一種沼氣預(yù)處理系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型屬于沼氣預(yù)處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種沼氣預(yù)處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

沼氣是可再生的清潔能源，既可替代秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能源，也可替代煤炭等商品能源，而且能源效率明顯高于秸稈、薪柴、煤炭等。農(nóng)村沼氣把能源建設(shè)、生態(tài)建設(shè)、環(huán)境建設(shè)、農(nóng)民增收鏈接起來(lái)，促進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展和生活文明。發(fā)展農(nóng)村沼氣，優(yōu)化廣大農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，是中國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對(duì)增加優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)、緩解國(guó)家能源壓力具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

沼氣作為一種能源在使用前必須經(jīng)過(guò)凈化,使沼氣的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。沼氣的凈化一般包括沼氣的脫水?脫硫及二氧化碳。但是通常很少將沼氣中的酸性氣體進(jìn)行脫除。沼氣從厭氧發(fā)酵裝置產(chǎn)出時(shí),攜帶大量的水分,特別是在中溫或高溫發(fā)酵時(shí),沼氣具有較高的濕度。一般來(lái)說(shuō)1m³干沼氣中飽和含濕量,在30℃時(shí)為35g,而到50℃時(shí)則為111g。當(dāng)沼氣在管路中流動(dòng)時(shí),由于溫度?壓力的變化露點(diǎn)降低,水蒸氣冷凝增加了沼氣在管路中流動(dòng)的阻力,而且由于水蒸氣的存在,還降低了沼氣的熱值。

沼氣通過(guò)提純后，其品質(zhì)可達(dá)到國(guó)家天然氣使用標(biāo)準(zhǔn)，但沼氣中含有大量的雜質(zhì)和水蒸氣，容易對(duì)提純?cè)O(shè)備造成損害，需在其提純前對(duì)沼氣進(jìn)行汽水分離。因此,需要設(shè)計(jì)一種沼氣預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)沼氣中的雜質(zhì)和水蒸氣進(jìn)行脫除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，以解決徹底脫除沼氣內(nèi)雜質(zhì)和水蒸氣的問題。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：一種沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，其包括依次連接的第一過(guò)濾器、熱交換器、汽水分離器、羅茨風(fēng)機(jī)、第二過(guò)濾器和風(fēng)冷卻器；所述第一過(guò)濾器和汽水分離器通過(guò)排水管連接負(fù)壓排水井。

本實(shí)用新型如上所述的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述第一過(guò)濾器和第二過(guò)濾器均包括：過(guò)濾器本體，所述過(guò)濾器本體設(shè)有過(guò)濾器進(jìn)氣接口、過(guò)濾器出氣接口、過(guò)濾器排水口和濾芯更換口；過(guò)濾器本體內(nèi)部設(shè)有用于過(guò)濾沼氣的濾芯。

本實(shí)用新型如上所述的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述熱交換器包括：熱交換器殼體，所述熱交換器殼體包括熱交換器沼氣進(jìn)口、熱交換器沼氣出口、冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口；熱交換器進(jìn)口法蘭，所述熱交換器進(jìn)口法蘭固定連接在熱交換器沼氣進(jìn)口位置；熱交換器出口法蘭，所述熱交換器出口法蘭固定連接熱交換器沼氣出口位置；熱交換器換熱管，熱交換器換熱管設(shè)置在熱交換器殼體內(nèi)，一端與熱交換器沼氣進(jìn)口連通，另一端與熱交換器沼氣出口連通；所述熱交換器換熱管的數(shù)量為多根；冷凝機(jī)，所述冷凝機(jī)通過(guò)連接管與熱交換器殼體的冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口連通。

本實(shí)用新型如上所述的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述冷凝液進(jìn)口設(shè)置在熱交換器殼體靠近熱交換器沼氣出口的位置，所述冷凝液出口設(shè)置在熱交換器殼體靠近熱交換器沼氣進(jìn)口的位置；所述冷凝機(jī)包括出液口和回液口，出液口通過(guò)連接管與熱交換器殼體的冷凝液進(jìn)口連通，回液口通過(guò)連接管與熱交換器殼體的冷凝液出口連通。

本實(shí)用新型如上所述的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述汽水分離器包括分離器本體，所述分離器本體包括分離器進(jìn)氣接口、分離器出氣接口和分離器排水口；分離器進(jìn)氣接口和分離器出氣接口設(shè)置在分離器本體的上部位置，分離器排水口設(shè)置在分離器本體的底部；擋板，所述擋板設(shè)置在所述分離器本體的內(nèi)部，用于遮擋沼氣在分離器本體內(nèi)的流經(jīng)路徑；所述分離器本體的下部為漏斗結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型如上所述的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，進(jìn)一步，所述風(fēng)冷卻器包括：換熱管組，所述換熱管組由多個(gè)風(fēng)冷卻器換熱管構(gòu)成，多個(gè)風(fēng)冷卻器換熱管間隔平行布置；風(fēng)冷卻器換熱管的一端與第一匯流裝置連通，風(fēng)冷卻器換熱管的另一端與第二匯流裝置連通；進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管連通所述第一匯流裝置，用于導(dǎo)入溫度較高的沼氣；出氣管，所述出氣管連通所述第二匯流裝置，用于導(dǎo)出溫度較低的沼氣；冷卻風(fēng)扇，冷卻風(fēng)扇朝向所述風(fēng)冷卻器換熱管組鼓風(fēng)，用于對(duì)所述換熱管組散熱。

本實(shí)用新型的有益效果是：利用本實(shí)用新型沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，能夠徹底去除沼氣中含有的雜質(zhì)和水蒸氣。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，并不限制本實(shí)用新型，其中：

圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的第一過(guò)濾器示意圖；

圖3為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的熱交換器示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的汽水分離器示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一種實(shí)施例的風(fēng)冷卻器示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、第一過(guò)濾器，11、過(guò)濾器本體，12、濾芯，13、過(guò)濾器進(jìn)氣接口，14、過(guò)濾器出氣接口，15、過(guò)濾器排水口，16、濾芯更換口，17、不銹鋼網(wǎng)，18、濾料；

2、熱交換器，21、冷凝機(jī)，22、熱交換器殼體，23、熱交換器進(jìn)口法蘭，24、熱交換器出口法蘭，25、熱交換器換熱管，26、連接管；

3、汽水分離器，31、分離器本體，32、分離器進(jìn)氣接口，33、分離器出氣接口，34、分離器排水口，35、擋板；

4、羅茨風(fēng)機(jī)；

5、第二過(guò)濾器；

6、風(fēng)冷卻器，61、風(fēng)冷卻器換熱管，62、第一匯流裝置，63、第二匯流裝置，64、冷卻風(fēng)扇，65、進(jìn)氣管，66、出氣管；

7、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組；

8、負(fù)壓排水井；

9、排水管。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖描述本實(shí)用新型的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)的實(shí)施例。

在此記載的實(shí)施例為本實(shí)用新型的特定的具體實(shí)施方式，用于說(shuō)明本實(shí)用新型的構(gòu)思，均是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式及本實(shí)用新型范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書和說(shuō)明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。

本說(shuō)明書的附圖為示意圖，輔助說(shuō)明本實(shí)用新型的構(gòu)思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請(qǐng)注意，為了便于清楚地表現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)施例的各部件的結(jié)構(gòu)，各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。

圖1示出本實(shí)用新型一種實(shí)施例的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)，其包括依次連接的第一過(guò)濾器1、熱交換器2、汽水分離器3、羅茨風(fēng)機(jī)4、第二過(guò)濾器5和風(fēng)冷卻器6；第一過(guò)濾器1和汽水分離器3通過(guò)排水管9連接負(fù)壓排水井8。利用上述實(shí)施例的沼氣預(yù)處理系統(tǒng)濾除雜質(zhì)，驅(qū)除水分的潔凈沼氣通入與風(fēng)冷卻器連接的燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組7進(jìn)行發(fā)電。

結(jié)合圖2，說(shuō)明本實(shí)用新型一種實(shí)施例的第一過(guò)濾器1（第二過(guò)濾器5的結(jié)構(gòu)組成與第一過(guò)濾器1相同），第一過(guò)濾器1包括：過(guò)濾器本體11，過(guò)濾器本體11設(shè)有過(guò)濾器進(jìn)氣接口13、過(guò)濾器出氣接口14、過(guò)濾器排水口15和濾芯更換口16；過(guò)濾器本體11內(nèi)部設(shè)有用于過(guò)濾沼氣的濾芯12。如圖2所示，濾芯12包括不銹鋼網(wǎng)17，以及裝在不銹鋼網(wǎng)內(nèi)的濾料18。沼氣過(guò)濾原理如下：沼氣由沼氣進(jìn)氣管導(dǎo)入到過(guò)濾器本體，利用過(guò)濾器本體內(nèi)設(shè)置的濾芯進(jìn)行過(guò)濾，濾除沼氣內(nèi)的雜質(zhì)和水分，其中雜質(zhì)被截留在濾芯內(nèi)，水分受重力作用經(jīng)由排水口、排水管流入到排水井內(nèi)，而潔凈的沼氣則由出氣接口由沼氣出氣管導(dǎo)出。

結(jié)合圖3，說(shuō)明本實(shí)用新型一種實(shí)施例的熱交換器2，其包括：熱交換器殼體22，熱交換器殼體22包括熱交換器沼氣進(jìn)口、熱交換器沼氣出口、冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口；熱交換器進(jìn)口法蘭23，熱交換器進(jìn)口法蘭23固定連接在熱交換器沼氣進(jìn)口位置；熱交換器出口法蘭24，熱交換器出口法蘭24固定連接熱交換器沼氣出口位置；熱交換器換熱管25，熱交換器換熱管25設(shè)置在熱交換器殼體22內(nèi)，一端與熱交換器沼氣進(jìn)口連通，另一端與熱交換器沼氣出口連通；熱交換器換熱管25的數(shù)量為多根；冷凝機(jī)21，冷凝機(jī)21通過(guò)連接管26與熱交換器殼體22的冷凝液進(jìn)口和冷凝液出口連通。

在一種優(yōu)選的實(shí)施例中，冷凝液進(jìn)口設(shè)置在熱交換器殼體22靠近熱交換器沼氣出口的位置（圖3中較右的位置），冷凝液出口設(shè)置在熱交換器殼體22靠近熱交換器沼氣進(jìn)口的位置（圖3中較左的位置）；冷凝機(jī)21包括出液口和回液口，出液口通過(guò)連接管26與熱交換器殼體22的冷凝液進(jìn)口連通，回液口通過(guò)連接管26與熱交換器殼體22的冷凝液出口連通。

熱交換器的工作過(guò)程如下：含有水蒸氣的沼氣由沼氣進(jìn)氣管、進(jìn)口法蘭進(jìn)入熱交換器殼體內(nèi)的換熱管，在換熱管內(nèi)流通時(shí)，與熱交換器殼體內(nèi)流動(dòng)的制冷液進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)沼氣溫度的降低。最終，由出口法蘭、沼氣出氣管流出。

結(jié)合圖4，說(shuō)明本實(shí)用新型一種實(shí)施例的汽水分離器3包括分離器本體31，分離器本體31包括分離器進(jìn)氣接口32、分離器出氣接口33和分離器排水口34；分離器進(jìn)氣接口32和分離器出氣接口33設(shè)置在分離器本體31的上部位置，分離器排水口34設(shè)置在分離器本體31的底部；擋板35，擋板35設(shè)置在分離器本體31的內(nèi)部，用于遮擋沼氣在分離器本體31內(nèi)的流經(jīng)路徑；分離器本體31的下部為漏斗結(jié)構(gòu)。汽水分離器工作原理如下：含有水分的沼氣在如圖4所示的位于左側(cè)的進(jìn)氣管進(jìn)入分離器本體，在分離器本體內(nèi)向前流動(dòng)時(shí)遇到擋板的阻隔，沼氣內(nèi)的水分受重力作用下降至分離器本體底部的排水口，進(jìn)而通過(guò)排水管流入排水井。

結(jié)合圖5，說(shuō)明本實(shí)用新型一種實(shí)施例的風(fēng)冷卻器6包括：換熱管組，換熱管組由多個(gè)風(fēng)冷卻器換熱管61構(gòu)成，多個(gè)風(fēng)冷卻器換熱管61間隔平行布置；風(fēng)冷卻器換熱管61的一端與第一匯流裝置62連通，風(fēng)冷卻器換熱管61的另一端與第二匯流裝置63連通；進(jìn)氣管65，進(jìn)氣管65連通第一匯流裝置62，用于導(dǎo)入溫度較高的沼氣；出氣管66，出氣管66連通第二匯流裝置63，用于導(dǎo)出溫度較低的沼氣；冷卻風(fēng)扇64，冷卻風(fēng)扇64朝向風(fēng)冷卻器換熱管61組鼓風(fēng)，用于對(duì)換熱管組散熱。風(fēng)冷卻器的運(yùn)行過(guò)程如下：溫度較高的沼氣經(jīng)進(jìn)氣管導(dǎo)入到換熱管，在換熱管位置受冷卻風(fēng)扇吹來(lái)冷風(fēng)的影響溫度降低，此后溫度較低的沼氣在出氣管導(dǎo)出。通過(guò)對(duì)沼氣的降溫使沼氣內(nèi)的水蒸氣凝結(jié)，進(jìn)而與沼氣分離。

上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合，以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型之目的為準(zhǔn)。