利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是：包括沼氣罐本體、風(fēng)力機、傳動軸、定葉片和動葉片，所述沼氣罐本體頂部中心固接有軸套，所述軸套通過軸承支承傳動軸，所述軸套在沼氣罐本體腔內(nèi)的一端固接有定葉片，所述傳動軸上端與風(fēng)力機連接，傳動軸下端固接有動葉片，所述沼氣罐本體上部設(shè)有出氣管，頂部設(shè)有進料口，底部設(shè)有出料口。有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐較小風(fēng)速即可滿足制熱要求。增加了攪拌功能，進一步提高了沼氣的產(chǎn)量，保證冬季用氣量的需求；在風(fēng)力資源較豐富的地區(qū)，基本不會開啟電加熱裝置，使得沼氣的生產(chǎn)過程基本不消耗常規(guī)能源，實現(xiàn)了“綠色生產(chǎn)”。
【專利說明】利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于沼氣罐，尤其涉及一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著農(nóng)村社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，農(nóng)村能源消耗日益增大。沼氣作為一種可再生能源具有熱值高、取材廣泛、產(chǎn)物無污染、燃燒穩(wěn)定、用途廣泛等特點，具有很大的發(fā)展前景。各類沼氣工程中的溫度是保證沼氣正常發(fā)酵之重要條件，同時也是制約我國冬季寒冷地區(qū)制取沼氣的主要因素。有研究表明沼氣罐內(nèi)溫度變化超過:TC會對產(chǎn)氣量產(chǎn)生明顯的影響，若溫度低于10°c以下將無法正常產(chǎn)氣。采用常規(guī)能源加熱制取沼氣不僅成本高而且不節(jié)能。尤其是在緯度較高的地區(qū)，秋、冬、初春等季節(jié)室外溫度相對較低，不利于發(fā)酵的進行，無法大面積推廣使用沼氣。目前，有采用太陽能加熱沼氣罐的裝置，但是恰恰冬季太陽能輻射強度低，況且空氣污染嚴(yán)重，能見度較低，進一步衰減了達到地面的輻射量，使得太陽能加熱沼氣罐的可靠性降低。利用冬季風(fēng)能相對較為穩(wěn)定的特點，開發(fā)一種利用風(fēng)能加熱發(fā)酵增加沼氣產(chǎn)率的裝置顯得尤為重要。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，適用于風(fēng)力資源比較豐富地區(qū)的各類沼氣工程，在秋、冬、初春風(fēng)力比較旺盛的時期，采用風(fēng)力制熱形式為攪拌液體制熱，把風(fēng)能轉(zhuǎn)化成熱能加以利用，有利于沼氣發(fā)酵的正常進行。
[0004]本實用新型為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)，一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:包括沼氣罐本體、風(fēng)力機、傳動軸、定葉片和動葉片，所述沼氣罐本體頂部中心固接有軸套，所述軸套通過軸承支承傳動軸，所述軸套在沼氣罐本體腔內(nèi)的一端固接有定葉片，所述傳動軸上端與風(fēng)力機連接，傳動軸下端固接有動葉片，所述沼氣罐本體上部設(shè)有出氣管，頂部設(shè)有進料口，底部設(shè)有出料口。
[0005]所述定葉片和動葉片由若干片互成角度的葉片構(gòu)成。
[0006]所述風(fēng)力機通過變速齒輪箱與傳動軸連接。
[0007]所述沼氣罐本體內(nèi)腔上下左右設(shè)有熱電偶，所述熱電偶與溫度控制器連接。
[0008]所述沼氣罐本體內(nèi)腔底部設(shè)有電加熱裝置，所述電加熱裝置包括電加熱絲和與其連接的電控器，所述電控器與溫度控制器連接。
[0009]所述沼氣罐本體外壁依次設(shè)有保溫層和保護層。
[0010]所述軸套上端設(shè)有用于調(diào)節(jié)定、動轉(zhuǎn)子葉片間距的調(diào)節(jié)手柄。
[0011]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐結(jié)構(gòu)簡單，操作容易，安裝移動方便。該裝置對風(fēng)速要求不是太高，較小風(fēng)速即可滿足制熱要求。節(jié)能性:在解決沼氣罐冬季增溫問題的基礎(chǔ)上，增加了攪拌功能，進一步提高了沼氣的產(chǎn)量，保證冬季用氣量的需求；經(jīng)濟性:增加的沼氣產(chǎn)量可觀，初投資回收期短；環(huán)保性:風(fēng)能屬于清潔能源，在利用的過程中不會產(chǎn)生污染物而破壞環(huán)境；可靠性:該沼氣罐設(shè)置有電加熱裝置和溫度控制器，能夠很好的維持發(fā)酵所需的恒溫環(huán)境，從而保證產(chǎn)氣量。在風(fēng)力資源較豐富的地區(qū)，基本不會開啟電加熱裝置，使得沼氣的生產(chǎn)過程基本不消耗常規(guī)能源，實現(xiàn)了 “綠色生產(chǎn)”。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是風(fēng)力機轉(zhuǎn)速與制熱功率的關(guān)系圖。
[0014]圖中:1_風(fēng)力機；2_變速齒輪箱；3_傳動軸；4_溫度控制器；5_調(diào)節(jié)手柄；6-出氣管；7_進料口 ；8_壓力表；9_熱電偶；10-保溫層；11_出料口 ；12_電加熱絲；13-定葉片；14-動葉片；15_沼氣罐本體；16_保護層；17_軸套；18_軸承；19_支架。
【具體實施方式】
[0015]以下結(jié)合較佳實施例，對依據(jù)本實用新型提供的【具體實施方式】詳述如下:實施例
[0016]詳見附圖1，一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，包括沼氣罐本體15、風(fēng)力機
1、傳動軸3、定葉片13和動葉片14，所述沼氣罐本體頂部中心固接有軸套17，所述軸套通過軸承18支承傳動軸,所述軸套在沼氣罐本體腔內(nèi)的一端固接有定葉片,所述風(fēng)力機通過變速齒輪箱與傳動軸連接。傳動軸下端固接有動葉片，所述定葉片和動葉片由若干片互成角度的葉片構(gòu)成。當(dāng)有風(fēng)吹過時，風(fēng)力機I開始轉(zhuǎn)動，由變速齒輪箱2帶動傳動軸3上的動葉片14旋轉(zhuǎn)，發(fā)酵罐中的發(fā)酵液被攪拌并與定葉片13以及周圍的罐壁進行碰撞，摩擦生熱，從而使得罐內(nèi)發(fā)酵液增溫。所述沼氣罐本體上部設(shè)有出氣管6，頂部設(shè)有進料口 7，向罐內(nèi)添加原料，底部設(shè)有出料口 11，可以將廢料定期清除。所述沼氣罐本體內(nèi)腔上下左右設(shè)有四個熱電偶9，發(fā)酵罐內(nèi)布置有四個溫度測點，隨時監(jiān)測罐內(nèi)溫度變化，所述熱電偶與溫度控制器4連接?？梢苑乐癸L(fēng)速大時，罐內(nèi)溫度急劇上升而破壞發(fā)酵；為了嚴(yán)格控制發(fā)酵環(huán)境溫度，布置了電加熱系統(tǒng)，防止風(fēng)速過低或者無風(fēng)時罐內(nèi)溫度過低而影響發(fā)酵，很大程度上彌補了風(fēng)能的不穩(wěn)地性。以上措施能更好的維持發(fā)酵所需的恒溫環(huán)境。當(dāng)罐內(nèi)溫度低于設(shè)定值時即可開啟電加熱裝置，能夠很好的維持發(fā)酵所需的恒溫環(huán)境，從而保證產(chǎn)氣量。所述沼氣罐本體外壁依次設(shè)有保溫層10和保護層16。在罐外壁設(shè)置5_的橡塑保溫層，保溫層外設(shè)置鍍鋅鐵皮保護層。對罐體進行了保溫，風(fēng)力不足時溫度降低不會太快。發(fā)酵的攪拌本身就是間歇性的，因此不必對攪拌進行控制。沼氣罐本體內(nèi)安裝有壓力表8。
[0017]本實用新型的優(yōu)選方案是:所述沼氣罐本體內(nèi)腔底部設(shè)有電加熱裝置，所述電加熱裝置包括電加熱絲12和與其連接的電控器(圖中未示)，所述電控器與溫度控制器4連接。熱電偶9布置在如圖1所示的位置，測溫信號通過電偶傳到溫度控制器4處，將測得數(shù)據(jù)與標(biāo)定值進行比較，從而對剎車進行制動。若溫度低于限定值則開啟電加熱絲12。
[0018]本實用新型的優(yōu)選方案是:所述軸套上端設(shè)有用于調(diào)節(jié)定、動轉(zhuǎn)子葉片間距的調(diào)節(jié)手柄。調(diào)節(jié)手柄焊接在連接有定子葉片的軸套上端，調(diào)節(jié)端設(shè)有支架19，利用杠桿原理調(diào)節(jié)動子葉片和轉(zhuǎn)子葉片的間距，從而保證不同風(fēng)速時制熱裝置的產(chǎn)熱量。
[0019]利用風(fēng)力攪拌液體制熱系統(tǒng)的原理是:風(fēng)輪轉(zhuǎn)動時，通過傳動機構(gòu)帶動制熱器桶中攪拌轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子上有多個葉片；在制熱器桶內(nèi)壁上對應(yīng)的轉(zhuǎn)子葉片上也有多個定子葉片。將冷水注入水桶中。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，水被攪動形成渦流，然后與其他葉片桶壁形成摩擦撞擊，水溫逐漸升聞。
[0020]制熱方式具有以下特點:
[0021 ] (I)傳動裝置將風(fēng)輪功率輸入制熱器桶內(nèi)，不管風(fēng)輪轉(zhuǎn)速怎樣變化，攪拌器能吸收輸入的全部能量，將其全部轉(zhuǎn)換成熱能。
[0022](2)攪拌器作為風(fēng)輪的直接負(fù)荷，是風(fēng)力機“天然的”制動器，風(fēng)力機系統(tǒng)不必另外
設(shè)置超速保護裝置。
[0023]上述參照實施例對該一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐進行的詳細(xì)描述，是說明性的而不是限定性的，可按照所限定范圍列舉出若干個實施例，因此在不脫離本實用新型總體構(gòu)思下的變化和修改，應(yīng)屬本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:包括沼氣罐本體、風(fēng)力機、傳動軸、定葉片和動葉片，所述沼氣罐本體頂部中心固接有軸套,所述軸套通過軸承支承傳動軸，所述軸套在沼氣罐本體腔內(nèi)的一端固接有定葉片，所述傳動軸上端與風(fēng)力機連接，傳動軸下端固接有動葉片，所述沼氣罐本體上部設(shè)有出氣管，頂部設(shè)有進料口，底部設(shè)有出料□。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:所述定葉片和動葉片由若干片互成角度的葉片構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:所述風(fēng)力機通過變速齒輪箱與傳動軸連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:所述沼氣罐本體內(nèi)腔上下左右設(shè)有熱電偶，所述熱電偶與溫度控制器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:所述沼氣罐本體內(nèi)腔底部設(shè)有電加熱裝置，所述電加熱裝置包括電加熱絲和與其連接的電控器，所述電控器與溫度控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:所述沼氣罐本體外壁依次設(shè)有保溫層和保護層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用風(fēng)能進行攪拌和加熱的沼氣罐，其特征是:所述軸套上端設(shè)有用于調(diào)節(jié)定、動轉(zhuǎn)子葉片間距的調(diào)節(jié)手柄。
【文檔編號】C12M1/02GK203820781SQ201420209818
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】王子偉, 呂建, 任繩鳳, 孫于萍 申請人:天津城建大學(xué)