[发明专利]一种沼气发酵加热系统

说明书

本发明公开了一种沼气发酵加热系统，包括压缩机，压缩机通过第一管路与高温发酵机构、气液分离器、中温发酵机构、第二节流机构、第二蒸发器依次连接构成闭合回路，气液分离器通过第二管路依次连接有第一节流机构、第一蒸发器，第一蒸发器连接在压缩机与第二蒸发器之间。采用非共沸混合制冷剂，非共沸混合制冷剂中的高沸点制冷剂在第一冷凝器中冷凝，能够为第一发酵装置提供高温热源，进行高温发酵；非共沸混合制冷剂中的低沸点制冷剂在第二冷凝器中冷凝，能够为第二发酵装置提供中温热源，进行中温发酵，从而实现提供两个热源温度。

技术领域

本发明属于沼气发酵装置技术领域，涉及一种沼气发酵加热系统。

背景技术

生物质厌氧发酵制沼气技术是实现有机废弃物资源化利用的重要手段，是解决当前面临的严峻的能源与环境问题的有效手段之一。在其他条件一定的情况下，发酵温度是影响沼气产量的重要因素，随着发酵温度的升高存在两个产沼气高峰，分别在37℃和52℃附近，因此工程上存在中温发酵和高温发酵两种工艺。为实现高效恒温厌氧发酵生产沼气，需要为沼气发酵装置配备加热系统。目前常见的加热方式有化石能源锅炉加热、沼气锅炉加热、太阳能加热以及热泵加热。但这些方式源均存在热源温度单一，与生物质厌氧发酵存在两个产气高峰这一特点不匹配，以及实现高温加热能耗高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种沼气发酵加热系统，解决了现有技术中沼气发酵装置热源温度单一与生物质厌氧发酵存在两个产气高峰的特点不匹配，且高温加热能耗高的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种沼气发酵加热系统，包括压缩机，压缩机通过第一管路与高温发酵机构、气液分离器、中温发酵机构、第二节流机构、第二蒸发器依次连接构成闭合回路，气液分离器通过第二管路依次连接有第一节流机构、第一蒸发器，第一蒸发器连接在压缩机与第二蒸发器之间。

本发明的特征还在于：

高温发酵机构包括第一冷凝器，第一冷凝器通过第三管路与第一循环泵、第一发酵装置中的第一换热器依次连接构成闭合回路。

第三管路中设置有热媒。

第一管路中设置有非共沸混合制冷剂。

第一冷凝器的冷凝温度不低于65℃。

中温发酵机构包括第二冷凝器，第二冷凝器通过第四管路与第二循环泵、第二发酵装置中的第二换热器连接。

第二冷凝器的冷凝温度不低于50℃。

第四管路中设置有热媒。

第一蒸发器通过第五管路与可再生能源补热装置连接并形成闭合回路。

可再生能源补热装置为太阳能集热器、余热换热器或地热换热器中的一种，可再生能源补热装置设置有热媒循环泵和储热装置。

本发明的有益效果是：

(1)本发明一种沼气发酵加热系统，采用非共沸混合制冷剂，非共沸混合制冷剂中的高沸点制冷剂在第一冷凝器中冷凝，能够为第一发酵装置提供高温热源，进行高温发酵；非共沸混合制冷剂中的低沸点制冷剂在第二冷凝器中冷凝，能够为第二发酵装置提供中温热源，进行中温发酵，从而实现提供两个热源温度；

(2)本发明一种沼气发酵加热系统，第一蒸发器还并联设置有可再生能源补热装置，不仅能够高效利用低品位的可再生能源，还能够保证高沸点制冷剂完全蒸发，避免出现液击现象。

附图说明

图1是本发明一种沼气发酵加热系统的结构示意图。