一種適用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的泥水換熱系統(tǒng)技術方案

本實用新型專利技術涉及適用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的泥水換熱系統(tǒng)，包括物料管路系統(tǒng)、換熱水管路系統(tǒng)、換熱器、厭氧發(fā)酵罐以及控制系統(tǒng)；物料管理系統(tǒng)包括物料輸送管、物料循環(huán)泵，換熱水管理系統(tǒng)包括熱水輸送管、熱水泵、三通閥；第一段物料輸送管經過換熱器后連通到厭氧發(fā)酵罐的物料入口，厭氧發(fā)酵罐的物料出口與第二段物料輸送管連通，該第二段物料輸送管上安裝有物料循環(huán)泵，且該第二段物料輸送管的出口與之前第一段物料輸送管的入口連通；依次安裝有熱水泵、三通閥的熱水輸送管通過換熱器，在換熱器內，熱水傳輸管傳輸的熱水與物料輸送管傳輸的物料進行熱交換；控制系統(tǒng)控制物料管路系統(tǒng)的開啟與閉合，以及換熱水管路系統(tǒng)中的熱水流量和熱水溫度。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及換熱系統(tǒng)，特別涉及一種適用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的泥水換熱系統(tǒng)。
技術介紹
隨著城市規(guī)模的迅速擴張與城市人口的不斷增加，每日產生的城市生活垃圾的數量日益龐大，城市生活垃圾的處理已經成為困擾城市發(fā)展的一大難題。餐廚垃圾是城市生活垃圾的一種重要類型，餐廚垃圾具有含有豐富的有機物質等特點。對城市生活垃圾的處理有多種方式，如填埋、焚燒、堆肥、回收和綜合利用等。由于餐廚垃圾具有豐富的有機物質，因此對餐廚垃圾進行厭氧發(fā)酵以制造沼氣是一種較好的餐廚垃圾處理方式。 對餐廚垃圾進行厭氧發(fā)酵需要在一定的溫度、一定的環(huán)境下實現。環(huán)境溫度的高低將會影響到厭氧菌的活性，進而影響有機物質的降解率和產氣率。厭氧發(fā)酵罐是利用餐廚垃圾制沼氣的一種必備裝置?，F有技術中通常在厭氧發(fā)酵罐內設置加熱裝置來調節(jié)厭氧發(fā)酵過程中的環(huán)境溫度。這樣做存在一定的缺陷，首先，餐廚垃圾產生量較大，有機質含量高，所以需要厭氧發(fā)酵罐的體積一般較大，而在厭氧發(fā)酵罐內所設置的加熱裝置的數量有限，因此，加熱裝置無法做到對厭氧發(fā)酵罐內的所有物料同時加熱，容易造成局部過熱、局部過冷的現象，不利于發(fā)酵過程的順利實現；其次，加熱裝置所產生的熱量在物料間的傳遞緩慢，有大量的熱能被浪費；再者，罐內加熱盤管外壁與物料直接接觸，比較容易結垢，會影響傳熱效率，且由于加熱盤管在罐內，清洗時需要將罐內物料全部清除，對其清洗十分不便。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術中的用于厭氧發(fā)酵罐的加熱裝置所具有的加熱不均勻，熱能被大量浪費等缺陷，從而提供一種能夠精確調節(jié)厭氧發(fā)酵罐內溫度的加熱系統(tǒng)。為了實現上述目的，本專利技術提供了一種適用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的泥水換熱系統(tǒng)，包括物料管路系統(tǒng)、換熱水管路系統(tǒng)、換熱器I、厭氧發(fā)酵罐2以及控制系統(tǒng)3 ;其中，所述的物料管理系統(tǒng)包括物料輸送管4、物料循環(huán)泵5，所述的換熱水管理系統(tǒng)包括熱水輸送管6、熱水泵7、三通閥8 ;第一段物料輸送管4經過所述的換熱器I后連通到所述厭氧發(fā)酵罐2的物料入口，所述厭氧發(fā)酵罐2的物料出口與第二段物料輸送管4連通，該第二段物料輸送管4上安裝有物料循環(huán)泵5，且該第二段物料輸送管4的出口與之前所述的第一段物料輸送管4的入口連通；依次安裝有熱水泵7、三通閥8的熱水輸送管6通過所述的換熱器I，在所述的換熱器I內，熱水傳輸管6所傳輸的熱水與所述物料輸送管4所傳輸的物料進行熱交換；所述的控制系統(tǒng)3控制所述物料管路系統(tǒng)的開啟與閉合，以及所述換熱水管路系統(tǒng)中的熱水流量和熱水溫度。上述技術方案中，所述物料輸送管4在所述換熱器I與所述厭氧發(fā)酵罐2的物料入口之間的一段上安裝有用于檢測即將進入厭氧發(fā)酵罐的物料的溫度的第一溫度檢測裝置9，所述控制系統(tǒng)3根據所述第一溫度檢測裝置9的檢測結果調節(jié)所述熱水輸送管6上的三通閥8的開度，以調節(jié)熱水的量。上述技術方案中，所述厭氧發(fā)酵罐2包括第二溫度檢測裝置10，所述控制系統(tǒng)3根據所述第二溫度檢測裝置10的檢測結果控制所述物料管路系統(tǒng)的開啟與閉合。上述技術方案中，所述換熱器I進出口兩端的熱水傳輸管6上分別設置第三溫度檢測裝置11與第四溫度檢測裝置12 ;所述控制系統(tǒng)3根據所述第三溫度檢測裝置11與第四溫度檢測裝置12的檢測結果控制所述換熱水管路系統(tǒng)中的熱水溫度。上述技術方案中，所述換熱器I進出口的管路上分別設置有用于判斷所述換熱器I內是否有堵塞現象的第一壓力檢測裝置13與第二壓力檢測裝置14?！ど鲜黾夹g方案中，所述換熱器I為套管式換熱器，包括同心的內管15和外管16 ；所述內管15由多個U形管連接而成，所述外管16由多個直管連接而成，相鄰直管之間連通。上述技術方案中，在所述內管15上還設置有電動手動一體小型攪拌器。上述技術方案中，所述內管15的直徑需大于25mm，內表面粗糙度需達到Ra〈0. 25 μ m,外表面達到鏡面。上述技術方案中，所述內管15和外管16在安裝時，采取折疊安裝的形式。本技術的優(yōu)點在于I、本技術的換熱系統(tǒng)可根據來料及罐內物料溫度，自動調節(jié)換熱量，維持罐內物料溫度穩(wěn)定，減少不必要的熱量投入。2、本技術的換熱系統(tǒng)換熱面積大，換熱過程進行快，物料在換熱器中不易堵塞、維護檢修方便，因而此換熱器不但可以使用清潔水進行換熱，還可使用過程水對物料進行換熱。3、本技術的換熱系統(tǒng)中的換熱器的內管為U形管，且采用法蘭連接，管道維修與更換簡單快捷。4、本技術的換熱系統(tǒng)中的換熱器的換熱管折疊安裝，占地面積小。 5、換熱器外有保溫箱，可放在室內也可以放在室外，熱損失小。附圖說明圖I是本技術的換熱系統(tǒng)的組成示意圖；圖2是本技術的換熱系統(tǒng)中的換熱器的結構示意圖。具體實施方式現結合附圖對本技術作進一步的描述。參考圖1，本技術的換熱系統(tǒng)包括物料管路系統(tǒng)、換熱水管路系統(tǒng)、換熱器I、厭氧發(fā)酵罐2以及控制系統(tǒng)3 ;其中，所述的物料管理系統(tǒng)包括物料輸送管4、物料循環(huán)泵5，所述的換熱水管理系統(tǒng)包括熱水輸送管6、熱水泵7、三通閥8 ;第一段物料輸送管4經過換熱器I后連通到厭氧發(fā)酵罐2的物料入口，而所述厭氧發(fā)酵罐2的物料出口與第二段物料輸送管4連通，該第二段物料輸送管4上安裝有物料循環(huán)泵5，且該第二段物料輸送管4的出口與之前所述的第一段物料輸送管4的入口連通；依次安裝有熱水泵7、三通閥8的熱水輸送管6通過所述的換熱器1，在換熱器I內，熱水傳輸管6所傳輸的熱水與所述物料輸送管4所傳輸的物料進行熱交換；所述的控制系統(tǒng)3對整個換熱過程進行控制。物料輸送管4在換熱器I與厭氧發(fā)酵罐2的物料入口之間的那一段上安裝有第一溫度檢測裝置9，用于檢測即將進入厭氧發(fā)酵罐的物料的溫度，當檢測到物料溫度低于或高于所需溫度時(所需溫度需提前設置)，控制系統(tǒng)3將調節(jié)熱水輸送管6上的三通閥8的開度，以調節(jié)熱水的量。低于所需溫度，熱水量將加大，以提高換熱量；反之則減少熱水的量。由于厭氧發(fā)酵罐內物料量大、需要停留時間長，罐內物料溫度會逐漸降低，因此厭氧發(fā)酵罐2內設有第二溫度檢測裝置10，當該檢測裝置檢測到罐內溫度低于厭氧發(fā)酵所需溫度時，通知控制系統(tǒng)3，由控制系統(tǒng)3開啟物料循環(huán)泵5，抽排物料進行循環(huán)加熱。當檢測 到罐內溫度合適時，第二溫度檢測裝置10再次通知控制系統(tǒng)3，由控制系統(tǒng)3關閉物料循環(huán)泵，停止循環(huán)加熱。這樣做能夠將罐內溫度維持在最適溫度范圍內，保證厭氧發(fā)酵的產氣率。雖然在圖I中，所述第二溫度檢測裝置10只繪出了一個，但在實際使用中，所述第二溫度檢測裝置10的數目不限于一個，可在所述厭氧發(fā)酵罐2的不同位置設置多個溫度檢測裝置，以全面測試儲存在所述厭氧發(fā)酵罐2中的物料的溫度。為了保證熱水溫度，在換熱器I進出口兩端的熱水傳輸管6上分別設置第三溫度檢測裝置11與第四溫度檢測裝置12，通過溫度檢測結果確定是否需要對熱水傳輸管6內所傳輸的熱水進行加熱，從而保證熱水溫度。為維持換熱系統(tǒng)穩(wěn)定工作，在換熱器I進出口的管路上分別設置第一壓力檢測裝置13與第二壓力檢測裝置14，用來判斷換熱器I內是否有堵塞現象。在圖2中示出了所述換熱器I的結構。所述換熱器I采用套管式換熱器，包括同心的內管15和外管16。所述內管15由多個U形管17連接而成，所述外管16由多個直管連接而成，相鄰直管之間連通。所述U形管的連接以及所述直管的連接都采用法蘭實本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的泥水換熱系統(tǒng)，其特征在于，包括物料管路系統(tǒng)、換熱水管路系統(tǒng)、換熱器（1）、厭氧發(fā)酵罐（2）以及控制系統(tǒng)（3）；其中，所述的物料管理系統(tǒng)包括物料輸送管（4）、物料循環(huán)泵（5），所述的換熱水管理系統(tǒng)包括熱水輸送管（6）、熱水泵（7）、三通閥（8）；第一段物料輸送管（4）經過所述的換熱器（1）后連通到所述厭氧發(fā)酵罐（2）的物料入口，所述厭氧發(fā)酵罐（2）的物料出口與第二段物料輸送管（4）連通，該第二段物料輸送管（4）上安裝有物料循環(huán)泵（5），且該第二段物料輸送管（4）的出口與之前所述的第一段物料輸送管（4）的入口連通；依次安裝有熱水泵（7）、三通閥（8）的熱水輸送管（6）通過所述的換熱器（1），在所述的換熱器（1）內，熱水傳輸管（6）所傳輸的熱水與所述物料輸送管（4）所傳輸的物料進行熱交換；所述的控制系統(tǒng)（3）控制所述物料管路系統(tǒng)的開啟與閉合，以及所述換熱水管路系統(tǒng)中的熱水流量和熱水溫度。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：楊軍華，宋燕民，靳紅燕，
申請(專利權)人：北京時代桃源環(huán)境科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：