Установка для отримання біогазу

Установка для отримання біогазу, що містить біореактор, який газопроводом з'єднаний з газгольдером, а трубопроводом нагрітого вихідного субстрату - з теплообмінником-регенератором, який в свою чергу з'єднаний з накопичувальною ємністю та з ємністю збродженого субстрату, яка відрізняється тим, що додатково введено другий теплообмінник-регенератор, теплообмінник остаточного підігріву субстрату, трубчастий теплообмінник та перемішувальний пристрій у вигляді вала із закріпленими на ньому гнучкими лопатками, причому перший і другий теплообмінникирегенератори та теплообмінник остаточного підіг 3 15905 4 ровід) з конусом теплообмінника-регенератора. роводом зворотної води 17 з водогрійним котлом Вхідний конус теплообмінника-регенератора з'єд3, а трубопроводом гарячої води 14 з розширювананий з накопичувальною ємністю та з трубопрольним баком 4, відповідно. Біореактор 6 з'єднаний водом охолодженого біогазу, який сполучений з завантажувальним трубопроводом 21 з другим газгольдером, а патрубок для охолодженого субтеплообмінником-регенератором 7. Водогрійний страту (в подальшому вивантажувальний трубопкотел 3 з'єднаний стояком 13 з розширювальним ровід) теплообмінника-регенератора з ємністю баком 4, до якого підведено трубопровід зовнішзбродженого субстрату. Теплообмінникньої мережі водопостачання 19. Теплообмінникрегенератор виконаний із суміжних активних і парегенератор 8 та теплообмінник остаточного підігсивних секцій квадратного перерізу, які чергуються ріву субстрату 7, з'єднані по субстрату між собою і в шахматному порядку, де зроблені канали, які з накопичувальною ємністю 1, де розташований дозволяють зв'язати пасивні секції між собою. фекальний насос 2, за допомогою завантажувальНедоліком відомої установки є складність ного трубопроводу 21. Теплообмінник-регенератор конструкції теплообмінника-утилізатора. Крім того, 9 призначений для попереднього підігріву мережвідсутність активного перемішування в робочій ної води і поєднаний вивантажувальним трубопроємності (біореакторі) призводить до утворення водом 23 з теплообмінником-регенератором 8, а застійних зон, а відсутність вбудованого теплообтрубопроводом зовнішньої мережі водопостачання мінника - до нерівномірності температурного поля 19 з баком 5, який в свою чергу поєднаний зливв об'ємі реактора. В результаті зменшується швиним трубопроводом 20 з накопичувальною ємністю дкість процесу анаеробного зброджування і знижу1, яка з'єднана з лотком 25. Теплообмінникється ефективність роботи біогазової установки. регенератор 9 сполучений також вивантажувальВ основу корисної моделі поставлено задачу ним трубопроводом 23 із ємністю збродженого створення установки для отримання біогазу з утисубстрату 10. Трубопровід гарячої води 14, що лізацією теплоти збродженого субстрату, в якій за вмонтований в бак 5, з'єднаний з теплообмінником рахунок використання вбудованого теплообмінни24 і сполучається з байпасним трубопроводом 15, ка і організації механічного перемішування в об'ємі який призначений для додавання гарячої води в реактора та повної утилізації теплоти збродженого трубопровід грійної води 16. В свою чергу трубопсубстрату з'являється можливість створення опровід грійної води 16 з'єднаний з теплообмінником тимального температурного режиму для анаеробостаточного підігріву субстрату 7. ного зброджування, що призводить до підвищення До верхньої частини біореактора підключено виходу біогазу і зменшення енерговитрат при ексгазопровід 22, що з'єднаний з газгольдером 12. плуатації установки. Газгольдер 12 сполучений з водогрійним котлом 3 Поставлена задача в установці вирішується і споживачами. Ізольовані зовні теплообмінникизавдяки тому, що у відомій біогазовій установці регенератори 8, 9 та теплообмінник остаточного додатково введено другий теплообмінникпідігріву субстрату 7 виконані таким чином, що регенератор, теплообмінник остаточного підігріву утворені дві робочі порожнини внутрішня та зовнісубстрату, трубчатий теплообмінник та перемішушня у вигляді кільцевого зазору, причому їх тепвальний пристрій у вигляді валу із закріпленими на лообмінна поверхня може бути гладкою або оребньому гнучкими лопатками, причому перший і друреною. гий теплообмінники-регенератори та теплообмінУстановка працює наступним чином. ник остаточного підігріву субстрату мають гладку Свіжий субстрат періодично змивається гаряабо оребрену теплообмінну поверхню і виконані у чою водою з лотка 25 в ізольовану накопичувальвигляді двох ємностей, вкладених одна в одну ну ємність 1, звідки фекальним насосом по завантаким чином, що утворені дві робочі порожнини тажувальному трубопроводом 21 надходить в внутрішня та зовнішня у вигляді кільцевого зазору, кільцевий зазор теплообмінника-регенератора 8, при цьому внутрішня порожнина першого теплоовнутрішня порожнина якого заповнена зброджебмінника-регенератора з'єднана з біореактором та ним субстратом, який зливається з біореактора 6 з внутрішньою порожниною другого теплообміннививантажувальним трубопроводом 23. В результака-регенератора, а кільцевий зазор першого тепті цього відбувається попереднє нагрівання свіжолообмінника-регенератора з'єднаний з накопичу го субстрату. Таким чином здійснюється перша вальною ємністю та з внутрішньою порожниною стадія утилізації теплоти збродженого субстрату. теплообмінника остаточного підігріву субстрату, в Нагрівання свіжого субстрату перед подачею в свою чергу внутрішня порожнина теплообмінника біореактор 6 здійснюється наступним чином. Із остаточного підігріву субстрату сполучена з біорекільцевого каналу теплообмінника-регенератора 8 актором, а кільцевий зазор теплообмінника остапо завантажувальному трубопроводу 21 субстрат точного підігріву субстрату зв'язаний з водогрійним надходить у внутрішню порожнину теплообмінника котлом та баком гарячої води, внутрішня порожниостаточного підігріву субстрату 7, в кільцевий зана другого теплообмінника-регенератора сполучезор якого надходить вода з розширювального бака на з ємністю для збродженого субстрату, а кільце4 по трубопроводу грійної води 16. Таким чином, вий зазор другого теплообмінника-регенератора з після двоступеневого нагрівання, субстрат по забаком гарячої води. вантажувальному трубопроводу 21 надходить в На кресленні (Фіг.) представлено схему устабіореактор 6. новки для отримання біогазу. Установка складаЗброджений субстрат, віддавши частину тепється з біореактора 6, мішалки 11 з електроприволової енергії в кільцевому зазорі теплообмінникадом 26, трубчатого теплообмінника 18 регенератора 8, надходить у внутрішню порожнивбудованого в біореактор 6, сполученого трубопну теплообмінника-регенератора 9 по вивантажу 5 15905 6 вальному трубопроводу 23, де остаточно охолорозширювальний бак 4, звідки по трубопроводу джується, нагріваючи воду, що надходить в кільгарячої води 14 надходить в трубчатий теплообцевий зазор теплообмінника-регенератора 9 по мінник 18. По трубопроводу гарячої води 14 податрубопроводу зовнішньої мережі водопостачання ється теплоносій в змієвиковий теплообмінник 24, 19. Таким чином здійснюється друга стадія утиліа додавання гарячого 6 теплоносія в трубопровід зації теплоти збродженого субстрату. В подальгрійної води 16 здійснюється за допомогою байпашому зброджений субстрат (шлам) із внутрішньої сного трубопроводу 15. Охолоджений в теплообпорожнини теплообмінника-регенератора 9 зливаміннику 18 теплоносій по трубопроводу зворотної ється в ємність збродженого субстрату 10 і виководи 17 повертається в водогрійний котел 3. ристовується як органічне добриво. Вирівнювання температур по об'єму біореакПідігріта вода із кільцевого зазору теплообмінтора 6 відбувається за рахунок перемішування. ника-регенератора 9 по трубопроводу зовнішньої Перемішувальний пристрій виконаний у вигляді мережі водопостачання 19 надходить в бак 5 для валу з гнучкими лопатками для очищення теплооподальшого нагрівання. бмінної поверхні, яка вбудована в реактор. МішалСубстрат в теплообмінниках-регенераторах та ка 11 приводиться в дію електроприводом 26. Біотеплообміннику остаточного підігріву субстрату газ відбирається з верхньої частини реактора 6 і витримується декілька годин. Час витримки залегазопроводом 22 відводиться в газгольдер 12 звіджить від режиму роботи установки. ки надходить на спалювання у водогрійний котел 3 Підтримання належного температурного рета на господарчі потреби. Всі теплові магістралі, жиму в біореакторі 6 та компенсація тепловтрат трубопроводи транспортування субстрату, реакчерез його стінки здійснюється за допомогою трутор, теплообмінники-регенератори 8, 9 та теплообчатого теплообмінника 18, що розташований у бмінник остаточного підігріву субстрату 7 заізовнутрішній частині ємності. У водогрійному котлі 3 льовані з метою зменшення тепловтрат в підігрівається вода, яка по стояку 13 надходить в навколишнє середовище. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул.Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601