專利名稱：中高溫厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔助加熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沼氣生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種中高溫厭氧發(fā)酵罐 的太陽(yáng)能恒溫輔助加熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
沼氣生產(chǎn)一般都是利用厭氧發(fā)酵微生物來(lái)產(chǎn)氣的，厭氧發(fā)酵微生 物只有在一定的溫度條件下才能生長(zhǎng)繁殖，進(jìn)行正常的代謝活動(dòng)。在 發(fā)酵過(guò)程中，溫度對(duì)發(fā)酵原料的消化速度和產(chǎn)氣率具有重要的影響。
按厭氧發(fā)酵溫度來(lái)分，有三種類型高溫發(fā)酵(50°C ~65°C )、中溫 發(fā)酵(2(TC ~45°C )和常溫發(fā)酵(發(fā)酵溫度隨季節(jié)溫度的變化而變化)， 到了 4。C以下時(shí)發(fā)酵罐就不再產(chǎn)沼氣。在4°C-72。C范圍內(nèi)，溫度越高 消化速度和產(chǎn)氣率越大，但不是線性關(guān)系。厭氧消化的一個(gè)高峰在 35 。C左右，另一個(gè)更高的高峰在54。C左右。
與常溫發(fā)酵相比，中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵具有很好的穩(wěn)定性和高效 性。然而，在冬季為維持料液中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵，必需消耗大量的 能源對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行增溫。太陽(yáng)能作為一種清潔能源，具有普遍、環(huán)保、 取之不盡等優(yōu)點(diǎn)，在中高溫運(yùn)行的大中型厭氧發(fā)酵罐增溫上得到了較
多的應(yīng)用。
中高溫發(fā)酵罐發(fā)酵溫度的波動(dòng)會(huì)給料液發(fā)酵帶來(lái)重要影響，對(duì)溫 度的穩(wěn)定性要求極為嚴(yán)格。在恒溫發(fā)酵時(shí)， 一小時(shí)內(nèi)溫度上下波動(dòng)不 宜超過(guò)2 °C~3 。C。短時(shí)間內(nèi)溫度升降5 。C,沼氣產(chǎn)量明顯下降，波 動(dòng)幅度過(guò)大時(shí)，甚至停止產(chǎn)氣。因此，在厭氧發(fā)酵裝置中，必須裝配 自動(dòng)加熱恒溫系統(tǒng)，以滿足料液發(fā)酵的需要。
大中型厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能輔助恒溫加熱系統(tǒng)， 一般由太陽(yáng)能集 熱器、儲(chǔ)熱水箱和罐發(fā)酵增溫循環(huán)回路組成。系統(tǒng)采用儲(chǔ)熱水箱水封 閉循環(huán)方式間接加熱發(fā)酵罐，儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的循環(huán)用水的溫度是均勻一 致的。當(dāng)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度很大時(shí)，儲(chǔ)熱水箱的水溫可能遠(yuǎn)高于增溫所需 的設(shè)計(jì)溫度。在這種情況下，為保證發(fā)酵罐內(nèi)料液溫度恒定，必需對(duì)儲(chǔ)熱水箱的水降溫，浪費(fèi)了大量已收集的太陽(yáng)能。當(dāng)太陽(yáng)能照射量不 足而使儲(chǔ)熱水箱的水溫低于增溫所需的設(shè)計(jì)溫度時(shí)，先把儲(chǔ)熱水箱的 水增溫到設(shè)計(jì)溫度，再給發(fā)酵罐加熱。在這種情況下，大量的其他輔 助能源被用于加熱儲(chǔ)熱水箱的水而被浪費(fèi)，也沒(méi)有做到優(yōu)先和充分利 用已收集的太陽(yáng)能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種儲(chǔ)熱方式合理、能源利用 率高、可優(yōu)先和充分利用太陽(yáng)能的中高溫厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔 助加熱系統(tǒng)。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是中高溫厭氧發(fā) 酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔助加熱系統(tǒng)，其特征在于包括太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、 厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)和原料加熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)包括太陽(yáng) 能集熱器組1、儲(chǔ)熱水箱8、三通轉(zhuǎn)換閥、循環(huán)水泵、檢測(cè)控制系統(tǒng) 和連接管道，儲(chǔ)熱水箱8由隔板分成上下連通的兩部分，太陽(yáng)能集熱 器組1的輸出端通過(guò)第一集熱循環(huán)管Jl連通第五三通轉(zhuǎn)換閥14,第 五三通轉(zhuǎn)換閥14分別通過(guò)第五集熱循環(huán)管J5和第六集熱循環(huán)管J6 連通儲(chǔ)熱水箱8上部第一進(jìn)水口 8c和下部第二進(jìn)水口 8d,儲(chǔ)熱水箱 8上部第一出水口 8a和下部第二出水口 8b分別通過(guò)第三集熱循環(huán)管 J3和第四集熱循環(huán)管J4連通第一三通轉(zhuǎn)換閥10，第一三通轉(zhuǎn)換閥 10通過(guò)第二集熱循環(huán)管J2與太陽(yáng)能集熱器組1的輸入端相連，第二 集熱循環(huán)管J2上設(shè)有第一循環(huán)水泵9;儲(chǔ)熱水箱8上部第三出水口 8g和下部第四出水口 8h分別通過(guò)第八循環(huán)管K8和第九循環(huán)管K9連 通第三三通轉(zhuǎn)換閥12,第八循環(huán)管K8和第九循環(huán)管K9同時(shí)還連通 第四三通轉(zhuǎn)換閥13; ^賭熱水箱8上部第三進(jìn)水口 8e和下部第四進(jìn)水 口 8f分別通過(guò)第六循環(huán)管K6和第七循環(huán)管K7連通第二三通轉(zhuǎn)換閥 11;厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)，包括厭氧發(fā)酵罐2，置于厭氧發(fā)酵罐 2內(nèi)的恒溫加熱器3，第一調(diào)溫水箱17，第一補(bǔ)熱換熱器18,第三三 通轉(zhuǎn)換閥12通過(guò)第十循環(huán)管K10連通第一調(diào)溫水箱17，第十循環(huán)管 K10上設(shè)有第一電磁閥15;第一調(diào)溫水箱17通過(guò)第一循環(huán)管Kl連通 恒溫加熱器3的輸入端3a，恒溫加熱器3的輸出端3b通過(guò)第二循環(huán) 管K2連通第六三通轉(zhuǎn)換閥7，第六三通轉(zhuǎn)換閥7分別通過(guò)第三循環(huán)管K3和第四循環(huán)管K4連通第二三通轉(zhuǎn)換閥11和第一調(diào)溫水箱17， 第一補(bǔ)熱換熱器18連接第一調(diào)溫水箱17,為第一調(diào)溫水箱17補(bǔ)熱； 原料加熱系統(tǒng)，包括第二調(diào)溫水箱19、第二補(bǔ)熱換熱器20、原料加 熱器5、沼液廢熱回收換熱器4，第四三通轉(zhuǎn)換閥13通過(guò)第十一循環(huán) 管Kll連通第二調(diào)溫水箱19,第十一循環(huán)管Kll上設(shè)置第二電磁閥 22,第二調(diào)溫水箱19通過(guò)第三循環(huán)水泵21連接到原料加熱器5的輸 入端，原料加熱器5的輸出端連通第七三通轉(zhuǎn)換閥6,第七三通轉(zhuǎn)換 閥6分別通過(guò)第五循環(huán)管K5和第十二循環(huán)管K12連通第二三通轉(zhuǎn)換 閱11和第二調(diào)溫水箱19;第二補(bǔ)熱換熱器20連接第二調(diào)溫水箱19， 為第二調(diào)溫水箱19補(bǔ)熱；進(jìn)料管24依次穿過(guò)沼液廢熱回收換熱器4、 原料加熱器5連通厭氧發(fā)酵罐2的進(jìn)料口 ；出料管23穿過(guò)沼液廢熱 回收換熱器4后連通厭氧發(fā)酵罐2的出料口 ；各三通轉(zhuǎn)換閥，循環(huán)水 泵，電磁閥，補(bǔ)熱換熱器均由檢測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。
所述補(bǔ)熱換熱器可以是燃?xì)饧訜崞鳎部梢允菬岜?。?yōu)選燃?xì)饧?熱器，這樣可以優(yōu)先使用厭氧發(fā)酵罐產(chǎn)生的沼氣，有利于節(jié)省能源， 降4氐成本。
本發(fā)明是這樣運(yùn)行的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)，采用溫差循環(huán)方式運(yùn)行， 將太陽(yáng)能集熱器組收集到的熱量用熱水方式儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水箱中。儲(chǔ)熱 水箱用隔板分成上下連通的兩部份，太陽(yáng)能集熱器組首先給上半部分
水加熱，直到水溫達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度以上，然后才給 下半部分水加熱。當(dāng)下半部分水的水溫也達(dá)到設(shè)計(jì)溫度后，儲(chǔ)熱水箱
上半部分和下半部分的水同步加熱儲(chǔ)能。根據(jù)以上三種不同情況，用 以下三種回3各實(shí)現(xiàn)集熱。
當(dāng)對(duì)儲(chǔ)熱水箱8上半部水加溫時(shí)，采用第一回路進(jìn)行太陽(yáng)能集熱 即太陽(yáng)能集熱器組1的輸出端通過(guò)第一集熱循環(huán)管Jl、第五三通轉(zhuǎn) 換閥14、第五集熱循環(huán)管J5與儲(chǔ)熱水箱8第一進(jìn)水口 8c相通，儲(chǔ) 熱水箱8第一出水口 8a經(jīng)第三集熱循環(huán)管J3、第一三通轉(zhuǎn)換閥10、 第二集熱循環(huán)管J2與太陽(yáng)能集熱器組1的輸入端相通，第二集循環(huán) 管J2上的第一循環(huán)水泵9為管道中的水提供循環(huán)動(dòng)力，集熱水按上 述回路進(jìn)行流動(dòng)。
當(dāng)對(duì)儲(chǔ)熱水箱8下部水加溫時(shí)，釆用第二回路進(jìn)行太陽(yáng)能集熱即太陽(yáng)能集熱器組1的輸出端通過(guò)第一集熱循環(huán)管Jl、第五三通轉(zhuǎn)
換閱14、第六集體=熱循環(huán)管J6與儲(chǔ)熱水箱8第二進(jìn)水口 8d相通， 儲(chǔ)熱水箱2第二出水口 8b經(jīng)第四集熱循環(huán)管J4、第一三通轉(zhuǎn)換閥10、 第一循環(huán)水泵9、第二集熱循環(huán)管J2與太陽(yáng)能集熱器組1的輸入端 相通，集熱水按上述回路進(jìn)行流動(dòng)。
當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8上部和下部的熱水溫度均已達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加 熱設(shè)計(jì)溫度時(shí)，釆用第三回路進(jìn)行太陽(yáng)能集熱即太陽(yáng)能集熱器組l 的輸出端通過(guò)第一熱循環(huán)管Jl、第五三通轉(zhuǎn)換閥14、第五熱循環(huán)管 J5與儲(chǔ)熱水箱8第一進(jìn)水口 8c相通，儲(chǔ)熱水箱8第二出水口 8b經(jīng) 第四熱循環(huán)管J4、第一三通轉(zhuǎn)換閥10、第一循環(huán)水泵9、第二熱循 環(huán)管J2與太陽(yáng)能集熱器組1的輸入端相通，集熱水按上述回路進(jìn)行 流動(dòng)。
通過(guò)如下運(yùn)行方式，對(duì)厭氧發(fā)酵罐進(jìn)行恒溫加熱 當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8只有上部的熱水溫度達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱設(shè)計(jì) 溫度時(shí)，熱水從儲(chǔ)熱水箱8第三出水口 8g經(jīng)第八循環(huán)管K8、第三三 通轉(zhuǎn)換閥12、第十循環(huán)管K10,依次通過(guò)電磁閥15、第一調(diào)溫水箱 17、第二循環(huán)水泵16、第一循環(huán)管Kl進(jìn)入恒溫加熱器3的輸入端3a, 恒溫加熱器3中的回水從輸出端3b依次通過(guò)第二循環(huán)管K2、第六三 通轉(zhuǎn)換閥7、第三循環(huán)管K3、第五循環(huán)管K5，第二三通轉(zhuǎn)換閥11, 當(dāng)厭氧恒溫加熱器3的輸出端3b的水溫低于儲(chǔ)熱水箱8下部第四出 水口 8h的水溫，經(jīng)第六循環(huán)管K6進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱8的第三進(jìn)水口 8e, 反之則經(jīng)第七循環(huán)管K7進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱8的第四進(jìn)水口 8f。
當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8下部的熱水溫度達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度 時(shí)，熱水從儲(chǔ)熱水箱8第四出水口 8h經(jīng)第九循環(huán)管K9、第三三通轉(zhuǎn) 換閥12、第十循環(huán)管K10依次通過(guò)第一電磁閥15、第一調(diào)溫水箱17、 第二循環(huán)水泵16、第一循環(huán)管Kl進(jìn)入恒溫加熱器3的輸入端，恒溫 加熱器3的回水從輸出端依次通過(guò)第二循環(huán)管K2、第六三通轉(zhuǎn)換閥7、 第三循環(huán)管K3、第五循環(huán)管K5、第二三通轉(zhuǎn)換閥ll、第七循環(huán)管K7 進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱8的第四進(jìn)水口 8f。
當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8輸出的熱水溫度高于厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度 時(shí)，經(jīng)恒溫加熱器3后的部分回水通過(guò)第六三通轉(zhuǎn)換閥7、第四循環(huán)管K4進(jìn)入到第一調(diào)溫水箱17,進(jìn)行調(diào)溫。
當(dāng)太陽(yáng)能不足時(shí)，儲(chǔ)熱水箱中熱水溫度不能滿足厭氧發(fā)酵罐恒
溫加熱設(shè)計(jì)溫度時(shí)，第一補(bǔ)熱換熱器18開(kāi)啟，熱水從儲(chǔ)熱水箱8第 三出水口 8g經(jīng)第八循環(huán)管K8、第三三通轉(zhuǎn)換閥13、第十循環(huán)管KIO、 第一電磁閥15、第一調(diào)溫水箱17和第一補(bǔ)熱換熱器18、第二循環(huán)水 泵16、第一循環(huán)管Kl進(jìn)入恒溫加熱器3的輸入端，恒溫加熱器3的 回水從輸出端依次通過(guò)第二循環(huán)管K2、第六三通轉(zhuǎn)換閥7、第三循環(huán) 管K3、第五循環(huán)管K5、第二三通轉(zhuǎn)換閥11、第六循環(huán)管K6進(jìn)入儲(chǔ) 熱水箱8的第三進(jìn)水口 8e;第一補(bǔ)熱換熱器18優(yōu)選燃?xì)饧訜崞?，?yōu) 先使用本系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣作為燃料對(duì)第一調(diào)溫水箱17進(jìn)行補(bǔ)熱。當(dāng) 恒溫加熱器3的輸出端3b的回水溫度高于儲(chǔ)熱水箱8的第三出水口 8g的熱水溫度時(shí)，第一電磁閥15關(guān)閉，第六三通轉(zhuǎn)換閥7連通第二 循環(huán)管K2和第四循環(huán)管K4,形成第一調(diào)溫水箱17、水泵16、循環(huán) 管K1、恒溫加熱器3、循環(huán)管n、循環(huán)管K4的回路，回水按此回路 進(jìn)行流通，同時(shí)第一補(bǔ)熱換熱器18繼續(xù)對(duì)第一調(diào)溫水箱17進(jìn)行補(bǔ)熱。 通過(guò)如下運(yùn)行方式，對(duì)原料進(jìn)行加熱
進(jìn)原料的同時(shí)排放沼液，原料進(jìn)入進(jìn)料管24，先通過(guò)沼液廢熱回 收換熱器4吸收余熱，再通過(guò)原料加熱器5進(jìn)入?yún)捬醢l(fā)酵罐2的進(jìn)料 口 2a，當(dāng)原料溫度不能滿足要求時(shí)，開(kāi)啟原料加熱器5，通過(guò)下列回 路對(duì)原料加熱當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8只有上部的熱水溫度達(dá)到原料加熱設(shè)計(jì) 溫度時(shí)，熱水從儲(chǔ)熱水箱8第三出水口 8g經(jīng)第八循環(huán)管K8、第四三 通轉(zhuǎn)換閥13、第十一循環(huán)管Kll、第二電磁閥22、第二調(diào)溫水箱19、 第三循環(huán)水泵21進(jìn)入到原料加熱器5的輸入端，原料加熱器5回水 從輸出端依次通過(guò)第七三通轉(zhuǎn)換閥6、第五循環(huán)管K5、第二三通轉(zhuǎn)換 閥11、第六循環(huán)管K6進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱8的第三進(jìn)水口 8e。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱 8下部的熱水溫度達(dá)到原料加熱設(shè)計(jì)溫度時(shí)，熱水從儲(chǔ)熱水箱8第四 出水口 8h經(jīng)第九循環(huán)管K9、第四三通轉(zhuǎn)換閥13、第十一循環(huán)管Kll 依次通過(guò)第二電磁閥22、調(diào)溫水箱19、第三循環(huán)水泵21、進(jìn)入原料 加熱器5的輸入端，原料加熱器5回水從輸出端依次通過(guò)第七三通轉(zhuǎn) 換閥6、第五循環(huán)管K5、第二三通轉(zhuǎn)換閥11、第七循環(huán)管K7進(jìn)入儲(chǔ) 熱水箱8的第四進(jìn)水口 8f。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8輸出的熱水溫度高于原料加熱設(shè)計(jì)溫度時(shí)，原料加熱器5的部分回水通過(guò)第七三通轉(zhuǎn)換閥6、
第十二循環(huán)管K12回水到第二調(diào)溫水箱19,進(jìn)行調(diào)溫。當(dāng)儲(chǔ)熱水箱8 的熱水溫度低于原料加熱設(shè)計(jì)溫度時(shí)，第二補(bǔ)熱換熱器20開(kāi)啟，熱 水從儲(chǔ)熱水箱8第三出水口 8g經(jīng)第八循環(huán)管K8、第四三通轉(zhuǎn)換閥13、 第十一循環(huán)管Kll、第二電^f茲閥22、第二調(diào)溫水箱19、第三循環(huán)水 泵21進(jìn)入到原料加熱器5的輸入端，原料加熱器5回水從輸出端依 次通過(guò)第七三通轉(zhuǎn)換閥6、第五循環(huán)管K5、第二三通轉(zhuǎn)換閥11、第 六循環(huán)管K6進(jìn)入儲(chǔ)熱水箱8的第三進(jìn)水口 8e;第二補(bǔ)熱換熱器20 優(yōu)先用本系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣作為能源補(bǔ)熱，沼氣不足時(shí)，用燃?xì)?、液?氣等其他能源補(bǔ)熱，第二補(bǔ)熱換熱器20也可以是熱泵。當(dāng)原料加熱 器5的輸出端3b的回水溫度高于儲(chǔ)熱水箱8的第三出水口 8g的熱水 溫度時(shí)，第二電磁閥22關(guān)閉，形成第二調(diào)溫水箱19和第二補(bǔ)熱換熱 器20、水泵21、原料加熱器5、循環(huán)管K12、調(diào)溫水箱19的回5^， 回水纟姿此回^各進(jìn)^f于流通。
各三通轉(zhuǎn)換閥，循環(huán)水泵，電磁閥，補(bǔ)熱換熱器均由檢測(cè)控制系 統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)熱水按照不同的回路自動(dòng)流通。厭氧發(fā)酵 罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度夏季可設(shè)置為54°C,冬季可設(shè)置為35°C。
本發(fā)明采用的儲(chǔ)熱水箱設(shè)計(jì)成上下連通的兩部份，可分別儲(chǔ)熱， 當(dāng)太陽(yáng)能輻射量較低時(shí)，太陽(yáng)能集熱器組收集的太陽(yáng)能首先儲(chǔ)存在水 箱上半部，使這部分水溫先達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度，從而 可直接用于厭氧發(fā)酵罐加熱。在上半部分水溫達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加 熱設(shè)計(jì)溫度后，再把集熱器組收集的能量?jī)?chǔ)存在水箱下半部，當(dāng)下半 部分水溫也達(dá)到厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度后，儲(chǔ)熱水箱上半部和 下半部同時(shí)儲(chǔ)熱。這種結(jié)構(gòu)的儲(chǔ)熱水箱，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)先和充分利用收集 的太陽(yáng)能，節(jié)省其它輔助能源。
在太陽(yáng)輻射量嚴(yán)重不足，儲(chǔ)熱水箱上半部的水溫達(dá)不到厭氧發(fā)酵 罐恒溫加熱設(shè)計(jì)溫度時(shí)，需用其它輔助能源提高循環(huán)水的溫度給厭氧 發(fā)酵罐增溫。本發(fā)明不需要對(duì)儲(chǔ)熱水箱內(nèi)的水進(jìn)行加溫，只需要通過(guò) 調(diào)溫水箱對(duì)通過(guò)厭氧發(fā)酵罐的少部分水進(jìn)行增溫即可，因而可節(jié)省輔 助能源和提高能源利用率。
綜上所述，本發(fā)明具有儲(chǔ)熱方式合理、能源利用率高、可優(yōu)先和充分利用太陽(yáng)能的有益效果。
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，沼氣厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔助加熱系統(tǒng)，包括 太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)和原料加熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能
集熱系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器組1、儲(chǔ)熱水箱8、三通轉(zhuǎn)換閥、循環(huán)水 泵、檢測(cè)控制系統(tǒng)和連接管道，儲(chǔ)熱水箱8由隔板分成上下連通的兩 部分，隔板上設(shè)置4個(gè)通孔，太陽(yáng)能集熱器組l的輸出端通過(guò)第一集 熱循環(huán)管Jl連通第五三通轉(zhuǎn)換閥14，第五三通轉(zhuǎn)換閥14分別通過(guò) 第五集熱循環(huán)管J5和第六集熱循環(huán)管J6連通儲(chǔ)熱水箱8上部第一進(jìn) 水口 8c和下部第二進(jìn)水口 8d,儲(chǔ)熱水箱8上部第一出水口 8a和下 部第二出水口 8b分別通過(guò)第三集熱循環(huán)管J3和第四集熱循環(huán)管J4 連通第一三通轉(zhuǎn)換閥10,第一三通轉(zhuǎn)換閥IO通過(guò)第二集熱循環(huán)管J2 與太陽(yáng)能集熱器組1的輸入端相連，第二集熱循環(huán)管J2上設(shè)有第一 循環(huán)水泵9;儲(chǔ)熱水箱8上部第三出水口 8g和下部第四出水口 8h分 別通過(guò)第八循環(huán)管K8和第九循環(huán)管K9連通第三三通轉(zhuǎn)換閥12，第 八循環(huán)管K8和第九循環(huán)管K9同時(shí)還連通第四三通轉(zhuǎn)換閥13;儲(chǔ)熱 水箱8上部第三進(jìn)水口 8e和下部第四進(jìn)水口 8f分別通過(guò)第六循環(huán)管 K6和第七循環(huán)管K7連通第二三通轉(zhuǎn)換閥11;厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系 統(tǒng)，包括厭氧發(fā)酵罐2，置于厭氧發(fā)酵罐2內(nèi)的恒溫加熱器3,第一 調(diào)溫水箱17，第一補(bǔ)熱換熱器18，第三三通轉(zhuǎn)換閥12通過(guò)第十循環(huán) 管K10連通第一調(diào)溫水箱17,第十循環(huán)管K10上設(shè)有第一電磁閥15; 第一調(diào)溫水箱17通過(guò)第一循環(huán)管Kl連通恒溫加熱器3的輸入端3a， 恒溫加熱器3的輸出端3b通過(guò)第二循環(huán)管K2連通第六三通轉(zhuǎn)換閥7, 第六三通轉(zhuǎn)換閥7分別通過(guò)第三循環(huán)管K3和第四循環(huán)管K4連通第二 三通轉(zhuǎn)換閥11和第一調(diào)溫水箱17，第一補(bǔ)熱換熱器18連接第一調(diào) 溫水箱17,為第一調(diào)溫水箱17補(bǔ)熱；原料加熱系統(tǒng)，包括第二調(diào)溫 水箱19、第二補(bǔ)熱換熱器20、原料加熱器5、沼液廢熱回收換熱器4， 第四三通轉(zhuǎn)換閥13通過(guò)第十一循環(huán)管Kll連通第二調(diào)溫水箱19，第 十一循環(huán)管Kll上設(shè)置第二電/f茲閥22,第二調(diào)溫水箱19通過(guò)第三循環(huán)水泵21連接到原料加熱器5的輸入端，原料加熱器5的輸出端連 通第七三通轉(zhuǎn)換閥6,第七三通轉(zhuǎn)換閥6分別通過(guò)第五循環(huán)管K5和 第十二循環(huán)管K12連通第二三通轉(zhuǎn)換閥11和第二調(diào)溫水箱19;第二 補(bǔ)熱換熱器20連接第二調(diào)溫水箱19,為第二調(diào)溫水箱19補(bǔ)熱；進(jìn) 料管24依次穿過(guò)沼液廢熱回收換熱器4、原料加熱器5連通厭氧發(fā) 酵罐2的進(jìn)料口；出料管23穿過(guò)沼液廢熱回收換熱器4后連通厭氧 發(fā)酵罐2的出料口；各三通轉(zhuǎn)換閥，循環(huán)水泵，電磁閥，補(bǔ)熱換熱器 均由檢測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。
第一補(bǔ)熱換熱器和第二補(bǔ)熱換熱器均為燃?xì)饧訜崞?，采用本系統(tǒng) 產(chǎn)生的沼氣對(duì)第 一 調(diào)溫水箱和第二調(diào)溫水箱進(jìn)行補(bǔ)熱。
權(quán)利要求
1、中高溫厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔助加熱系統(tǒng)，其特征在于包括太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)和原料加熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器組(1)、儲(chǔ)熱水箱(8)、三通轉(zhuǎn)換閥、循環(huán)水泵、檢測(cè)控制系統(tǒng)和連接管道，儲(chǔ)熱水箱(8)由隔板分成上下連通的兩部分，太陽(yáng)能集熱器組(1)的輸出端通過(guò)第一集熱循環(huán)管(J1)連通第五三通轉(zhuǎn)換閥(14)，第五三通轉(zhuǎn)換閥(14)分別通過(guò)第五集熱循環(huán)管(J5)和第六集熱循環(huán)管(J6)連通儲(chǔ)熱水箱(8)上部第一進(jìn)水口(8c)和下部第二進(jìn)水口(8d)，儲(chǔ)熱水箱(8)上部第一出水口(8a)和下部第二出水口(8b)分別通過(guò)第三集熱循環(huán)管(J3)和第四集熱循環(huán)管(J4)連通第一三通轉(zhuǎn)換閥(10)，第一三通轉(zhuǎn)換閥(10)通過(guò)第二集熱循環(huán)管(J2)與太陽(yáng)能集熱器組(1)的輸入端連通，第二集熱循環(huán)管(J2)上設(shè)有第一循環(huán)水泵(9)；儲(chǔ)熱水箱(8)上部第三出水口(8g)和下部第四出水口(8h)分別通過(guò)第八循環(huán)管(K8)和第九循環(huán)管(K9)連通第三三通轉(zhuǎn)換閥(12)，第八循環(huán)管(K8)和第九循環(huán)管(K9)同時(shí)還連通第四三通轉(zhuǎn)換閥(13)；儲(chǔ)熱水箱(8)上部第三進(jìn)水口(8e)和下部第四進(jìn)水口(8f)分別通過(guò)第六循環(huán)管(K6)和第七循環(huán)管(K7)連通第二三通轉(zhuǎn)換閥(11)；厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)，包括厭氧發(fā)酵罐(2)，置于厭氧發(fā)酵罐(2)內(nèi)的恒溫加熱器(3)，第一調(diào)溫水箱(17)，第一補(bǔ)熱換熱器(18)，第三三通轉(zhuǎn)換閥(12)通過(guò)第十循環(huán)管(K10)連通第一調(diào)溫水箱(17)，第十循環(huán)管(K10)上設(shè)有第一電磁閥(15)；第一調(diào)溫水箱(17)通過(guò)第一循環(huán)管(K1)連通恒溫加熱器(3)的輸入端(3a)，恒溫加熱器(3)的輸出端(3b)通過(guò)第二循環(huán)管(K2)連通第六三通轉(zhuǎn)換閥(7)，第六三通轉(zhuǎn)換閥(7)分別通過(guò)第三循環(huán)管(K3)和第四循環(huán)管(K4)連通第二三通轉(zhuǎn)換閥(11)和第一調(diào)溫水箱(17)，第一補(bǔ)熱換熱器(18)連接第一調(diào)溫水箱(17)，為第一調(diào)溫水箱(17)補(bǔ)熱；原料加熱系統(tǒng)，包括第二調(diào)溫水箱(19)、第二補(bǔ)熱換熱器(20)、原料加熱器(5)、沼液廢熱回收換熱器(4)，第四三通轉(zhuǎn)換閥(13)通過(guò)第十一循環(huán)管(K11)連通第二調(diào)溫水箱(19)，第十一循環(huán)管(K11)上設(shè)置第二電磁閥(22)，第二調(diào)溫水箱(19)通過(guò)第三循環(huán)水泵(21)連接到原料加熱器(5)的輸入端，原料加熱器(5)的輸出端連通第七三通轉(zhuǎn)換閥(6)，第七三通轉(zhuǎn)換閥(6)分別通過(guò)第五循環(huán)管(K5)和第十二循環(huán)管(K12)連通第二三通轉(zhuǎn)換閥(11)和第二調(diào)溫水箱(19)；第二補(bǔ)熱換熱器(20)連接第二調(diào)溫水箱(19)，為第二調(diào)溫水箱(19)補(bǔ)熱；進(jìn)料管(24)依次穿過(guò)沼液廢熱回收換熱器(4)、原料加熱器(5)連通厭氧發(fā)酵罐(2)的進(jìn)料口；出料管(23)穿過(guò)沼液廢熱回收換熱器(4)后連通厭氧發(fā)酵罐(2)的出料口；各三通轉(zhuǎn)換閥，循環(huán)水泵，電磁閥，補(bǔ)熱換熱器均由檢測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的中高溫厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔助 加熱系統(tǒng)，其特征在于所述補(bǔ)熱換熱器可以是燃?xì)饧訜崞?，也可?是熱泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及中高溫厭氧發(fā)酵罐的太陽(yáng)能恒溫輔助加熱系統(tǒng)，包括太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)和原料加熱系統(tǒng)，太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)包括太陽(yáng)能集熱器組、儲(chǔ)熱水箱、三通轉(zhuǎn)換閥、循環(huán)水泵、檢測(cè)控制系統(tǒng)和連接管道，儲(chǔ)熱水箱由隔板分成上下連通的兩部分，進(jìn)行分別儲(chǔ)熱和供熱；厭氧發(fā)酵罐恒溫加熱系統(tǒng)，包括厭氧發(fā)酵罐，置于厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的恒溫加熱器，第一調(diào)溫水箱，第一補(bǔ)熱換熱器；原料加熱系統(tǒng)，包括第二調(diào)溫水箱、第二補(bǔ)熱換熱器、原料加熱器、沼液廢熱回收換熱器；各管道上的三通轉(zhuǎn)換閥，循環(huán)水泵，電磁閥，補(bǔ)熱換熱器均由檢測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制。本發(fā)明具有儲(chǔ)熱方式合理、能源利用率高、可優(yōu)先和充分利用太陽(yáng)能的有益效果。
文檔編號(hào)C12M1/107GK101434901SQ200810163449
公開(kāi)日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者傅莉霞, 張建高, 鄭榮進(jìn) 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)