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1、(10)申请公布号 CN 103409192 A (43)申请公布日 2013.11.27 CN 103409192 A *CN103409192A* (21)申请号 201310381690.5 (22)申请日 2013.08.28 C10L 3/10(2006.01) (71)申请人 黑龙江省科学院科技孵化中心 地址 150090 黑龙江省哈尔滨市南岗区嵩山 路 15 号 7 号楼 B 座 8 层 (72)发明人 徐晓秋 刘伟 王欣 王志成 刘旭丹 (74)专利代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 代理人 高媛 (54) 发明名称 一种沼气旋转冷凝的装置 (57) 摘要 一。
2、种沼气旋转冷凝的装置， 它涉及一种冷凝 装置， 以解决现有沼气脱水方法主要是节流膨胀 冷却脱水法和加压后冷却法， 两种方法均存在冷 凝效率低， 不能满足发电机组进气要求高的问题。 挡板的上方为冷凝液仓、 下方为冷凝水收集仓， 螺 旋轴的上端为沼气入口且穿过冷凝器的顶部、 上 端穿过挡板且位于冷凝水收集仓中， 主动轴的输 入端与电机的输出端连接、 输出端与螺旋管连接， 被动轴与螺旋管连接， 沼气输出管的上端为沼气 出口且穿过冷凝器的顶部、 下端穿过挡板且位于 冷凝水收集仓中， 冷凝液入口位于冷凝液仓的下 部， 冷凝液出口位于冷凝液仓的上部， 冷凝器的下 端设有冷凝器排水口。本发明用于大型沼气工程。
3、 的沼气发电工艺。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103409192 A CN 103409192 A *CN103409192A* 1/1 页 2 1. 一种沼气旋转冷凝的装置， 其特征在于 ： 所述沼气旋转冷凝的装置包括冷凝器 （1） 、 螺旋管 （2） 、 主动轴 （3） 、 电机 （4） 、 被动轴 （5） 、 挡板 （6） 和沼气输出管 （7） ， 所述冷凝器 （1） 为圆柱筒状结构， 所述挡板 （6） 水平设置冷凝器。
4、 （1） 内， 所述挡板 （6） 的上方为冷凝液仓 （1-1） 、 所述挡板 （6） 的下方为冷凝水收集仓 （1-2） ， 螺旋管 （2） 设置在冷凝液仓 （1-1） 中， 螺旋轴 （2） 的上端为沼气入口 （2-1） 且穿过冷凝器 （1） 的顶部， 螺旋轴 （2） 的上端穿过挡板 （6） 且位于冷凝水收集仓 （1-2） 中， 主动轴 （3） 通过轴承安装在冷凝器 （1） 的顶部， 主动轴 （3） 的输入端与电机 （4） 的输出端连接， 主动轴 （3） 的输出端与螺旋管 （2） 连接， 被动轴 （5） 通过轴承安装在挡板 （6） 内， 被动轴 （5） 与螺旋管 （2） 连接， 电机 （4） 固。
5、装在冷凝器 （1） 的 外部， 沼气输出管 （7） 设置在冷凝液仓 （1-1） 中， 沼气输出管 （7） 的上端为沼气出口 （7-1） 且穿过冷凝器 （1） 的顶部， 沼气输出管 （7） 的下端穿过挡板 （6） 且位于冷凝水收集仓 （1-2） 中， 冷凝器 （1） 的侧壁上分别设有冷凝液入口 （1-3） 和冷凝液出口 （1-4） ， 冷凝液入口 （1-3） 位于冷凝液仓 （1-1） 的下部， 冷凝液出口 （1-4） 位于冷凝液仓 （1-1） 的上部， 冷凝器 （1） 的 下端设有冷凝器排水口 （1-5） 。 2. 根据权利要求 1 所述一种沼气旋转冷凝的装置， 其特征在于 ： 所述沼气旋转冷凝。
6、的 装置还包括液位计 （8） ， 液位计 （8） 设置在冷凝器 （1） 的侧壁上且位于冷凝水收集仓 （1-2） 的上部。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述一种沼气旋转冷凝的装置， 其特征在于 ： 所述沼气旋转冷 凝的装置还包括排气管 （9） ， 排气管 （9） 设置在冷凝液仓 （1-1） 中， 排气管 （9） 的上端穿过冷 凝器 （1） 的顶部， 排气管 （9） 的下端穿过挡板 （6） 且位于冷凝水收集仓 （1-2） 中。 权 利 要 求 书 CN 103409192 A 2 1/2 页 3 一种沼气旋转冷凝的装置 技术领域 0001 本发明涉及一种冷凝装置， 具体涉及一种沼气旋转冷凝的装。
7、置。 背景技术 0002 沼气发电工程是以厌氧消化为核心技术， 以沼气发电形成终端产品， 集粪便处理、 沼气生产发电、 沼肥资源化利用为一体的系统工程。但由于沼气发电机组对沼气气质的要 求过高， 尤其是在黑龙江等寒区， 致使沼气发电工程的发电成本及发电效果不能得到很好 的保证。 0003 沼气主要成分是甲烷和二氧化碳， 其热值约是20-25MJ/m3。 在沼气工程中， 产生的 沼气根据工艺不同， 其温度也不同， 多为 30和 50左右， 含有大量的水蒸气， 会造成发电 机管路堵塞， 影响发电机寿命， 同时， 水与沼气中的硫化氢共同作用， 可加速管道及阀门的 腐蚀， 因此， 沼气必须进行脱水处理。
8、。 0004 目前， 大型沼气工程中常用的沼气脱水方法主要是节流膨胀冷却脱水法和加压后 冷却法。 但这两种方法都需要额外增加增压设备， 并且须将冷凝器安装在管路的最低处， 造 成成本的增加和工艺的局限性。另外， 专利申请号为 201110141563.9 的专利提出一级冷凝 脱水和二级离心脱水相结合的脱水工艺， 该专利虽然可实现沼气的脱水处理， 但是该专利 增加了沼气脱水设备， 导致沼气脱水成本和步骤的增加。 发明内容 0005 本发明的目的是为解决现有沼气脱水方法主要是节流膨胀冷却脱水法和加压后 冷却法， 两种方法都需要额外增加增压设备， 且须将冷凝器安装在管路的最低处， 导致冷凝 效率低，。
9、 不能满足发电机组进气要求高的问题， 而提供一种沼气旋转冷凝的装置。 0006 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 ： 0007 本发明包括冷凝器、 螺旋管、 主动轴、 电机、 被动轴、 挡板和沼气输出管， 所述冷凝 器为圆柱筒状结构， 所述挡板水平设置冷凝器内， 所述挡板的上方为冷凝液仓、 所述挡板的 下方为冷凝水收集仓， 螺旋管设置在冷凝液仓中， 螺旋轴的上端为沼气入口且穿过冷凝器 的顶部， 螺旋轴的上端穿过挡板且位于冷凝水收集仓中， 主动轴通过轴承安装在冷凝器的 顶部， 主动轴的输入端与电机的输出端连接， 主动轴的输出端与螺旋管连接， 被动轴通过轴 承安装在挡板内， 被动轴与螺旋管连。
10、接， 电机固装在冷凝器的外部， 沼气输出管设置在冷凝 液仓中， 沼气输出管的上端为沼气出口且穿过冷凝器的顶部， 沼气输出管的下端穿过挡板 且位于冷凝水收集仓中， 冷凝器的侧壁上分别设有冷凝液入口和冷凝液出口， 冷凝液入口 位于冷凝液仓的下部， 冷凝液出口位于冷凝液仓的上部， 冷凝器的下端设有冷凝器排水口。 0008 本发明与已有技术相比具有以下有益效果 ： 0009 一、 本发明的沼气输入管采用的是螺旋管结构， 增加了沼气与冷凝液接触面积， 从 而提高了沼气脱水效率， 脱水效率相比现有技术提高 30， 达到满足沼气发电机组的进气 要求。 说 明 书 CN 103409192 A 3 2/2 页。
11、 4 0010 二、 本发明用于大型沼气工程脱硫工艺之前， 具有高效沼气脱水功能， 既解决了常 规沼气冷凝脱水效果不好， 不能满足发电机组进气要求高的技术难题， 又解决了简化沼气 脱水工艺的难题。 0011 三、 本发明结构简单， 无徐增加增压设备， 且无运动部件， 运行费用低。 0012 三、 整个厌氧消化过程完全是自动化控制， 工艺简单， 节省成本。 附图说明 0013 图 1 是本发明一种沼气旋转冷凝的装置的整体结构主剖视图 ； 图 2 是本发明一种 沼气旋转冷凝的装置的整体结构立体图。 具体实施方式 0014 具体实施方式一 ： 结合图 1 和图 2 说明本实施方式， 本实施方式包括是。
12、冷凝器 1、 螺旋管 2、 主动轴 3、 电机 4、 被动轴 5、 挡板 6 和沼气输出管 7， 冷凝器 1 为圆柱筒状结构， 所 述挡板 6 水平设置冷凝器 1 内， 所述挡板 6 的上方为冷凝液仓 1-1、 所述挡板 6 的下方为冷 凝水收集仓 1-2， 螺旋管 2 设置在冷凝液仓 1-1 中， 螺旋轴 2 的上端为沼气入口 2-1 且穿过 冷凝器 1 的顶部， 螺旋轴 2 的上端穿过挡板 6 且位于冷凝水收集仓 1-2 中， 主动轴 3 通过轴 承安装在冷凝器 1 的顶部， 主动轴 3 的输入端与电机 4 的输出端连接， 主动轴 3 的输出端与 螺旋管 2 连接， 被动轴 5 通过轴承安。
13、装在挡板 6 内， 被动轴 5 与螺旋管 2 连接， 电机 4 固装 在冷凝器 1 的外部， 沼气输出管 7 设置在冷凝液仓 1-1 中， 沼气输出管 7 的上端为沼气出口 7-1 且穿过冷凝器 1 的顶部， 沼气输出管 7 的下端穿过挡板 6 且位于冷凝水收集仓 1-2 中， 冷凝器1的侧壁上分别设有冷凝液入口1-3和冷凝液出口1-4， 冷凝液入口1-3位于冷凝液 仓 1-1 的下部， 冷凝液出口 1-4 位于冷凝液仓 1-1 的上部， 冷凝器 1 的下端设有冷凝器排水 口 1-5。发酵后产生的沼气经沼气入口 2-1 流入。 0015 具体实施方式二 ： 结合图 1 说明本实施方式， 本实施。
14、方式与具体实施方式一不同 的是它还增加有液位计8， 液位计8设置在冷凝器1的侧壁上且位于冷凝水收集仓1-2的上 部。液位计 8 用于监测冷凝水液位， 当冷凝水液位达到一定高度时， 通过冷凝器排水口 1-5 进行排放。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。 0016 具体实施方式三 ： 结合图 2 说明本实施方式， 本实施方式与具体实施方式一不同 的是它还增加有排气管 9， 排气管 9 设置在冷凝液仓 1-1 中， 排气管 9 的上端穿过冷凝器 1 的顶部， 排气管 9 的下端穿过挡板 6 且位于冷凝水收集仓 1-2 中。当冷凝水收集仓 1-2 中 的压力过大等紧急状况出现时， 排气管 9 用。
15、于排放冷凝水收集仓 1-2 内的沼气。其它组成 及连接关系与具体实施方式一或二相同。 0017 本发明的工作原理 ： 0018 冷凝液由冷凝液入口 1-3 进入冷凝液仓 1-1 中并填满冷凝液仓， 沼气由沼气入口 2-1 进入到螺旋管 2， 启动电机 4， 螺旋管 2 在主动轴 3 的带动下旋转， 螺旋管 2 内的沼气在 冷凝液仓1-1内的得到了充分冷凝， 沼气经冷凝脱水后， 冷凝水顺着螺旋管2流入冷凝水收 集仓1-2， 同时， 沼气也通过螺旋管 2 进入冷凝水收集仓 1-2 后进入沼气输出管 7， 经沼气出 口 7-1 进入下一级管道。冷凝液由冷凝液出口 1-4 排出。 说 明 书 CN 103409192 A 4 1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103409192 A 5 。