[发明专利]一体式气水分离保护器

说明书

技术领域

本发明涉及沼气工程中压氧发酵反应器的正负压保护及气水分离装置，具体地说是一种一体式气水分离保护器。

背景技术

近年来，厌氧发酵生产沼气技术由于能回收利用能源和能有效解决畜禽养殖等污染问题备受国内外学者的广泛研究。厌氧发酵反应器在正常运行过程中，受进出料、外界气温变化以及用气系统波动的影响，反应器内压力经常波动，为防止压力波动造成罐体失稳或涨裂，必须设置正压和负压保护装置。发酵产生的沼气带有水蒸汽，在寒冷地区容易在管道冷凝、结冰，导致管道冻裂。为了避免这种现象的出现和降低维修成本，在厌氧发酵反应器的出气口很有必要设置气水分离装置。目前采用的正压和负压保护装置与气水分离器都是独立的，存在投资高和管理繁锁的弊端；存在占地面积大，低温环境结冻问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式气水分离保护器。该一体式气水分离保护器将正、负压保护功能和气体冷凝集于一体，避免传统正、负压保护器以及气水分离器因独立而造成的投资增加、管理繁琐、占地面积大、输气管道易冻裂的弊端，对厌氧发酵罐体及管道的保护有效可靠，适用于大型气水分离保护装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括排气管、盖板、筒体、水封槽及冷凝底板，其中筒体的下部与厌氧发酵罐相连通，上部与安装有排气管的盖板连接，所述排气管的下端位于筒体内、并连通有所述水封槽；所述冷凝底板安装在筒体内，冷凝底板中间开有中心孔，且与所述水封槽之间留有供带有水蒸气的沼气通过的空隙，所述冷凝底板上表面及所述盖板下表面分别设有延长带有水蒸气的沼气停留时间的折流筒；所述厌氧发酵罐内带有水蒸气的沼气由筒体下部进入，并由冷凝底板与水封槽之间所述空隙通过，冷凝下来的水沿所述冷凝底板由冷凝底板与水封槽之间所述空隙流入厌氧发酵罐，沼气通过安装在筒体上的排气口排出；所述排气管及水封槽均与大气相通；

其中：所述冷凝底板为圆环状、由外至内向下倾斜，该冷凝底板的外边缘与筒体的内壁连接，所述冷凝底板中间孔的边缘向上弯折形成溢流堰，该溢流堰与冷凝底板中间孔轴向中心线平行；所述盖板的下表面安装有第一折流筒，冷凝底板的上表面安装有第二折流筒，所述第一折流筒的下端与冷凝底板之间以及所述第二折流筒的上端与盖板之间均留有供带有水蒸气的沼气通过的空间；所述第二折流筒的下端沿周向均布有多个供冷凝下来的水通过的通孔；所述第一折流筒与第二折流筒相平行，第一折流筒位于第二折流筒的外侧，且该第一、二折流筒的轴向中心线与所述排气管、冷凝底板中心孔、水封槽及筒体的轴向中心线共线；

所述水封槽内放有水位高于排气管下端的水，该水封槽内的空腔通过水封槽内的水与所述排气管内的空腔分隔开；所述筒体的上部为圆柱体，下部为圆锥体，并在所述圆锥体的底部开有与所述厌氧发酵罐相连通的进气口；所述筒体的顶端设有与所述盖板相连接的筒体法兰，所述排气口位于筒体法兰的下方，沿径向设置在筒体上；所述筒体的底端设有与厌氧发酵罐相连接的连接法兰；

所述排气管的上端位于盖板的上方，并设有防雨罩；所述排气管分为上下两段，通过位于所述筒体内的膨胀节相连接。

本发明的优点与积极效果为：

1.本发明将正负压保护功能与气体冷凝集于一体，避免厌氧发酵反应受罐体内压力变化的影响，保证厌氧发酵正常运行；同时也避免在寒冷地区带有水汽的沼气因水汽冷凝、结冰，冻坏管道，降低维修成本。

2.本发明在盖板及冷凝底板上分别焊接了第一折流筒、第二折流筒，两个折流筒形成的循环空腔使气体停留时间变长，换热面积增加，从而使水汽冷凝析出，达到沼气与水蒸气分离的目的。

3.本发明的排气管及水封槽均与大气相通，水封槽内放有没过排气管下端的水，采用封闭水将水封槽的空腔与排气管的空腔分隔开，由于水具有流动性，由水封槽和排空管的液位压差为被保护的容器提供了保护压力。

4.本发明筒体的上部为圆柱形，下部为圆锥形，圆柱形结构保证了布气均匀，稳定了气体流态；圆锥形结构保证冷凝下来的水快速加到厌氧发酵罐内。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图；

图2为图1的A—A剖视图；

其中：1为防雨罩，2为排气管，3为盖板，4为筒体法兰，5为筒体，6为水封槽，7为连接法兰，8为第一折流筒，9为排气口，10为冷凝底板，11为第二折流筒，12为厌氧发酵罐，13为进气口，14为溢流堰，15为通孔，16为膨胀节。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详述。