风力搅拌兼致热式厌氧发酵罐.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102191168A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102191168A(43)申请公布日2011.09.21(21)申请号201110067409.1(22)申请日2011.03.21(71)申请人山东省科学院能源研究所地址250014山东省济南市历下区科院路19号(72)发明人许海朋张晓东张杰梁晓辉李岩(74)专利代理机构济南舜源专利事务所有限公司37205代理人曲志波(51)Int.Cl.C12M1/107(2006.01)C12M1/36(2006.01)C12M1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称风力搅拌兼致热式厌氧发酵罐(57)摘要本发明公开了一种风力搅拌兼致热式厌氧发酵罐，本发酵罐安装了风能利用和控制系统，可以利用风力作为能量来源对发酵罐内的料液进行搅拌和加热。在发酵罐的顶端装有叶轮，叶轮将风力转化为机械能，驱动液压泵运转产生高压油液，将机械能转化为压力能，液压马达驱动搅拌装置对发酵液进行搅拌。在液压致热装置中，高压油液通过阻尼孔时，油液分子相互碰撞、摩擦，使油液的动能变成热能，导致油温上升。通过换热装置将油液的热量传递给发酵液，从而达到发酵所需要的温度。在能量产出高于能量负荷时，通过液压蓄能装置将能量储存起来，需要时使用，从而实现系统的稳定和持续供能。在风能不足时，采用常规能源进行补充。CN102968ACCNN110219116802191171A权利要求书1/1页1.一种风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，它包括发酵罐罐体以及设置于发酵罐罐体顶部的传动轴，其特征是在发酵罐上方设置有驱动传动轴的风力机，还设置有与传动轴联动的液压泵，与液压泵连通的液压系统，由液压系统中的液压马达驱动的搅拌装置。2.根据权利要求1所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是在液压泵出口连通的液压管路致热回路上设置圆形阻尼孔，孔径为4-12mm，在液压管路的液压油箱内和发酵罐罐体外设置换热装置，并相互联通。3.根据权利要求2所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是在液压管路致热回路中的阻尼孔前设置定量减压阀。4.根据权利要求1所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是在液压管路搅拌回路中的液压马达前设置定量减压阀。5.根据权利要求3或4所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是在定量减压阀前安装电磁制动阀。6.根据权利要求1所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是在液压管路液压蓄能回路中设置有液压蓄能器。7.根据权利要求6所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是蓄能器由相互间隔的皮囊与壳体两个部分组成，囊内装氮气，囊外的壳体液压管路连通。8.根据权利要求1所述的风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，其特征是还设置有驱动搅拌装置的电机。2CCNN110219116802191171A说明书1/4页风力搅拌兼致热式厌氧发酵罐技术领域[0001]本发明涉及一种风力搅拌兼致热的厌氧发酵罐。背景技术[0002]随着人们对环保和生物质能源的日益重视，有机废弃物的厌氧处理工程得到了快速的发展。为保证厌氧发酵过程的高效运行，需要对厌氧发酵体系进行搅拌和加温，尤其是在北方高寒地区建设大型厌氧处理工程，低温是最主要的技术难题，必须采取适当的加热保温措施，对沼气发酵料液的温度进行严格控制。国内的工程大都采用电力搅拌和燃煤锅炉加温的方式，这既降低工程的能源效率，又增大了沼气生产成本。因此，充分利用可再生能源解决厌氧处理工程的搅拌和加温问题具有重要的意义。[0003]近几年，有一些新建厌氧处理工程采用太阳能加热，但是在寒冷的冬季，太阳能效率很低，起到的作用很有限。相反，冬季风力强劲，风力资源丰富，这时从风力获得的热能利用率越充分，利用风能为厌氧处理工程供能更具有可行性。风能资源丰富，而且利用简单，但是利用风力为厌氧处理工程供能最大的问题在于风力的不稳定性和不易储存，难以实现与厌氧工程能量需求的有效匹配，因为厌氧处理过程恰恰需要稳定的搅拌速度和稳定的温度。因此，解决风能利用的不稳定性是风能高效利用的关键。发明内容[0004]本发明就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种风力搅拌兼致热式厌氧发酵罐，在发酵罐中安装风能转换系统和液压控制系统，利用风能对发酵罐进行搅拌和加热，有效的改善了风能利用的不稳定性，解决了厌氧处理工程冬季由于发酵温度低导致运行效率低的问题，一次性投资长期收益，无污染。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风力搅拌兼制热式厌氧发酵罐，它包括发酵罐罐体以及设置于发酵罐罐体顶部的传动轴，其特征是在发酵罐上方设置有驱动传动轴的风力机，还设置有与传动轴联动的液压泵，与液压泵连通的液压系统，由液压系统中的液压马达驱动的搅拌装置。[0006]在液压泵出口连通