[实用新型]沼气发酵反应器外部增温换热系统

说明书

本实用新型涉及沼气发酵反应器外部增温换热系统及工作方法，属于沼气工程技术领域。本实用新型为解决现有沼气工程发酵反应器加热方式换热效率低，热损耗大的问题，提供了一种沼气发酵反应器外部增温换热系统，包括发酵罐反应器、换热器、加热器、沼液循环管路、加热循环管路、热媒循环管路；液体热媒进入热媒循环管路的吸热段，在负压作用下吸收加热循环管路的热量蒸发成气体；气体热媒进入热媒循环管路的放热段并在正压作用下液化，沼液吸收气体热媒液化时释放的热量完成增温。本实用新型以热媒发生物理状态变化时吸热和放热作为换热媒介，将沼液引至罐外进行增温，增加换热接触面积，提升沼液的增温响应速度，换热效率高于传统内换热形式。

技术领域

本实用新型属于沼气工程技术领域，尤其涉及沼气发酵反应器外部增温换热系统。

背景技术

沼气作为一种清洁的生物质能源，集环保效益和经济效益于一体，其开发利用是解决能源紧张形势下能源供应问题的有效举措。沼气是有机物质在适宜温度下经过厌氧微生物的发酵作用产生的，温度是沼气发酵的关键因素。发酵温度低，则厌氧微生物的活性低，造成工程运行效率低，因而能源效益也低。

为保证沼气的正常发酵生产，发酵温度必须稳定在一定范围内。尤其在冬季或夜间，为维持沼气发酵适宜温度，需要对沼液进行增温处理。目前，沼气工程发酵反应器主要采用发酵罐体内或发酵罐外侧壁设置加热盘管的方式对加热发酵罐内沼液进行加热，换热效率低，热损耗大。

发明内容

为解决现有沼气工程发酵反应器加热方式换热效率低，热损耗大的问题，本实用新型提供了一种沼气发酵反应器外部增温换热系统。

本实用新型的技术方案：

沼气发酵反应器外部增温换热系统，包括发酵罐反应器、换热器和加热器；

所述发酵罐反应器罐外设有与其内部连通的沼液循环管路，所述沼液循环管路上设有第一阀门、第二阀门和沼液循环泵；

所述加热器与加热循环管路连通，所述加热循环管路上设有第三阀门、第四阀门和加热循环泵；

所述换热器内设有热媒循环管路；

所述换热器内还设有冷凝器，所述沼液循环管路的换热段与热媒循环管路的放热段共同固定设置于冷凝器内；

所述换热器内还设有蒸发器，所述热媒循环管路的吸热段与加热循环管路的加热段共同固定设置于蒸发器内；

所述热媒循环管路的放热段设有放热进水阀门和放热出水阀门，所述热媒循环管路的吸热段设有吸热进水阀门和吸热出水阀门；

所述放热进水阀门和吸热出水阀门之间设有风机；

所述放热出水阀门和吸热进水阀门之间设有热媒缓冲罐，所述热媒缓冲罐与热媒循环管路连通。

进一步的，所述热媒缓冲罐内设有上液位传感器和下液位传感器，所述上液位传感器与控制器相连，控制放热进水阀门、吸热出水阀门和风机的开启；所述下液位传感器与控制器相连，控制放热出水阀门和吸热进水阀门的关闭。

进一步的，所述热媒缓冲罐内还设有补液传感器和注液阀门。

进一步的，所述加热器为太阳能加热器或锅炉加热器。

本实用新型提供的沼气发酵反应器外部增温换热系统的工作方法：

开启加热循环管路上的第三阀门、第四阀门和加热循环泵，使加热器产生的热水在加热循环管路内流动；

开启沼液循环管路上的第一阀门、第二阀门和沼液循环泵，使沼液在沼液循环管路内流动；