Метантенк-газгольдер

Корисна модель відноситься до технології одержання біогазу шляхом анаеробного розкладу різних біологічних відходів (гною, відходів рослинництва і підприємств харчової промисловості, стічних вод) і може знайти застосування в сільському господарстві, на підприємствах харчової промисловості, на станціях очистки стічних вод. Відомий метантенк, що містить корпус з розміщеним в його верхній частині дзвоном, та самоперемішуючий пристрій, який складається з гвинта та храпової муфти. До гвинта закріплений вал якорної мішалки. Перемішування зброджуваної маси відбувається лише на дні метантенку [Авторское свидетельство СССР №1643377 Кл. C02F 11/04, С12Р 5/00. Опублик. 23.04.91, Бюл. №15]. Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється, вибраного як прототип, є ферментатор-газгольдер для виробництва біогазу із гноївки, що містить корпус, газовий дзвін, гідрозатвор. Всередині корпусу встановлений гвинт, а до газового дзвона приварена центральна труба з внутрішньою різьбою, причому гвинт і труба створюють передачу гвинт-гайка. До центральної труби приварені лопаті для перемішування зброджуваної маси, а до газового дзвона - штуцер для відбору біогазу [Авторское свидетельство СССР №1500630 Кл. C02F 11/04, 3/28. Опублик. 15.08.89, Бюл. №30]. Загальними суттєвими ознаками відомого та реактора, що заявляється, є корпус, газовий дзвін, кільцева камера, заповнена водою, трубопроводи подачі гноївки, виходу бражки, штуцер біогазу, пристрій для перемішування зброджуваної маси з лопастями. При роботі відомого ферментатора-газгольдера утворюється біогаз, який, діючи на газовий дзвін, викликає його переміщення в осьовому напрямку (вверх-вниз). Завдяки передачі гвинт-гайка газовий дзвін також і обертається відносно своєї осі, але лопаті пристрою перемішують зброджувану масу лише частково в декількох горизонтальних площинах. Крім того, разом з газовим дзвоном обертаються і трубопровід подачі гноївки та штуцер біогазу, що ускладнює конструкцію рухомих гн учких комунікацій, а при значних обертах газового дзвона ці комунікації перекрутяться і вийдуть із ладу. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення ферментатора-газгольдера, в якому шляхом модифікації пристрою для перемішування зброджуваної маси забезпечується повне перемішування зброджуваної маси та виключається обертання газового дзвона. За рахунок цього інтенсифікується процес бродіння, збільшується продуктивність по біогазу, підвищується надійність роботи реактора. Поставлена задача вирішується тим, що в метантенку-газгольдері, що містить газовий дзвін, кільцеву камеру, заповнену водою, трубопроводи подачі гноївки та виходу бражки, штуцер біогазу, пристрій для перемішування зброджуваної маси виконаний у вигляді зубчато-рейкової передачі і складається із двох зубчатих рейок, прикріплених до газового дзвона, та розміщеної між ними зубчатої шестірні, насадженої на вал з лопастями, який встановлений посередині висоти корпусу, причому діаметр лопаті становить до 0,9 висоти корпусу. Запропонованій конструкції зубчато-рейкової передачі лопаті вала обертаються у вертикальній площині і тим самим забезпечується повне перемішування зброджуваної маси по всій висоті корпусу. Застосування зубчаторейкової передачі виключає обертання газового дзвона, що підвищує надійність роботи гнучкого трубопроводу відбору біогазу, який приєднується до штуцера на газовому дзвоні. Суть запропонованої корисної моделі пояснюється кресленням, на якому на Фіг.1 зображена схема метантенку-газгольдера, а на Фіг.2 розріз по А-А із Фіг.1. Метантенк-газгольдер складається із корпусу 1, газового дзвона 2, кільцевої камери 3, заповненою водою. До газового дзвона 2 через дві тяги 4 прикріплені дві зубчаті рейки 5 з направляючими 6, які розміщені в пазах 7. По середині висоти корпусу 1 по діаметру приварені опори 8, в яких знаходиться вал 9 із закріпленою на ньому зубчатою шестірнею 10. Шестірня 10 знаходиться в зачепленні між двома зубчатими рейками 5. На валу 9 приварені лопаті 11, діаметр яких становить до 0,9 висоти корпусу 1. Для подачі гноївки призначений трубопровід 12, для виходу збродженої маси - трубопровід 13, для відбору біогазу - штуцер 14. Метантенк-газгольдер працює таким чином. В корпус 1 через трубопровід 12 подається гноївка. Через деякий час із збродженої маси починає виділятися біогаз, який спочатку заповнює простір під газовим дзвоном 2, а потім підіймає газовий дзвін 2. При цьому через тяги 4, які прикріплені до газового дзвона 2, піднімаються дві зубчаті рейки 5. Так як зубчата шестірня 10 знаходиться в зачепленні між двома зубчатими рейками 4, то вона починає обертатися разом з валом 9, лопастями 11 відносно опор 8, приварених до корпусу 1. Під час обертання лопаті 11 перемішують зброджувану масу у вертикальній площині по всьому об'єму корпуса 1. Нижні половини лопастей 11 розпушують осад, який утворюється на дні корпусу 1, а вер хні половини руйнують кірку, яка виникає на поверхні зброджуваної маси. Завдяки перемішуванню осаду і р уйнуванню кірки процес виділення біогазу значно інтенсифікується. Під час відбору біогазу через штуцер 14 газовий дзвін 2 починає опускатися і лопаті 11 обертаються у зворотному напрямку. Зброджена маса у вигляді бражки виводиться через трубопровід 13. У зв'язку з тим, що газовий дзвін 2 вільно плаває у кільцевій камері 3 для обмеження його переміщення у радіальному напрямку до зубча тих рейок 5 прикріплені направляючі 6, які переміщуються в пазах 7. Завдяки двом зубчатим рейкам 5 зубчата шестірня 10 буде завжди знаходитись у зачепленні, як мінімум із однією з них. Під час роботи метантенку-газгольдера газовий дзвін 2 переміщується лише по вертикалі, тому підвищується надійність роботи гнучкого трубопроводу відбору біогазу, який приєднується до штуцера 14.