一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721304193.5 (22)申请日 2017.10.11 (73)专利权人 河南理工大学 地址 454003 河南省焦作市高新区世纪大 道2001号 (72)发明人 段培高许玉平 (74)专利代理机构 合肥市科融知识产权代理事 务所(普通合伙) 34126 代理人 刘备 (51)Int.Cl. C12M 1/107(2006.01) C12M 1/36(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12M 1/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造。

2、已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生 装置 (57)摘要 本实用新型公开了一种具有辅热和物料破 碎功能的沼气产生装置， 包括反应箱、 太阳能集 热器和粉碎装置， 本装置通过在反应箱上方设置 太阳能集热器， 通过太阳能集热器加热水与反应 箱内进行热交换使反应箱内保持高温状态， 进而 加快了发酵速度， 通过粉碎装置的设立， 使得反 应物料的体积缩小， 反应效率增加， 并且通过提 升筒、 酸液箱和酸液聚集部的设置， 将反应箱内 废料向上提升并最终从废料出口排出、 将反应箱 内过多的酸液排出， 进而避免反应箱内废料堆积 和酸液过多影响发酵， 整个系统通过单片机。

3、控 制， 各个部分分步独立完成， 不需要人工操作， 节 省了大量的人力物力。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 207567216 U 2018.07.03 CN 207567216 U 1.一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 包括反应箱、 太阳能集热器和粉碎 装置， 其特征在于， 所述反应箱底部截面呈圆弧状， 太阳能集热器固定在反应箱上方并倾斜 设置， 所述太阳能集热器的进水端和出水端均连接有循环管道， 在反应箱侧壁内嵌设有热 交换管道， 所述太阳能集热器、 循环管道和热交换管道依次连接形成循环回路， 在循环管道 上安装有循环泵， 所述反应箱内中央插装有提升筒， 提升筒形状。

4、为倒置 “T” 型， 所述提升筒 包括设置在提升筒中央的提升杆和安装在提升杆上的提升螺旋， 所述提升杆连接外部设置 的电机， 在提升筒下部开设有两个废料入口， 在废料入口上设有电磁阀， 所述提升筒上端延 伸出反应箱上方， 在提升筒上端设有废料出口， 在废料出口上安装有密封门； 所述反应箱内 底部右侧设有酸液聚集部， 所述酸液聚集部侧面与反应箱内部通过隔板隔绝， 酸液聚集部 顶部为滤网， 在反应箱顶部设有酸液箱， 所述酸液箱上连接有抽吸管， 抽吸管下端伸入酸液 聚集部内底部， 在抽吸管上安装有抽吸泵， 所述反应箱的顶部还安装有控制器。 2.根据权利要求1所述的一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生。

5、装置， 其特征在于， 所述控制器包括单片机、 电源模块和计时器， 所述单片机分别连接计时器、 电源模块、 电磁 阀、 粉碎电机、 提升电机和抽吸泵。 3.根据权利要求2所述的一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 其特征在于， 所述单片机的型号选用AT82C52系列。 4.根据权利要求1所述的一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 其特征在于， 所述粉碎装置包括两支撑板， 两支撑板顶端分别固定在反应箱的内壁上， 两支撑板向中间 倾斜设置， 所述两支撑板底端左右对称设置有弧形齿槽， 所述两弧形齿槽之间设置有粉碎 辊， 所述粉碎辊外圆周上均匀设置有与弧形齿槽啮合的粉碎齿； 所述弧形齿槽顶端。

6、与支撑 板底端铰接连接， 两弧形齿槽底端之间设置有间隙， 所述弧形齿槽下侧设置有托板， 所述托 板呈弧形状， 托板顶端固定在支撑板上， 所述托板与弧形齿槽之间设置有多个压缩弹簧。 5.根据权利要求1所述的一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 其特征在于， 所述太阳能集热器的倾斜角度为25 。 6.根据权利要求1所述的一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 其特征在于， 所述废料出口位于提升筒侧壁上并与提升筒外壁呈60 夹角倾斜设置。 权利要求书 1/1 页 2 CN 207567216 U 2 一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置 技术领域 0001 本实用新型涉及沼气产生装置，。

7、 具体是一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生 装置。 背景技术 0002 沼气是利用生活、 工业有机废弃物生产的清洁能源， 厌氧消化生产沼气的技术， 因 其具有良好的能源、 环境效益近年来逐渐被人们关注， 特别是在农村地区， 具有大量可用来 制备沼气的原料， 适合进行大力推广， 但沼气在进行制备过程中受温度等条件的影响较大， 特别是在我国北方寒冷的天气， 原料难以进行厌氧发酵反应， 成为制约沼气使用的重要难 题， 而使用常规能源对原料进行加热来使原料升温往往入不敷出； 太阳能作为清洁且容易 得到的能源已渐渐普及在人们日常生活的各个领域， 如果能利用太阳能解决冬天沼气产出 量的问题则能大大影响沼。

8、气的推广使用。 0003 制备沼气的原料在反应箱中反应完成后需要进行清理， 常规的方式是人工进入反 应箱内进行清理， 不仅十分麻烦， 而且反应箱内气体环境会影响人身体健康， 同时原料在发 酵过程中会不断产生酸液， 常规用水泵清理酸液时会由于酸液中夹杂过多的细碎原料影响 水泵正常工作， 而酸液聚集过多也会直接影响原料的发酵速度。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的在于提供一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 以解 决上述背景技术中提出的问题。 0005 为实现上述目的， 本实用新型提供如下技术方案： 0006 一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装置， 包括反应箱、 太阳能集热器和粉。

9、 碎装置， 所述反应箱底部截面呈圆弧状， 太阳能集热器固定在反应箱上方并倾斜设置， 所述 太阳能集热器的进水端和出水端均连接有循环管道， 在反应箱侧壁内嵌设有热交换管道， 所述太阳能集热器、 循环管道和热交换管道依次连接形成循环回路， 在循环管道上安装有 循环泵， 所述反应箱内中央插装有提升筒， 提升筒形状为倒置 “T” 型， 所述提升筒包括设置 在提升筒中央的提升杆和安装在提升杆上的提升螺旋， 所述提升杆连接外部设置的电机， 在提升筒下部开设有两个废料入口， 在废料入口上设有电磁阀， 所述提升筒上端延伸出反 应箱上方， 在提升筒上端设有废料出口， 在废料出口上安装有密封门； 所述反应箱内底部。

10、右 侧设有酸液聚集部， 所述酸液聚集部侧面与反应箱内部通过隔板隔绝， 酸液聚集部顶部为 滤网， 在反应箱顶部设有酸液箱， 所述酸液箱上连接有抽吸管， 抽吸管下端伸入酸液聚集部 内底部， 在抽吸管上安装有抽吸泵， 所述反应箱的顶部还安装有控制器。 0007 作为本实用新型进一步的方案： 所述控制器包括单片机、 电源模块和计时器， 所述 单片机分别连接计时器、 电源模块、 电磁阀、 粉碎电机、 提升电机和抽吸泵。 0008 作为本实用新型进一步的方案： 所述单片机的型号选用AT82C52系列。 0009 作为本实用新型进一步的方案： 所述粉碎装置包括两支撑板， 两支撑板顶端分别 说明书 1/3 页。

11、 3 CN 207567216 U 3 固定在反应箱的内壁上， 两支撑板向中间倾斜设置， 所述两支撑板底端左右对称设置有弧 形齿槽， 所述两弧形齿槽之间设置有粉碎辊， 所述粉碎辊外圆周上均匀设置有与弧形齿槽 啮合的粉碎齿。 所述弧形齿槽顶端与支撑板底端铰接连接， 两弧形齿槽底端之间设置有间 隙， 所述弧形齿槽下侧设置有托板， 所述托板呈弧形状， 托板顶端固定在支撑板上， 所述托 板与弧形齿槽之间设置有多个压缩弹簧。 0010 作为本实用新型进一步的方案： 所述太阳能集热器的倾斜角度为25 。 0011 作为本实用新型再进一步的方案： 所述废料出口位于提升筒侧壁上并与提升筒外 壁呈60 夹角倾斜。

12、设置。 0012 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果是： 本装置通过在反应箱上方设置太阳 能集热器， 通过太阳能集热器加热水与反应箱内进行热交换使反应箱内保持高温状态， 进 而加快了发酵速度， 通过粉碎装置的设立， 使得反应物料的体积缩小， 反应效率增加， 并且 通过提升筒、 酸液箱和酸液聚集部的设置， 将反应箱内废料向上提升并最终从废料出口排 出、 将反应箱内过多的酸液排出， 进而避免反应箱内废料堆积和酸液过多影响发酵， 整个系 统通过单片机控制， 各个部分分步独立完成， 不需要人工操作， 节省了大量的人力物力。 附图说明 0013 图1为本实用新型的结构示意图。 0014 图2为控制器。

13、的工作示意图。 0015 图3为粉碎装置的局部放大图。 0016 图中1-反应箱， 2-太阳能集热器， 21-循环管道， 22-热交换管道， 3-粉碎辊， 31-转 动轴， 4-弧形板， 41-弧形齿槽， 42-压缩弹簧， 5-提升筒， 51-废料入口， 52-提升杆， 53-提升 螺旋， 54-废料出口， 55-电磁阀， 6-酸液箱， 61-抽吸管， 62-酸液聚集部， 63-滤网、 64-抽吸 泵,7-控制器。 具体实施方式 0017 下面将结合本实用新型实施例中的附图， 对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例， 而不是。

14、全部的 实施例。 基于本实用新型中的实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例， 都属于本实用新型保护的范围。 0018 请参阅图1-3， 本实用新型实施例中， 一种具有辅热和物料破碎功能的沼气产生装 置， 包括反应箱1、 太阳能集热器2和粉碎装置， 所述反应箱1底部截面呈圆弧状， 太阳能集热 器2固定在反应箱1上方并倾斜设置， 所述太阳能集热器2的进水端和出水端均连接有循环 管道21， 在反应箱1侧壁内嵌设有热交换管道22， 所述太阳能集热器1、 循环管道21和热交换 管道22依次连接形成循环回路， 在循环管道21上安装有循环泵， 所述反应箱1内中央插装有。

15、 提升筒5， 提升筒5形状为倒置 “T” 型， 所述提升筒5包括设置在提升筒中央的提升杆52和安 装在提升杆52上的提升螺旋53， 所述提升杆52连接外部设置的电机， 在提升筒5下部开设有 两个废料入口51， 在废料入口51上设有电磁阀55， 所述提升筒5上端延伸出反应箱1上方， 在 提升筒5上端设有废料出口54， 在废料出口54上安装有密封门； 所述反应箱1内底部右侧设 有酸液聚集部62， 所述酸液聚集部62侧面与反应箱1内部通过隔板隔绝， 酸液聚集部62顶部 说明书 2/3 页 4 CN 207567216 U 4 为滤网63， 在反应箱1顶部设有酸液箱6， 所述酸液箱6上连接有抽吸管61。

16、， 抽吸管61下端伸 入酸液聚集部62内底部， 在抽吸管61上安装有抽吸泵64， 所述反应箱1的顶部还安装有控制 器7。 0019 所述粉碎装置包括两支撑板32， 两支撑板32顶端分别固定在反应箱1的内壁上， 两 支撑板8向中间倾斜设置， 所述两支撑板8底端左右对称设置有弧形齿槽41， 所述两弧形齿 槽41之间设置有粉碎辊2， 所述粉碎辊3外圆周上均匀设置有与弧形齿槽41啮合的粉碎齿。 所述弧形齿槽41顶端与支撑板32底端铰接连接， 两弧形齿槽41底端之间设置有间隙， 所述 弧形齿槽41下侧设置有托板4， 所述托板4呈弧形状， 托板4顶端固定在支撑板32上， 所述托 板4与弧形齿槽41之间设置。

17、有多个压缩弹簧5。 0020 控制器包括单片机、 电源模块和计时器， 所述单片机分别连接计时器、 电源模块、 电磁阀、 粉碎电机、 提升电机和抽吸泵。 0021 进行沼气的制备时， 将原料投放至入粉碎装置内， 由支撑板32导流进入弧形齿槽 41， 粉碎辊3与弧形齿槽41啮合传动对矿石进行初步粉碎， 弧形齿槽41在压缩弹簧42的支撑 下始终贴紧粉碎辊3， 提高粉碎效率， 同时避免粉碎卡料， 进而提高发酵速度； 原料在反应箱 1内进行发酵产生沼气时， 太阳能集热器2通过吸收太阳能对太阳能集热器2内水进行加热， 加热后的水通过循环管道21进入热交换管道22与反应箱1内进行热交换， 使反应箱1内保持 。

18、高温状态， 进而加快了发酵速度， 原料发酵结束后， 打开废料出口54上密封门和废料入口51 上电磁阀， 启动电机带动提升杆52转动， 通过提升螺旋53将从废料入口51进入提升筒5内的 废料向上提升并最终从废料出口54排出， 进而避免反应箱1内废料堆积影响发酵并且减少 了人工清理工作， 而反应箱1内原料发酵产生的酸液过多时， 会通过滤网63进入酸液聚集部 62内， 通过抽吸管61定期将酸液抽至酸液箱6内， 避免酸液过多影响发酵， 并且通过滤网63 避免固体原料进入抽吸管61内， 保证装置正常工作。 0022 本实用新型的工作原理是： 整个装置通过单片机控制， 加入物料时， 单片机首先启 动粉碎电。

19、机， 粉碎电机通过传动轴31带动粉碎辊将物料进行粉碎， 通过计时器控制反应时 间， 反应时间到后直接通过控制电磁阀和提升电机开启， 将反应后的废料进行排除， 并且打 开抽吸泵， 将酸液箱6中的酸液抽出， 整个系统通过单片机控制， 各个部分分步独立完成， 不 需要人工操作， 节省了大量的人力物力。 0023 对于本领域技术人员而言， 显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节， 而 且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本实用新 型。 因此， 无论从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的， 而且是非限制性的， 本实用新 型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定。

20、， 因此旨在将落在权利要求的等同要件的含 义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。 不应将权利要求中的任何附图标记视为限制 所涉及的权利要求。 0024 此外， 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 说明书 3/3 页 5 CN 207567216 U 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 207567216 U 6 图2 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 207567216 U 7 。