Установка для метанового сбраживания органических отходов
СО(03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИС 1 ИЧЕСКИХ
РеспуБлик (ОСУ(1/ РСТ(ЗГ((НЬИ1 Ко(.1ИТЕТ
ПО ИЗОБ(ЕТЕНИЯМ И ОТКI ЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАН 4Е ИЗОБРЕТЕНИЯ
»ав«»«»««» юа а»»
«»«»ФЪ«»«:Ф«»ЪФ:»»МФ»». И. »ОЗЫ:««»»»В ФЗ»»ФВФ» Ъ.\»«С»«:»»»«»МФЗ
»»Ю»»»»«З »«Л»» Я4 »» «»»М" »»» ««: ««»«»»«. жЪ
K А(ЗТО РС КО МУ СЕИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4876048/28 (22) 22.10.90 (4G) 15.08,92. 6(ал. Н- 30 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и1(ститут каиплекc (ых проблем ма(виност(>аания для жиБОТИОБовства l1 кармапроизводства!l Производственный кооператив
"Гелиос" (72) В.И,Варади((, А.ГЛуза(и<ОБ, А.A,Êpèíoносов, IO.È,ÃðåDöoD, А,Д.Лебедь, Г,В,Емелин и В.Г.<1>арберов (56) Авторское свидетельства СССР
М 1549496, кл. А 01 С 3/00, 1985. (54) УСГА(-((>ВКА ДЛЯ М(=ТАНОВДГО СБРАж(ЛВИ- ИЯ ОРГИ-(ИЧЕСК(ИХ ОТХОДОВ (57) Использование: персработка органических Отходов животноводства и растсние вадства. Сущность изобретения: приемная емкость установки выполнена Б Биде теплообменника-рекуператора 3, состоящего из двухстенного резервуара, наружная полость которого по касательной к поверхно, >. („„1|5МЛ7 М (5()5 С 02 I= 11/04; А 01 С 3/00 сти соединена с напорным трубопроводом
10, снабжена компенсатором разрежения 2 и выполнена с перегородками, образующими ",интовой канал 5. Внутренняя полость 6 теплообменника-рекуператара 3 соецинена танге,циальна с выгрузным трубопроводом
11, образ !Ощим гидрозатвор. Сливной патрубок 7 имеет направляющие лопатки 8, а выдарживатель 12 совмещен с распорнай трубой метантенка 9 и снабжен теплообменником 14. Верхняя часть теплаобменника сообщена с газовым колпаком IG и располо- ( жена Bl>l!38 уровня разобщителя I B газовых полостей, а ни>киля часть заглублена да уронял обреза центральной трубы 13, Кампенсатар разрежения 2 выполнен в виде емкости переменного объема, Направляющие лопатки 8 сливнога патрубка 7 имеют винтову(а форму, 8 верхняя часть его располо>кена на уровне ввода напорного трубопровода 10 в наружную полость теплаабменника-рекуператара 3. 2 з.п. флы,3нл, 1754677
Изобретение относится к переработке органических отходов животноводства и растениеводства и может быть использовано при переработке отходов сельскохозяйственного . производства пищевой, микробиологической промышленностей и коммунального хозяйства.
Известна установка, содержащая-метантенк, снабженный газовым колпаком, выдерживателем с нагревательной рубашкой, центральной трубой с нагревательной рубашкой, выносной камерой с сифоном, отражателем, загрузочным трубопроводом, сливной трубой, насосами, трубопроводной арматурой и сливной емкостью.
Однако в этой установке не предусмотрена утилизация тепла сброженной массы, в через стенки выдерживателя происходят теплопотери. что повышает ее энергоемкость.
Целью изобретения является Снижение энергозатрат на процесс метанового сбраживания органических отходов.
Поставленная цель достигается тем, что прйемная емкость установки выполнена а виде теплообменнйка-рекуператора. состоящего из двухстенного резервуара, наружная полость которого по касательной к поверхности соединена с напорным трубопроводом, снабжена компенсатором разре. жения и выполнена с перегородками, образующими винтовой канал, а внутренняя полость теплообмаенника-рекуператора соединена тангенциально с выгрузным трубопроводом с образованием гидрозатвора. сливной патрубок установлен во внутренней полости теплообменника-рекуператора и снабжен направляющими лопатками, выдержи ватель совмещен с распорной трубой метантенка; снабжен теплообменником и его верхняя часть сообщена с газовым колпаком и расположена выше уровня разобщителя газовых полостей, а нижняя заглублена до уровня обреза центральной трубы.
Компенсэтор разрежения выполнен в виде емкости переменного объема;
Направляющие лопатки сливного пэтрубка имеют винтовую форму, а верхняя часть его расположена на уровне ввода напорного трубопровода метантенка в наружную полость теплообмеййика-рекуператора.
На фиг. 1 представлена предлагаемая установка, продольный разрез: на фиг. 2— видА на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1.
Установка содержит насос-дозатор 1, компенсатор 2 разрежения, выполненный в виде емкости переменного объема. тепло4 обменник-рекуператор 3 с наружной полостью 4, имеющей винтовые каналы 5; внутренней полостью 6, в которую введен сливной патрубок 7 с направляющими ло5 патками 8, имеющими винтовую форму.
Метантенк 9 снабжен напорным трубопроводом 10 и выгрузным трубопроводом
11, выдерживателем 12. центральной трубой 13, Наружная полость 4 теплообменни10 ка-рекуператора 3 по касательной к поверхности соединена с напорным трубопроводом 10, а внутренняя полость 6 — тангенциально с выгрузным трубопроводом 11, образуя гидрозатвор. Выдерживатель 12 и
15 центральная труба 13 оборудованы теплообменниками 14 и 15. В верхней части метантенка 9 установлен газовый колпак 16, сообщенный через выносную камеру 17 и гидравлический разобщитель 18 с газовой
20 полостью 19. Газовый колпак 16 соединен с газовой полостью 19 и через побудитель 20 расхода. Йа выходном трубопроводе газовой фазы установлен побудитель 21, На дне метантенка 9 расположен отражатель 22.
25 Установка снабжена термодатчиком 23, расположенным в выдерживателе 12, датчиком
24 давления газовой фазы, реле 25 времени, управляемым клапаном 26 и опорами 27, Установка работает следующим обра30 зом.
В рабочем режиме метантенк 9. выдерживатель 12, внутренняя полость 6 теплообменника-рекуператора 3 и выносная камера
17 гидравлического разобщителя 18 запол-.
35 нены сбраживаемой массой при принятой температуре сбраживания. Внутренняя полость 6 теплообменника-рекуператора 3, связанная с выгрузным патрубком 11, образует гидрозатвор, который разобщает газо40 вую полость метантенка 9 с атмосферой.
Наружная полость 4 теплообменника-рекуператора 3 и компенсатор 2 разрежения за-полнены исходной массой. Реле 25 времени установлено на смежное включение насоса45 дозатора 1, а термодатчик 23 установлен на заданную температуру сбраживания. Управляемый клапан 26 открыт. Датчик 24 дав-., ления газовой фазы настроен на задайные, пределы и управляет работой побудителя 21
50 расхода, который осуществляет принудительный отвод газовой фазы из газового колпака 16 и газовой полости 19.
При включении побудителя 21 расхода в газовом колпаке 16 давление уменьшается, а в газовой полости 19 увеличивается. За счет возникающего перепада давлений ис-: ходная масса, находящаяся в наружной и внутренней полостях теплообменника-рекуператора 3, пеГе": ..:гцаетя относительно направляющих лопаток 8 сливного патрубка 7
1754677 и в винтовом канале 5 при этом компенсаоткрывается, выравнивая давления в полотор 2 разрежения сжимается. После отклю- . стях 16 и 19. чения побудителя 21 расхода открывается Постоянное возвратно-поступательное управляемый клапан 26, давление в газовых перемещение исходной:и сброженной масполостях выравнивается, а сброженная и 5 сы в двухстенном теплообменнике-рекуператоре 3, синхронизированное с отбором исходная масса перемещается в обратном направлении. а компенсатор 2 разрежения биогаза и перемешиванием сбраживаемой расширяется. массы в метантенке 9, интенсифицирует
При включении насоса-дозатора 1, уп- .. процесс теплоотдачи от нагретой сброженной массы, выгружаемой из метантенка к холодной исходной массе, и снижает энерподогретой исходной массы по трубопрово-..гозатраты и теплопотери. ду 10 в выдерживатель 12. В связи с тем, что Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я нижняя часть выдерживателя 12 сообщена 1. Кстановка для метанового сбраживания органических отходов. содержащая мемассы в метантенке 9 и выдерживателе 12 тантенк с газовым колпаком, центральной, увеличивается на величину загрузки, а из- распорной трубой, напорным и выгрузным трубопроводами, сливным патрубком, выбыток по сливному трубопроводу 11 стекает во внутреннюю полость 6 теплообменника держивателем, приемной емкостью, раэобэтом перепад давлений, за счет которого жения и выполнена с перегородками, сброженная масса перемещается во внут- образующими винтовой канал, внутренняя ренней полости 6 теплообменника-рекупе- 30 полость теплообменника-рекуператора соединена тангенциально с выгрузным трубопратора 3 вдоль направляющих лопаток 8, а исходная масса — по винтовым каналам 5 роводом, образующим с последним наружной полости 4, при этом компенсатор . гидрозатвор, сливной патрубок установлен
2 разрежения сжимается, Одновременно с во внутренней полости теплообменника-реэтим осуществляется гидродинамическое 35 куператора и снабжен. направляющими лоперемешивание сбраживаемой массы в мепатками, выдерживатель совмещен с тантенке 9. 3а счет разности давлений уро- распорной трубой метантенка и снабжен вень массы в газовом колпаке 16 теплообменниками, его верхняя часть сообподнимается, а в газовой полости 19 и вы.- щена с газовым колпаком и расположена носной камере 17 понижается. При сниже- 40 выше уровня разобщителя газовых полонии уровня массы в выносной камере 17 стей, а нижняя часть заглублена до уровня ниже гидравлического разобщителя 18 газо- обреза центральной трубы. вые полости 16 и 19 сообщаются между собой, давление в них выравнивается и 2.Установкапоп,1,отличающа.яся происходит обрушивание сбраживаемой тем, что компенсатор разрежения выполнен
° массы внутри выдерживателя 12, централь- 45 в виде емкости переменного обьема. ной трубы 13 и газового колпака 16. Затем 3. Установка по и. 1, отличающаяся цикл повторяется. В результате перемешитем, что направляющие лопатки сливного вания сбраживаемая масса в выдерживате-:: патрубка выполнены винтовой формы, а ле 12, контактруя -с теплообменником 14, верхняя часть его расйоложена на уровне нагревается до заданной температуры. По- 50 ввода напорного трубопровода метантенка будитель 20 расхода выключается, а управ- в йаружную полость теплообменника-рекуляемый клапан 26 кратковременно . ператора. равляемого реле 25 времени, из винтового 10 канала 4 вытесняется определенный объем с метантенком 9; уровень сбраживаемой 15 рекуператора 3 и вытесняет охлажденную 20 сброженную массу в хранилище. Одновременно с этим происходит падение темпера- туры сбраживаемой массы в выдерживателе
12 метантенка 9. Термодатчик 23 закрывает клапан 26 и включает побудитель 20 расхо- 25 да, перекачивающий газовую фазу из газового колпака 16 в полость 19, создавая при щителем газовых полостей, о т л и ч а ющ а я с я тем. что, с целью снижения энергозатрат, приемная емкость выполнена в виде теплообменника-рекуператора, состоящего из двухстенного резервуара, наружная полость которого по касательной к поверхности соединена с найорным трубопроводом, снабжена компенсатором разре!
754677
Составитель Э. Головина
Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С, Юско
Редактор Т. Лазаренко
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, yn,Ãàãàpèíà, 101
Заказ 2864 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ СССР
113Î35. Москва, Ж-35, Раушскал наб.,4/5
