Установка для производства биогаза

Установка для производства биогаза

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.. УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА, содержащая резервуар с камерами брожения, газгольдеры и отводящие трубопроводы, регулирующие устройства для температуры, уровня заполнения, отбора газа, тепловой насос , и работающая по проточному принципу с использованием давления выделяющегося биогаза, отличающаяся тем, что она снабжена разделяющими резервуар 3 на камеры предварительного 4, основного 5 и остаточного 19 брожения подвижными перепускными перегородками 7 с укрепленными на них гребенчатыми планками 8 и отражательными элементами 10, а также перегородками 6 в виде забрала, подводящим устройством 1 с запорной арматурой 15 и теплообменником 2, выпускным устройством 13 с теплообменником 2, теплообменным кольцевым трубопроводом 20, на котором установлен тепловой насос 21 и который имеет установленный перед выпускным устройством 13 и относящийся к тепловому насосу 21 понижающий давление вентиль, бак-накопитель 27 с трубопроводами холодной 29 и горячей 23 воды, теплообменник 30 для дополнительного получения горячей воды, газоотборным трубопроводом 12, соединенным с подводящим и выпускным устройствами 1 и 13 через газохранилище 28, и газообменным трубопроi водом 14, имеющим устройство 24 для (Л повьпиения давления. 2.Установка по п. 1, о т ли чающаяся тем, что резервуар 3 для разложения биомассы имеет цилиндрическую форму, теплоизолирован и расположен горизонтально. 3.Установка по п. 1,отличающаяся тем, что перегородсо ки 6 и 7 выполнены гибкими или по00 движными . О Признано изобретением по резулью татам экспертизы, осуществленной ВеО ) домством по изобретательству Германской Демократической Республики.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН. SU„„1 026 (5рy С 02 Р, 11/04, 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Е, *,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТЪе 1 / (89) 1 58700 (DD) (21) 7772246/23-26 (22) 21.01.82 (31) WP С 02 Р/227937 (32) 27.02.81 (33) DD (46) 15 .12.85. Бюл. N 46 (71) ФЕБ Ландбаупройект Потсдам (DD) (72) Вилли Яр, Эрнст-Карл Пинтернагел, Хартмут Кебке и Ханс Мюллер (DD) (53) 628.336(088.8) (54)(57) 1.. УСТАИОВКА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА, содержащая резервуар с камерами брожения, газгольдеры и отводящие трубопроводы, регулирующие устройства для температуры, уровня заполнения, отбора газа, тепловой насос, и работающая по проточному принципу с использованием давления выделяющегося биогаза, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена pasделяющими резервуар 3 на камеры предварительного 4, основного 5 и остаточного 19 брожения подвижными перепускными перегородками 7 с укрепленными на них гребенчатыми планками 8 и отражательными элементами 10, а также перегородками 6 в виде забрала, подводящим устройством I с запорной арматурой 15 и теплообменником 2, вы-пускным устройством 13 с теплообменником 2, теплообменным кольцевым трубопроводом 20, на котором установлен тепловой насос 21 и который имеет установленный перед выпускным устройством 13 и относящийся к тепловому насосу 21 понижающий давление вентиль, бак-накопитель 27 с трубопроводами холодной 29 и горячей 23 воды, теплообменник 30 для дополнительного получения горячей воды, газоотборным трубопроводом 12, соединенным с подводящим и выпускным устройствами 1 и 13 через газохранилище 28, и гаэообменным трубопроводом 14, имеющим устройство 24 для повышения давления.

2. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что резервуар 3 для разложения биомассы имеет цилиндрическую форму, теплоизолирован и расположен горизонтально.

3. Установка по п. 1, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что перегородки 6 и 7 выполнены гибкими или подвижными, Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

Изобретение может использоваться при утилизации отходов мелких и круп1 ных сельскохозяйственных животноводческих предприятий и органических отбросов населенных пунктов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является заявка ФРГ У 2535756, кл. С 12 3/10, 1977.

Цель изобретения - создание установки для производства биогаза при утилизации отходов мелких и крупных сельскохозяйственных животноводческих предприятий и органических отбросов населенных, пунктов. При этом необходимо сократить излишние затраты на конструкцию, включая теплоизоляцию, на эксплуатацию и ремонт, причем исключается использование устройства для перемешивания с электрическим приводом. Дополнительно следует предусмотреть регенерацию тепла, получение горячей воды и удобрений, а также высокую степень применения в установке готовых узлов.

С помощью изобретения решается задача производства биогаэа путем утилизации отходов мелкин-и крупных сельскохозяйствейных животноводческих предприятий и органических отбросов населенных пунктов, причем используются такие преимущества проточной системы, как непрерывное производство газа, лучшие возможности для автоматизации и увеличения мощности, а также более высокая сте-. пень использования мощности. Упрощается конструкция, снижается использование дополнительной энергии, уменьшаются затраты на эксплуатацию и ремонт.

По мере необходимости производится горячая вода. В Результате процесса перегнивания получается дополнительно удобрение, которое по сравнению с исходным продуктом мень" ше загрязняет окружающую среду.

Согласно изобретению поставленная задача достигается тем, что отпадает необходимость в устройстве для перемешивания и необходимом для него расходе энергии, оптимальнее выбрана форма и размещены камеры брожения, уменьшены потери тепла, седиментация н образование плавающих корок, процесс разложения активизирован путем подвода тепла и

9802б 2 газа, предусматривается устройство для регенерации тепла, состоящее из двух связанных друг с другом по принципу соединения холода и тепла теплообменников, в случае необходимости вырабатывается также горячая вода.

В подводящем устройстве предусмотрены сигнальное устройство и термо10 стат, а в камере основного брожения — сигнализатор, которые автоматически регулируют уровень загрузки и температуру разлагающейся массы, а также среды в кольцевом теплообменном трубопроводе.

В установке размещено несколько камер. Эти камеры образованы исключительно гибкими перегородками, причем эти перегородки не перекрывают всего поперечного сечения резервуара, в котором идет разложение. В резервуар встроены специальные вертикально стоящие и висящие перего родки.

Подвижность перегородок достигается тем, что они изготовлены из гибкого материала и/нли смонтированы на шарнирных приспособлениях. Этим достигается поступательное движение га30 зового пузыря под действием давления газа толчками от камеры к камере и вихревое перемешивание разлагающейся массы.

Благодаря выбранной форме попереч" ного сечения резервуара с камерами брожения н способу крепления подвижных перегородок предотвращается их опрокидывание на дно резервуара.

Перепускные перегородки снабжены пилообразной гребенчатой планкой, поэтому при перетекании оказывается воздействие на поступательное движение разлагающейся массы таким образом, что происходит усиление ее дальнейшего потокообраэного течения. Отражательные элементы на перепускных перегородках ориентируют втекающую или перетекающую разлагающуюся массу по направлению и способствуют тем самым образованию завихрений.

Отбор газа из установки осуществляется через различные газгольдеры.

Газ.хранится в газохранилище. Нагнетание газа осуществляется по гаэообменному трубопроводу из газохранилища преимущественно в подводящее устройство для дополнительного активизирования образования биогаза и пото1198026 кообраэного поступательного движения разлагающейся массы иэ одной камеры в другую.

Поступательное движение разлагающейся массы внутри установки осуществляется путем повьппения давления образующегося или дополнительно вводимого газа попеременно в направлении подводящего или спускного устройства.

Разлагающаяся масса может быть, в случае необходимости, возвращена в резервуар через выпускное устройство 13. На дне и на торцах резер.вуара размещены отверстия для чистки. В подводящем и спускном устрой,ствах находятся теплообменники известного типа, которые соединены друг с другом посредством теплообменного кольцевого трубопровода. Вся установка теплоизолирована. Резервуар с камерами брожения имеет предпочтительно цилиндрическую форму. Остаточное тепло разлагающейся массы в спускном устройстве производится по принципу соединения тепла и холода через теплообменный кольцевой трубопровод, в котором расположены в направлении подводящего устройства тепловой насос известного типа, а в направлении выпускного устройства после теплообменника — понижающий давление вентиль. Установлен бак-накопитель с теплопередатчиком или без него для того, чтобы подогревать при необходимости разлагающуюся массу в подводящем устройстве или получать горячую воду.

На чертеже изображена установка, продольный разрез.

Установка состоит из резервуара 3 с камерами брожения, с подключенными к нему спереди подводящим устройством 1 и сзади — выпускным устройством. 13; Резервуар 3 разделен перепускными перегородками 7, на которых размещены отражательные элементы 10 и гребенчатые планки 8, а также забральными перегородками 6 на камеры предварительного 4, основноro 5 и остаточного 19 брожения и снабжен газгольдерами 9 и отверстиями 11 для чистки. В подающем устройстве 1 вмонтированы запорная арматура 15 и теплообменник 2. Те лообменники 2 в выпускном устройстве 13 и подводящем устройстве I соединены теплообменным кольцевым тру" бопроводом 20. В этот теплообменный кольцевой трубопровод 20 встроены ,. в направлении к подводящему устройству 1 тепловой насос 21, а в направлении к выпускному устройству 13 — относящийся к насосу понижа" ющий давление вентиль. Для получения горячей воды в теплообменный кольцевой трубопровод 20 вмонтирован между тепловым насосом 21 и подводящим устройством 1 бак-накопитель 27 с теплообменником 30, а также установлены трубопроводы для горячей 23 и холодной 29 воды. Для заполнения теплообменного кольцевого трубопровода 20 средой установлены трубопроводы 22 наполнения и запорный вентиль 25.

К газгольдерам 9 подключен газоотборный трубопровод 12 с газорегулирующим устройством 16 известного типа, который ведет к газохранилищу 28. Гаэообменный трубопровод 14 с устройством 24 для повышения давления проходит от газохранилища 28 к подводящему устройству 1 и выпускному устройству 13.

При необходимости можно установить несколько подводящих и выпускных устройств.

С помощью сигнального устройства 17 и 18 и термостата 26 в камере 5 основного брожения и подводящем устройстве 1 регулируются уровень загрузки и температура разлагающейся массы и среды в теплообменном кольцевом трубопроводе 20, а также запорная арматура 15. Количество камер 5 основного брожения зависит от длины резервуара.3. Через под" водящее устройство l, в котором pas лагающаяся масса подогревается посредством теплообменника 2, осущест" вляется с помощью запорной арматуры 15 дозированная подача разлагаю щейся массы в камеру 4 предварительного сбраживания, и путем повышения давления газа с помощью специального газообменного трубопровода 14 с устройством 24 для повьппения давления газа осуществляется ее циклическая передача в камеру 5 основного брожения, камеру 19 остаточного брожения и выпускное устройство !3, причем при необходимости запорная арматура закрыта.

Остаточное тепло разлагающейся массы отводится со средой через теп5

55 лообменник 2 спускного устройства 13, %, 1198026 6 теплообменный кольцевой трубопро- ка 30 непрерывно приготавливается говод 20 и тепловой насос 21 через бак- рячая вода. накопитель 27 с теплообменником 30. При непосредственном приготовлении горячей воды с помощью бака-наВ случае необходимости разлагаю- 1 5 копителя 27 отбор горячей воды возщаяся масса подогревается с помощью можен лишь при избытке тепла, т.е. теплообменника 2 подводящего устрой- достаточной температуре разлагающейства 1, или с помощью теплообменни- ся массы.

?8

Л 27 ру

Составитель Л. Суханова

Редактор Е. Копча Техред М.Гергель Корректор А. Обручар

Заказ 7676/23 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4