沼氣收集井開合裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種沼氣收集井開合裝置，包括：殼體，具有熱導腔體，熱導腔體包括主通道和分通道，分通道并聯在主通道上，主通道的兩端分別為進氣口和出氣口；閥門，安裝在主通道內靠近出氣口的位置，用于開閉出氣口；濃度傳感器，安裝在分通道內；以及處理器，分別與閥門和濃度傳感器電連接。由于濃度傳感器能夠實時監測管道中沼氣的濃度，控制器可根據監測的濃度控制閥門的開閉，使得本開合裝置能夠自動的控制沼氣井管路的開閉，節省了沼氣井人工巡檢成本，有效的防止了沼氣過抽現象的出現，保護產甲烷菌(Methanogenus)所需要的缺氧環境，裝置結構簡單、價格便宜、使用維護方便，可廣泛應用于填埋場、養殖場等需要收集利用甲烷氣體的場所。

Methane collecting well opening and closing device

The invention discloses a gas collection well opening and closing device, comprising a shell, with thermal conductivity cavity cavity, including the main channel and sub channel, channel parallel in the main channel, both ends of the main channel are respectively an air inlet and an air outlet; the valve outlet location near, installed in the main channel, for opening and closing air outlet; concentration sensor is mounted in the passage; and a processor are respectively connected with the valve and the concentration sensor. The concentration sensor is capable of real-time monitoring of methane concentration in the pipeline, according to the opening and closing controller can monitor the concentration control valve, the switching device can control the open and close the pipeline automatic methane wells, wells biogas saves manual inspection costs, effectively prevent methane appeared pumping phenomenon, the protection of methanogenic bacteria (Methanogenus) hypoxia environment, has the advantages of simple structure, low price, convenient use and maintenance, can be widely used in landfill, farms and other places need to collect the methane gas.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及沼氣管道控制
，具體涉及一種沼氣收集井開合裝置。
技術介紹
中國經濟結構正在加快調整，可再生能源項目和低碳技術倍受推崇。垃圾填埋場沼氣收集與利用項目是一種典型的循環經濟項目，不僅能消除填埋場易燃易爆等安全隱患，還能變廢為寶，減少溫室效應氣體排放，減緩全球氣候變化，提供綠色能源。目前全國各地都在積極開展該類項目的建設，而項目成敗的關鍵就是能否對填埋場內沼氣進行有效抽取收集。目前的填埋場沼氣收集系統，通常是在填埋場內每隔40-50米左右，打一垂直沼氣收集井，這些沼氣收集井上設有閥門，再通過接駁管與水平放置的管路相聯接，管路前端設有抽氣裝置，以一恒定負壓不停的抽取沼氣，而收集井上的閥門，通常都是在全開啟狀態。實際上每口沼氣井的情況是不一樣的，如新舊程度、井下積水程度、井口密封層是否損壞有空氣進入等，造成收集井內的甲烷濃度也不一樣。如果井內甲烷濃度過低仍然抽氣，會破壞產甲烷菌(Methanogenus)所需要的缺氧環境，會造成產甲烷菌抑制，不能生長、繁殖，甚至死亡，這時候就需要關閉收集井閥門。目前只能人工手持氣體濃度分析儀，以定期巡檢的方式檢測各沼氣井情況，來決定是否需要關閉沼氣井閥門。一個填埋場沼氣井多達幾十甚至幾百口，這種方式費時費力，效果還差。
技術實現思路
本申請提供一種能夠自動控制沼氣收集井管道開合的沼氣收集井開合裝置。一種實施例中提供一種沼氣收集井開合裝置，包括：殼體，具有熱導腔體，熱導腔體包括主通道和分通道，分通道并聯在主通道上，主通道的兩端分別為進氣口和出氣口；閥門，安裝在主通道內靠近出氣口的位置，用于開閉出氣口；濃度傳感器，安裝在分通道內，用于檢測甲烷的濃度并根據不同的濃度生成對應的濃度信號；以及處理器，分別與閥門和濃度傳感器電連接，用于獲取濃度傳感器生產的濃度信號，并根據濃度信號控制閥門的開閉。進一步地，處理器內預設有甲烷濃度的上限閾值和下限閾值，用于與根據濃度信號計算出的實時濃度值對比；若實時濃度值大于等于上限閾值，則控制閥門全打開；若實時濃度值小于等于下限閾值，則控制閥門全關閉；若實時濃度值位于上限閾值和下限閾值之間，則控制閥門為半開狀態，并且開口大小與實時濃度值的大小成正比。進一步地，甲烷濃度的上限閾值為45％，下限閾值為30％。進一步地，閥門包括驅動座、閥板、轉軸和閥板牽引器，驅動座安裝在主通道內，閥板通過轉軸可轉動的安裝在出氣口處，并且一端通過閥板牽引器與驅動座連接，閥板牽引器與處理器電連接，驅動閥板開閉出氣口。進一步地，驅動座上設有弧形導軌，閥板牽引器可移動地安裝在弧形導軌上，閥板的一端與閥板牽引器連接。進一步地，進氣口上設有防水透氣膜。進一步地，分通道的入口處設有二氧化碳吸收層。進一步地，濃度傳感器還包括溫濕度補償元件。進一步地，在殼體上設有電源電路盒，處理器安裝在電源電路盒內，在電源電路盒的側面安裝有用于顯示沼氣井開合狀態的指示燈，指示燈與處理器電連接。依據上述實施例的沼氣收集井開合裝置，由于設有濃度傳感器和處理器，濃度傳感器能夠實時監測管道中沼氣的濃度，控制器可根據監測的濃度控制閥門的開閉，使得本開合裝置能夠自動的控制沼氣井管路的開閉，節省了沼氣井人工巡檢成本，有效的防止了沼氣過抽現象的出現，保護產甲烷菌(Methanogenus)所需要的缺氧環境。附圖說明圖1為一種實施例中沼氣收集井開合裝置的結構示意圖；圖2為一種實施例中沼氣收集井開合裝置的部分結構框圖。具體實施方式下面通過具體實施方式結合附圖對本專利技術作進一步詳細說明。在本實施例中提供了一種沼氣收集井開合裝置，本開合裝置主要用于填埋場、養殖場等需要利用甲烷氣體的場所。本開合裝置安裝在沼氣收集井的管段上，作為一個能夠自動開閉的閥門控制沼氣收集井通道的開閉。本開合裝置也用于其他氣體收集裝置上，通過檢測濃度控制管段的開閉。如圖1所示，本實施例的沼氣收集井開合裝置主要包括：殼體1、閥門2、濃度傳感器3和處理器4。殼體1具有熱導腔體11，熱導腔體11包括主通道和分通道，主通道的兩端分別為進氣口12和出氣口13，分通道并聯在主通道上，分通道呈“n”形結構。閥門2包括驅動座21、閥板22、轉軸23和閥板牽引器24。驅動座21安裝在殼體1的主管道的內壁上，驅動座21上設有弧形導軌211，在弧形導軌211上安裝有閥板牽引器24，并且弧形導軌211的兩端安裝有限位器，閥板牽引器24可沿弧形導軌211移動。閥板22通過轉軸23可轉動的安裝在殼體1的主管道內，并靠近出氣口13的位置，閥板22的一端與弧形導軌211上的閥板牽引器24連接，閥板牽引器24驅動閥板22沿著弧形導軌211轉動，如圖1所示，當閥板22與閥板牽引器24的連接端位于弧形導軌211的最上端時，出氣口13被完全打開；相反，當閥板22與閥板牽引器24的連接端位于弧形導軌211的最下端時，出氣口12被完全關閉。閥板牽引器24通過電磁力驅動，根據不同的電流量和電磁力控制閥板牽引器24的移動。為了提高閥板22關閉的密封性，在閥板22外層包裹襯有橡膠等密封材料。濃度傳感器3包括熱敏電阻絲31和測量電路32。熱敏電阻絲31為半導體熱敏電阻絲，安裝在熱導腔體11的分通道內，測量電路32安裝在殼體1內，熱敏電阻絲31的兩端穿出絕緣子與測量電路32連接，測量電路32給熱敏電阻絲31的兩端提供電壓，熱敏電阻絲31在不同濃度的甲烷環境下呈現出不同的熱導率和電阻，從而測量電路32可根據熱敏電阻絲31的不同熱導率和電阻輸出不同的甲烷濃度信號。具體原理為：甲烷的熱導系數為0.029λW/m·K(溫度0℃，下同)，空氣熱導系數為0.024λW/m·K，故不同甲烷濃度的環境，混合氣體的熱導系數不同，以甲烷濃度降低為例，當甲烷濃度變低時，混合氣體導熱能力下降，熱敏電阻絲31傳導的熱量變少，電阻值變大，對應測量電路32輸出的信號發生變化，從而濃度傳感器3可實時監測甲烷濃度并輸出相應的濃度信號。本例熱導腔體11包括主通道和分通道，為一個對流分散式結構，能夠減少熱對流對濃度傳感器3的影響，并兼顧了測量反應速度。為了消除環境溫濕度對測量結果的影響，濃度傳感器3還包括溫濕度補償元件33，溫濕度補償元件33與測量電路32連接，用于補償檢測環境的溫度和濕度，使得測量結果更為準確。處理器4為單片機，安裝在殼體1外的電源電路盒5內，如圖2所示，處理器4分別與測量電路32和閥板牽引器24電連接，處理器4用于獲取測量電路32生成的濃度信號，并將濃度信號處理計算出甲烷的實時濃度值，根據實時濃度值控制閥板牽引器24實現開閉。具體的，在處理器4預設有甲烷濃度的上限閾值和下限閾值，甲烷濃度的上限閾值為45％，下限閾值為30％，處理器4將根據濃度信號計算出的實時濃度值與上限閾值和下限閾值比較，若實時濃度值大于等于45％，表示甲烷濃度符合標準，控制閥門2完全打開；若實時濃度值小于等于30％，表示甲烷濃度不夠，需要關閉持續發酵，待有足夠濃度的甲烷再輸出使用，故此時控制閥門2完全關閉；若實時濃度值為與30％～45％之間時，則控制閥門2處于半開狀態，以閉合為例，當濃度值從45％不斷降到30％過程，閥門2從全打開轉到全閉合，即閥門2的打開大小和甲烷的實時濃度值成正比關系。在本實施例中，在主管道的進氣口12上設有防水透氣膜本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種沼氣收集井開合裝置，其特征在于，包括：殼體，具有熱導腔體，所述熱導腔體包括主通道和分通道，所述分通道并聯在所述主通道上，所述主通道的兩端分別為進氣口和出氣口；閥門，安裝在所述主通道內靠近所述出氣口的位置，用于開閉所述出氣口；濃度傳感器，安裝在所述分通道內，用于檢測甲烷的濃度并根據不同的濃度生成對應的濃度信號；以及處理器，分別與所述閥門和濃度傳感器電連接，用于獲取所述濃度傳感器生產的濃度信號，并根據所述濃度信號控制所述閥門的開閉。

【技術特征摘要】
1.一種沼氣收集井開合裝置，其特征在于，包括：殼體，具有熱導腔體，所述熱導腔體包括主通道和分通道，所述分通道并聯在所述主通道上，所述主通道的兩端分別為進氣口和出氣口；閥門，安裝在所述主通道內靠近所述出氣口的位置，用于開閉所述出氣口；濃度傳感器，安裝在所述分通道內，用于檢測甲烷的濃度并根據不同的濃度生成對應的濃度信號；以及處理器，分別與所述閥門和濃度傳感器電連接，用于獲取所述濃度傳感器生產的濃度信號，并根據所述濃度信號控制所述閥門的開閉。2.如權利要求1所述的沼氣收集井開合裝置，其特征在于，所述處理器內預設有甲烷濃度的上限閾值和下限閾值，用于與根據濃度信號計算出的實時濃度值對比；若實時濃度值大于等于所述上限閾值，則控制所述閥門全打開；若實時濃度值小于等于所述下限閾值，則控制所述閥門全關閉；若實時濃度值位于上限閾值和下限閾值之間，則控制所述閥門為半開狀態，并且開口大小與實時濃度值的大小成正比。3.如權利要求2所述的沼氣收集井開合裝置，其特征在于，所述甲烷濃度的上限閾值為45％，下限閾值為30％。4.如權...

【專利技術屬性】
技術研發人員：游濤，冉波，
申請(專利權)人：深圳相控科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44