回水再由内置贮热装置进入到热源装置中；再将热水泵入热源贮存装置中，再次循环使用。

一个优化的方案，升温器的出水管与水盒顶部连接；升温器的进料管与分水器管路连接；升温器的进料管与升温器罐体顶部连接；料液出口与升温器罐体底部连接；升温器的料液进口与热水出口相邻；出料管与热水管相邻；出料管经物料泵与厌氧发酵罐管路连接；料液从进料管，经由分水器，将料液均匀喷洒至升温器内；料液与水盒内热水进行热交换后；从出料管排出进入到厌氧发酵罐中进行沼气发酵；升温器水盒中贮存热水来源于太阳能，热水循环泵将热水泵入升温器水盒中，与沼气发酵原料进行热交换后，热水循环回到内置贮热装置中。

一个优化的方案，升温器的进料管与出水管相邻，出料管与热水管相邻，升温器水盒中贮存热水，热水循环泵将热水泵入升温器水盒中，与沼气发酵原料进行热交换后，循环回到热源贮存装置中。

本实用新型的积极效果在于：利用太阳能为料液增温，无需外加能源，白天循环换热，夜晚将热水回流贮存在罐内，实现热量的利用最大化；增保温效果显著，有效解决北方寒冷地区沼气冬季产气量低、增温成本高、沼气罐闲置、甚至冻裂损坏的问题。具有增温效果好、产气率高，使用寿命长，建设维护成本低、维护简单、建设规模灵活、能耗低等优点，利于在寒冷地区农村大中型沼气工程建设中推广使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型升温器结构示意图；