[发明专利]沼气发酵反应器外部增温换热系统及工作方法

权利要求书

1.沼气发酵反应器外部增温换热系统，其特征在于，包括发酵罐反应器(1)、换热器(2)和加热器(3)；

所述发酵罐反应器(1)罐外设有与其内部连通的沼液循环管路(4)，所述沼液循环管路(4)上设有第一阀门(401)、第二阀门(402)和沼液循环泵(403)；

所述加热器(3)与加热循环管路(6)连通，所述加热循环管路(6)上设有第三阀门(601)、第四阀门(602)和加热循环泵(603)；

所述换热器(2)内设有热媒循环管路(5)；

所述换热器(2)内还设有冷凝器(7)，所述沼液循环管路(4)的换热段(41)与热媒循环管路(5)的放热段(51)共同固定设置于冷凝器(7)内；

所述换热器(2)内还设有蒸发器(8)，所述热媒循环管路(5)的吸热段(52)与加热循环管路(6)的加热段(61)共同固定设置于蒸发器(8)内；

所述热媒循环管路(5)的放热段(51)设有放热进水阀门(501)和放热出水阀门(502)，所述热媒循环管路(5)的吸热段(52)设有吸热进水阀门(503)和吸热出水阀门(504)；

所述放热进水阀门(501)和吸热出水阀门(504)之间设有风机(505)；

所述放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503)之间设有热媒缓冲罐(9)，所述热媒缓冲罐(9)与热媒循环管路(5)连通。

2.根据权利要求1所述沼气发酵反应器外部增温换热系统，其特征在于，所述热媒缓冲罐(9)内设有上液位传感器(901)和下液位传感器(902)，所述上液位传感器(901)与控制器相连，控制放热进水阀门(501)、吸热出水阀门(504)和风机(505)的开启；所述下液位传感器(902)与控制器相连，控制放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503)的关闭。

3.根据权利要求1或2所述沼气发酵反应器外部增温换热系统，其特征在于，所述热媒缓冲罐(9)内还设有补液传感器(903)和注液阀门(904)。

4.根据权利要求3所述沼气发酵反应器外部增温换热系统，其特征在于，所述加热器(3)为太阳能加热器或锅炉加热器。

5.权利要求1所述沼气发酵反应器外部增温换热系统的工作方法，其特征在于，

开启加热循环管路(6)上的第三阀门(601)、第四阀门(602)和加热循环泵(603)，使加热器(3)产生的热水在加热循环管路(6)内流动；

开启沼液循环管路(4)上的第一阀门(401)、第二阀门(402)和沼液循环泵(403)，使沼液在沼液循环管路(4)内流动；

开启热媒循环管路(5)上的放热进水阀门(501)、放热出水阀门(502)、吸热进水阀门(503)、吸热出水阀门(504)和风机(505)，在风机(505)作用下，热媒缓冲罐(9)内的液体热媒进入蒸发器(8)内热媒循环管路(5)的吸热段(52)，当热媒缓冲罐(9)内液体热媒的液位下降至一定位置时，关闭放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503)，此时在风机(505)的作用下，蒸发器(8)内热媒循环管路(5)吸热段(52)开始形成负压，液体热媒在负压作用下吸收加热循环管路(6)加热段(61)内热水的热量蒸发成气体，形成携带热量的气体热媒；

热媒循环管路(5)吸热段(52)内的气体热媒在风机(505)作用下进入冷凝器(7)内热媒循环管路(5)的放热段(51)，放热段(51)内的气体热媒在风机(505)产生的正压作用下发生液化并释放出热量，沼液循环管路(4)换热段(41)内的沼液吸收气体热媒液化时释放的热量完成增温。

6.根据权利要求5所述沼气发酵反应器外部增温换热系统的工作方法，其特征在于，所述气体热媒在冷凝器(7)内热媒循环管路(5)的放热段(51)发生液化冷凝为液体热媒后，关闭放热进水阀门(501)、吸热出水阀门(504)和风机(505)，开启放热出水阀门(502)和吸热进水阀门(503)，使液体热媒流回热媒缓冲罐(9)内，继续利用热媒在蒸发器和冷凝器中进行吸热和放热的循环为沼液增温。