Біогазова установка

Реферат: UA 97959 U UA 97959 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв анаеробного бродіння субстрату з метою отримання біогазу, а також зменшення забруднення навколишнього середовища. Відомий аеробно-термофільний реактор [Патент України № 15109 А, М. кл. C02F 11/02, C02F 03/02, опубл. 30.06.1997] містить теплоізольований корпус, засоби подачі первинного та відведення відпрацьованого середовища, циркуляції, перемішування, аерування та нагрівання середовища, засоби нагрівання, перемішування та циркуляції сировини виконано у вигляді встановленого в центрі реактора циліндра з порожнинними стінками, що прикріплений до корпусу в нижній його частині за допомогою підставок, до якого в верхній його частині підведено трубопровід подачі, а в нижній частині - трубопровід відведення теплоносія, при цьому до нижньої частини циліндра підведений трубопровід подачі кисневмісної суміші. Недоліком такого реактора є недостатня ефективність бродіння біомаси в результаті аеробного процесу. За найближчий аналог обрано біогазову установку [Патент України № 63825, М. кл. C02F11/04, опубл. 25.10.2011. Бюл. № 20], яка містить резервуар, що накритий утеплювачем, трубу споживача з краном, вертикальну мішалку на пустотілому валу, над якою розміщений бункер завантаження з першою шиберною засувкою, та захисну газорозподільну решітку, під вертикальною пропелерною мішалкою розташовано отвір для видалення відпрацьованого субстрату біомаси із другою шиберною засувкою в нижній частині установки, резервуар обмотано електричним нагрівальним кабелем із терморегулятором, два теплообмінних контури, кожний з яких складається із теплообмінника, причому перший теплообмінник з'єднаний із газопроводом з компресором та блоком підготовки субстрату біомаси, а другий теплообмінник з'єднано з трубопроводом відпрацьованого субстрату біомаси з фекальним насосом та блоком підготовки субстрату біомаси. Недоліком найближчого аналога є недостатня ефективність за рахунок недостатнього перемішування і прогрівання субстрату біомаси. В основу корисної моделі поставлена задача створення біогазової установки, в якій за рахунок зміни конструкції, а саме введення камери підігрівання та циркуляції субстрату біомаси, провальних колосникових решіток в нижній частині резервуара біогазової установки, заміни вертикальної мішалки на шнекову мішалку, а також введення системи контролю за терморегуляцією всередині резервуара біогазової установки, яка складається з терморегулятора (ТР), цифрово-аналогового перетворювача (ЦАП), проміжного інтерфейсу (ПІ), електронно-обчислювальної машини (ЕОМ), аналогового модуля вводу (АМВ), збільшується енергоефективність процесу бродіння субстрату біомаси. Поставлена задача вирішується тим, що в біогазову установку, яка містить резервуар, що накритий утеплювачем, трубу споживача з краном, вертикальну пропелерну мішалку на пустотілому валу, над якою розміщений бункер завантаження з першою шиберною засувкою, та захисну газорозподільну решітку, під вертикальною пропелерною мішалкою розташовано отвір для видалення відпрацьованого субстрату біомаси із другою шиберною засувкою в нижній частині установки, резервуар обмотано електричним нагрівальним кабелем із терморегулятором, а також трубопровід відпрацьованого субстрату біомаси, згідно з корисною моделлю, введено камеру підігрівання та циркуляції субстрату біомаси, яка знаходиться між резервуаром та електричним нагрівальним кабелем, провальні колосникові решітки розташовані в нижній частині резервуара біогазової установки, а які вертикальну мішалку виконано шнекову мішалку, причому терморегулятор (ТР) напряму сполучений з цифровоаналоговим перетворювачем (ЦАП), який з'єднано через проміжний інтерфейс (ПІ) з електронно-обчислювальною машиною (ЕОМ) та аналоговим модулем вводу (АМВ). На кресленні представлена загальна схема конструкції біогазової установки. Пристрій містить резервуар 2, який зверху накритий утеплювачем 1. Всередині резервуара 2 розміщено вертикальну шнекову мішалку 4. У верхній частині резервуара 2 вмонтовано бункер завантаження 5 з першою шиберною засувкою 6 та захисною газорозподільною решіткою 9, а також трубу споживача біогазу 7 із краном 8. Резервуар 2 обмотано електричним нагрівальним кабелем 10 із терморегулятором 11, а камера підігрівання та циркуляції субстрату біомаси 3 знаходиться між резервуаром та електричним нагрівальним кабелем. Для забезпечення автоматичного управління температурним режимом субстрату біомаси передбачено терморегулятор 11, який з'єднаний з цифрово-аналоговим перетворювачем 12, який, в свою чергу, з'єднаний через проміжний інтерфейс 13 з електронно-обчислювальною машиною 15 та аналоговим модулем вводу 14. В нижній частині резервуара 2 знаходяться провальні колосникові решітки 17, а під вертикальною шнековою мішалкою 4 розташовано отвір для видалення відпрацьованого субстрату біомаси 18 із другою шиберною засувкою 16, а також трубопровід відпрацьованого субстрату біомаси 19. 1 UA 97959 U 5 10 15 20 25 30 Пристрій працює наступним чином. Субстрат біомаси подається до резервуара 2, що накритий зверху утеплювачем 1, через бункер завантаження біомаси 5 при відкритій шиберній засувці 6. Всередині резервуара 2 здійснюється перемішування і руйнування кірки на поверхні субстрату біомаси при обертанні вертикальної шнекової мішалки 4. Вертикальна шнекова мішалка 4 забезпечує переміщення субстрату біомаси вверх та надходження його в камеру підігрівання та циркуляції субстрату біомаси 3, де здійснюється підігрівання субстрату біомаси за допомогою електричного нагрівального кабелю 10 обмотаного навколо резервуара 2. Через провальні колосникові решітки 17 в нижній частині резервуара 2 субстрат біомаси знову надходить в резервуар 2. Дані температур всередині резервуара 2 та камери підігрівання та циркуляції субстрату біомаси 3 сприймаються аналоговим модулем вводу 14 про температурний режим субстрату біомаси і передаються через проміжний інтерфейс 13 до електронно-обчислювальної машини 15, де обробляються і через цифрово-аналоговий перетворювач 12 передаються на терморегулятор 11 для регуляції параметрів електричного нагрівального кабелю 10. Біогазова суміш, утворена внаслідок процесу бродіння, надходить через захисну газорозподільну решітку 9 до труби споживача біогазу 7 та регулюється краном 8. Відпрацьований субстрат біомаси видаляється із біогазової установки через отвір для видалення відпрацьованого субстрату біомаси 18 із другою шиберною засувкою 16 і надходить до трубопроводу відпрацьованого субстрату біомаси 19. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Біогазова установка, що містить резервуар, що накритий утеплювачем, трубу споживача з краном, вертикальну пропелерну мішалку на пустотілому валу, над якою розміщений бункер завантаження з першою шиберною засувкою, та захисну газорозподільну решітку, під вертикальною мішалкою розташовано отвір для видалення відпрацьованого субстрату біомаси із другою шиберною засувкою в нижній частині установки, резервуар обмотано електричним нагрівальним кабелем із терморегулятором, а також трубопровід відпрацьованого субстрату біомаси, яка відрізняється тим, що в неї введено камеру підігрівання та циркуляції субстрату біомаси, яка знаходиться між резервуаром та електричним нагрівальним кабелем, провальні колосникові решітки розташовані в нижній частині резервуара біогазової установки, а як вертикальну мішалку використано шнекову мішалку, причому терморегулятор напряму сполучений з цифрово-аналоговим перетворювачем, який з'єднано через проміжний інтерфейс з електронно-обчислювальною машиною та аналоговим модулем вводу. 2 UA 97959 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3