[发明专利]厌氧发酵罐增温保温装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种厌氧发酵罐增温保温装置，尤其适用于沼气工程中厌氧发酵装置的增温和保温。

背景技术

厌氧发酵是沼气工程最核心的环节，而温度是决定厌氧发酵效果的最关键的因素之一。目前，在沼气工程中最常见的是中温发酵和高温发酵，发酵温度为35～38℃或50～55℃；而且，为保证厌氧发酵细菌的高活性，其罐内温差不得大于2℃。因此，在冬季需要对厌氧发酵装置进行增温和保温以维持厌氧发酵所需的温度，保证厌氧发酵正常稳定运行。目前，常用的增温方式有对发酵原料预增温和厌氧罐内增温两种形式。这两种方式在一定程度上可以起到增温的效果，但常常伴随一系列问题：(1)对发酵原料预增温通常是在预处理池进行，热量损耗较大；(2)上述两种增温方式都是增温管与发酵料液直接接触，这样容易造成增温管的结垢，从而严重影响换热效率；(3)常常出现增温不均匀的现象，厌氧罐的上部和下部温差较大(5℃左右)，从而影响发酵效率和产气率。

中国专利文献CN2586698Y公开了“一种发酵罐”，该罐子的内胆外固定有螺旋上升的加热管。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，不与发酵液接触且达到罐体上、中、下部增温均匀。

本发明的厌氧发酵罐增温保温装置，有进水管和出水管，两管子之间连接有环绕在发酵罐外的螺旋状盘管，其特征在于所述的进水管和出水管是竖管；所述的盘管分若干组，每组至少两根依次排列，其中一根或以上的盘管与进水管连通向上盘旋至出水管，而另外一根或以上的盘管与出水管连通向上盘旋至进水管；两类盘管每根都盘旋一圈以上。将增温盘管设在罐体外，避免了增温管与发酵液的直接接触，解决了传统罐内增温方式中增温管易结垢的问题；进水管连接的盘管既有从下螺旋而上的，又有从上螺旋而下的，巧妙地解决了加温的均匀性问题。由此法安装的增温盘管能够使整个厌氧罐的上部、中部和下部保持均匀的发酵温度，使罐内各层的温差减小到最小。

作为优选，盘管每组2～6根，其中的奇数管与进水管连通向上盘旋至出水管，而偶数管与出水管连通向上盘旋至进水管；两类盘管都盘旋2～4圈。奇偶相间排列，可以使得增温更加均匀。

作为优选，若干组盘管逐组跟绕，即一组绕完，另一组紧接着往上绕，这样布置显得紧凑。

一组盘管可以无间隔密绕，作为优选，相邻两组盘管之间的间隔H为0.7～1.0m，这在保证增温均匀的前提下，可以适当降低制造成本。

盘管与罐体固定的方案很多，作为优选，每组盘管上有一个及以上的多U形卡箍与罐体固定，卡箍上的U形数与每组盘管根数相同。即每组盘管在某处的固定只需要一个多U形卡箍。

本发明的有益效果是：减少了增温管因结垢引起的更换次数，节省了投资；实现了分层进出水，在罐壁不同高度上实现均匀换热，使整个罐体内温差小于2℃。

附图说明

图1是厌氧发酵罐增温管缠绕布局示意图；

图2是图1的A部一组增温增温管连接方式示意图；

图3是图1的B部增温保温结构剖面示意图。

图中：

1-厌氧罐体；2-环壁增温管；3-增温管卡箍；

4-保温层；  5-保护板；    6-进水管；

7-出水管；  8-排水阀；

a，b，c，d，e-进出水接口，相同字母代表同一根增温管的进出水接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如附图1所示，本发明的厌氧发酵罐增温保温装置主要以下3个部分组成：

(1)增温系统。主要包括增温管2，进水管6，出水管7；

(2)保温系统。主要是保温材料4；

(3)附属设备。主要包括固定增温管的增温管卡箍3和保护板5。

实施例1。见图1、图2，本例的厌氧发酵罐增温保温装置如下：厌氧发酵罐外竖立固定有进水管6和出水管7，出水管下有排水阀8。有若干组增温盘管2螺旋状盘绕在罐体外，每组盘旋2圈；在4～16m的厌氧罐罐外壁可设5～20组，逐组相绕，相邻两组盘管之间的间隔H为0.8m。增温盘管2与厌氧罐保持一定距离，勿缠绕过紧，以免受热膨胀绷断。本例每组盘管有a，b，c，d，e共五根依次排列，通过沿罐壁每米1个的多U形卡箍3与罐体固定，也保证了增温管2之间的间距。在增温管2外覆盖两层保温材料4进行保温，减少热量散失，提高增温效率。两层保温材料4之间采用错缝安装形式；外层覆盖保护板5，见图3。

同组五根盘管的连接和运行说明如下：其中的奇数管a，c，e先与进水管6连通，从下向上盘绕近两圈后分别与出水管7连通；而另外的偶数管b，d则先与出水管7连通，从下向上盘绕过两圈后分别与进水管6连通。由图1可以看出，进水接口a，c，e较出水接口a，c，e位置低，即增温盘管2中热水由低到高运行，水温逐渐降低；而进水接口b，d的位置较出水接口b，d的位置高，即增温盘管2中热水由高到低运行，水温也逐渐降低。这样，上述两列增温管的进水端(热水端)和出水端(冷水端)交叉排布，从而使得了本组各管子之间的温差最小，增温最均匀。最后使得有多组盘管外绕的厌氧发酵罐的上、中、下部增温相当均匀。