CN108220158A - 一种自动控制太阳能加热沼气发生设备及控制方法 - Google Patents

一种自动控制太阳能加热沼气发生设备及控制方法 Download PDF

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Abstract

一种自动控制太阳能加热沼气发生设备及控制方法，属于沼气生产制造技术领域，主要由沼气罐、物料升温器、物料预处理池、太阳能集热器、换热器、辅助加热器和处理控制器7构成，***中安装有温度传感器、水泵和阀门，通过处理控制器对水泵和阀门进行控制，实现对设备有步骤地自动加热。本发明实现了北方地区冬季对沼气发生设备进行太阳能加热的完整***，解决了沼气罐温度过低影响正常产气的问题，自动化程度高，性能稳定可靠。

Description

一种自动控制太阳能加热沼气发生设备及控制方法
技术领域
本发明属于沼气生产制造技术领域，涉及一种沼气罐。
背景技术
为了解决北方地区冬季气温过低，限制沼气生产问题，本发明人已发明了“一种高效沼气罐”及“一种高效、安全的太阳能集热器”等多项有关提高沼气罐温度的设备，并且申请了专利。随着技术的不断完善，制造利用太阳能加热沼气罐的整体设备成为当前的首要任务。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动控制太阳能加热沼气发生设备，主要利用太阳能对沼气罐及其附属装置进行加热，并且对沼气罐的主要指标实时监控。
本发明还公开了这种沼气发生设备的控制方法。
本发明解决技术问题的方案由沼气罐1、物料升温器2、物料预处理池3、太阳能集热器4、换热器5、辅助加热器6和处理控制器7构成自动控制太阳能加热沼气发生设备，物料预处理池3通过一级物料管道8连通物料升温器2，物料升温器2通过二级物料管道9连通沼气罐1，太阳能集热器4连接换热器5，换热器5出水管道10连接沼气罐1的加热管进水口，换热器5的回水管道11连接沼气罐1的加热管回水口，出水管道10上有一级水泵12和一级阀门13，一级阀门13靠近沼气罐1的加热管进水口，物料升温器2的外壳上有升温水管，升温水管一端连接在一级水泵12与一级阀门13之间的水管道10上，另端连接回水管道11，升温水管上有二级阀门14，在物料预处理池3的外壳上有预加热水管，预加热水管一端连接在一级水泵12与一级阀门13之间的水管道10上，另端连接回水管道11，预加热水管上有三级阀门15；回水管道11上装有一级温度传感器16；辅助加热器6通过气阀门24连接沼气罐1的沼气排放口，辅助加热器6与换热器5配合，太阳能集热器4的出液口处安装有初级温度传感器18，太阳能集热器4与换热器5之间的管路上安装有初级水泵19与初级阀门20；物料升温器2内装有二级温度传感器17，处理控制器7连接初级温度传感器18、一级温度传感器16和二级温度传感器17，处理控制器7还连接初级水泵19、一级水泵12及初级阀门20、一级阀门13、二级阀门14和气阀门24的开关。
沼气罐1还安装有甲烷气体传感器21、硫化氢气体传感器22和压力传感器23，甲烷气体传感器21、硫化氢气体传感器22和压力传感器23连接处理控制器7。
物料在物料预处理池中被稀释，进入物料升温器内提升温度，再进入沼气罐产生沼气，阳能集热器将介质油加热，与换热器中的水进行热交换，热水对沼气罐、物料升温器及物料预处理池加热。
其控制方法是处理控制器通过一级温度传感器监测沼气罐温度，当一级温度传感器温度高于设定值时，处理控制器发出指令，关闭一级阀门，并开启二级阀门，阳能集热器加热的水停止对沼气罐加热，开始加热物料升温器，当二级温度传感器温度高于设定值时，处理控制器发出指令，关闭二级阀门，热水开始加热物料预处理池；当处理控制器监测到初级温度传感器的温度低于能够与换热器进行换热的温度时，关闭初级水泵与初级阀门，打开气阀门，辅助加热器通过换热器对沼气罐、物料升温器及物料预处理池按前述程序加热。
处理控制器对沼气罐产生的甲烷气体、硫化氢气体和压力进行监控。
本发明实现了北方地区冬季对沼气发生设备进行太阳能加热的完整***，解决了沼气罐温度过低影响正常产气的问题，自动化程度高，性能稳定可靠。
附图说明
图1为本发明装置示意图。
具体实施方式
本发明装置由沼气罐1、物料升温器2、物料预处理池3、太阳能集热器4、换热器5、辅助加热器6和处理控制器7构成自动控制太阳能加热沼气发生设备，物料预处理池3通过一级物料管道8连通物料升温器2，物料升温器2通过二级物料管道9连通沼气罐1，太阳能集热器4连接换热器5，换热器5出水管道10连接沼气罐1的加热管进水口，换热器5的回水管道11连接沼气罐1的加热管回水口，出水管道10上有一级水泵12和一级阀门13，一级阀门13靠近沼气罐1的加热管进水口，物料升温器2的外壳上有升温水管，升温水管一端连接在一级水泵12与一级阀门13之间的水管道10上，另端连接回水管道11，升温水管上有二级阀门14，在物料预处理池3的外壳上有预加热水管，预加热水管一端连接在一级水泵12与一级阀门13之间的水管道10上，另端连接回水管道11，预加热水管上有三级阀门15；回水管道11上装有一级温度传感器16；辅助加热器6通过气阀门24连接沼气罐1的沼气排放口，辅助加热器6与换热器5配合，太阳能集热器4的出液口处安装有初级温度传感器18，太阳能集热器4与换热器5之间的管路上安装有初级水泵19与初级阀门20；物料升温器2内装有二级温度传感器17，处理控制器7连接初级温度传感器18、一级温度传感器16和二级温度传感器17，处理控制器7还连接初级水泵19、一级水泵12及初级阀门20、一级阀门13、二级阀门14和气阀门24的开关，沼气罐1还安装有甲烷气体传感器21、硫化氢气体传感器22和压力传感器23，甲烷气体传感器21、硫化氢气体传感器22和压力传感器23连接处理控制器7。
物料在物料预处理池中被稀释，进入物料升温器内提升温度，再进入沼气罐产生沼气，阳能集热器将介质油加热，与换热器中的水进行热交换，热水对沼气罐、物料升温器及物料预处理池加热。
其控制方法是处理控制器通过一级温度传感器监测沼气罐温度，当一级温度传感器温度高于设定值时，处理控制器发出指令，关闭一级阀门，并开启二级阀门，阳能集热器加热的水停止对沼气罐加热，开始加热物料升温器，当二级温度传感器温度高于设定值时，处理控制器发出指令，关闭二级阀门，热水开始加热物料预处理池；当处理控制器监测到初级温度传感器的温度低于能够与换热器进行换热的温度时，关闭初级水泵与初级阀门，打开气阀门，辅助加热器通过换热器对沼气罐、物料升温器及物料预处理池按前述程序加热。
处理控制器对沼气罐产生的甲烷气体、硫化氢气体和压力进行监控。

Claims (3)

1.一种自动控制太阳能加热沼气发生设备，其特征在于：它包括沼气罐、物料升温器、物料预处理池、太阳能集热器、换热器、辅助加热器和处理控制器，物料预处理池通过一级物料管道连通物料升温器，物料升温器通过二级物料管道连通沼气罐，太阳能集热器连接换热器，换热器出水管道连接沼气罐的加热管进水口，换热器的回水管道连接沼气罐的加热管回水口，出水管道上有一级水泵和一级阀门，一级阀门靠近沼气罐的加热管进水口，物料升温器的外壳上有升温水管，升温水管一端连接在一级水泵与一级阀门之间的水管道上，另端连接回水管道，升温水管上有二级阀门，在物料预处理池的外壳上有预加热水管，预加热水管一端连接在一级水泵与一级阀门之间的水管道上，另端连接回水管道，预加热水管上有三级阀门；回水管道上装有一级温度传感器；辅助加热器通过气阀门连接沼气罐的沼气排放口，辅助加热器与换热器配合，太阳能集热器的出液口处安装有初级温度传感器，太阳能集热器与换热器之间的管路上安装有初级水泵与初级阀门；物料升温器内装有二级温度传感器，处理控制器连接初级温度传感器、一级温度传感器和二级温度传感器，处理控制器还连接初级水泵、一级水泵及初级阀门、一级阀门、二级阀门和气阀门的开关。
2.根据权利要求1所述的沼气发生设备，其特征在于：沼气罐还安装有甲烷气体传感器、硫化氢气体传感器和压力传感器，甲烷气体传感器、硫化氢气体传感器和压力传感器连接处理控制器。
3.根据权利要求1所述的沼气发生设备，其特征在于：控制方法是处理控制器通过一级温度传感器监测沼气罐温度，当一级温度传感器温度高于设定值时，处理控制器发出指令，关闭一级阀门，并开启二级阀门，阳能集热器加热的水停止对沼气罐加热，开始加热物料升温器，当二级温度传感器温度高于设定值时，处理控制器发出指令，关闭二级阀门，热水开始加热物料预处理池；当处理控制器监测到初级温度传感器的温度低于能够与换热器进行换热的温度时，关闭初级水泵与初级阀门，打开气阀门，辅助加热器通过换热器对沼气罐、物料升温器及物料预处理池按前述程序加热。
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