一种沼气管道排水装置的制作方法

本实用新型涉及环保机械技术领域，具体涉及一种沼气管道排水装置。

背景技术：

随着环保要求越来越严格，大型养殖场必须进行粪污发酵处理，在厌氧反应过程中会产生大量的沼气，通常通过管道进行输送。由于沼气中含有水蒸气，遇冷会凝结成水，需要及时将冷凝水排出，以免影响沼气输送。而在排放冷凝水的同时，不允许将沼气排掉，因此需要开发用于沼气管道的排水装置。

鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种沼气管道排水装置，该装置能够将沼气管道内的冷凝水及时排出，同时不会逸出沼气，避免了安全隐患。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型涉及一种沼气管道排水装置，包括排水筒和进气管，其中，

所述排水筒包括筒体、上封板和下封板，所述上封板位于筒体顶端，所述下封板位于筒体底端，三者形成的封闭空间为排水腔，

所述上封板设有进气口和注水口，所述筒体设有排水口，

所述进气管的底端从所述进气口伸入后，继续向所述筒体的底部延伸，所述进气管的底端位于所述下封板的上方。

优选地，所述进气管的顶端从所述进气口向外延伸，并位于所述上封板的上方。

优选地，所述进气管底端的高度低于所述排水口的高度。

优选地，所述排水口设有第一阀门，用于控制所述排水口的通断。

优选地，所述筒体包括依次连接的直筒段和锥形段，所述锥形段的外径向远离所述直筒段的方向上逐渐减小，所述上封板位于所述直筒段远离所述锥形段的一端，所述下封板位于所述锥形段外径最小的一端。

优选地，所述排水口位于所述直筒段上方。

优选地，所述进气管的底端位于所述直筒段与所述锥形段的连接处。

优选地，所述下封板设有排污口。

优选地，所述排污口设有第二阀门，用于控制所述排污口的通断。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供了一种沼气管道排水装置，该装置能够将沼气管道内的冷凝水及时排出，同时不会逸出沼气，避免了安全隐患。由于进气管内的沼气压力是一定的，当进气管内的冷凝水逐渐增加时，管内的压力增大，使进气管内的水进入排水腔，排水腔内的水面升高，多余的水通过排水口排出。该装置的制作工艺简单，制造和维护成本较低。且没有维护成本，只需按时排污，安全可靠性比较高。

附图说明

图1为沼气管道排水装置的结构示意图。

其中，1-排水筒；

11-筒体；

110-排水口；1101-第一阀门；

111-直筒段；

112-锥形段；

12-上封板；

121-进气口；

122-注水口；

13-下封板；

130-排污口；1301-第二阀门；

14-排水腔；

2-进气管；

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型实施例涉及一种沼气安全溢流装置。如图1所示，该装置包括竖直设置的排水筒1和进气管2。其中，排水筒1包括筒体11、上封板12和下封板13，上封板12位于筒体11顶端，下封板13位于筒体11底端，三者形成的封闭空间为排水腔14。进气管2的作用为与外部设备连接和便于沼气通入。

上封板12设有进气口121和注水口122，筒体11设有排水口110。其中，进气口121用于向筒体11内输入其它设备产生的沼气；当筒体11内压过大时，排水口110位于筒体11上方，用于排出多余的水，从而将筒体11内压维持在一定范围内；注水口122用于向筒体11内注入水或其它液体(如防冻液，以下均称为水)，以维持筒体11内的压力，对沼气起到密封作用。

如图1所示，进气管2为两端开口的直管。进气管2的底端从进气口121伸入后，继续向筒体11的底部延伸，进气管2的底端位于下封板13的上方，但进气管2的底端并未与下封板13接触。原因是由于通入的沼气中含有未分解的有机物、淤泥等污物，如进气管2的底端与下封板13距离过近，则污物容易进入并堵塞进气管2，影响沼气进入该装置，增加安全隐患。从图1可知，进气管2底端与下封板13之间具有一定距离。

进一步地，进气管2底端的高度应低于排水口110的高度。这样能保证向筒体11中注水后，部分进气管2位于液面以下，此时液体能够封住进气管2中的沼气，防止沼气外排。同时，由于筒体11内的液面高度由排水口110的高度决定，排水口110应与上封板12保留一定距离，这样当筒体11内液面处于平衡位置时，液面与上封板12之间存在空气层，便于保持筒体11内的稳压状态。

在图1中，将排水口110与进气管2底端之间的垂直距离设定为l1，进气管2底端与下封板13之间的垂直距离设定为l2。由于筒体11内的液面高度由排水口110的高度决定，因此l1+l2即为注液后排水口110内的液面高度。

在本实用新型的一个实施例中，为了与外部设备连接和便于沼气通入，将进气管2的顶端设置为从进气口121向外延伸，并位于上封板12的上方。露出的进气管2顶端可直接与沼气发生装置通过管路连接。

在本实用新型的一个实施例中，排水口110设有第一阀门1101，用于控制排水口110的通断。该装置在使用过程中第一阀门1101通常处于开启状态，以便将筒体11内部的液面高度限位在排水口110的高度。当进气管2内的冷凝水增加时，进气管2内液面上升，由于沼气压力一定，多余的水进入筒体11空间，并通过排水口110排放到外界，筒体11内部的液面高度基本保持不变。当进气管110内的沼气压力小于上述定值后，此时进气管2内的液面上升，筒体11内液面下降，需要从注水口122中注入液体进行补充。将进气管110内的液面高度设定为l3。

在本实用新型的一个实施例中，筒体11包括依次连接的直筒段111和锥形段112，锥形段112的外径向远离直筒段111的方向上逐渐减小。这样设计的原因是通入的沼气中含有未分解的有机物、淤泥等污物，采用锥形结构的排水筒1底部有利于收集固体污物，便于从下端的排污口130排出。如图1所示，上封板12位于直筒段111远离锥形段112的一端，下封板13位于锥形段112外径最小的一端。

进一步地，本实用新型将排水口110设置于直筒段111上方。这样能够增加筒体11容量，进一步增加筒体11内的通入沼气耐压值。

如进气管2底端与下封板13距离过近，则污物容易进入并堵塞进气管2，影响沼气进入该装置，增加安全隐患。在本实用新型的一个实施例中，进气管2的底端位于直筒段111与锥形段112的连接处，这样也便于设计和计算进气管2底端与下封板13之间的距离。

前面提到从进气管2通入的沼气并不纯净，其中中含有固体污物。因此需要定期将筒体11底部的污物排出，以免筒体11内部空间被压缩，以及进气管2被污物堵塞。因此作为对装置的改进，在筒体11的下封板13设有排污口130。在装置工作过程中，需要采用第二阀门1301将排污口130封住，防止筒体11内的液体泄漏。

在本实用新型的一个实施例中，筒体11的直筒段111采用长度为115cm的dn300不锈钢管。锥形段112采用不锈钢300cm变150cm的变径，高度为20cm。进气管2的长度为155cm，位于上封板13以外部分的长度为40cm，进气管2的直径为5cm。注水口122的高度为10cm。排水口110的长度为15cm。排污口130采用dn25不锈钢管。其中l1为100cm，l2为20cm，l3为40cm。

该沼气管道排水装置的工作原理如下：

进气管2位于液面以下部分的高度(即l1)和进气管2内水柱高度(即l3)，决定了该装置正常工作时的沼气通入压力。以l1为100cm，l3为40cm为例：由于1标准大气压＝1.01×10⁵pa＝760mmhg柱产生的压力＝10336mm水柱产生的压力，因此1mm水柱产生的压力≈10pa，100cm水柱产生的压力≈10kpa，40cm水柱产生的压力≈4kpa。因此该装置的沼气通入压力为10kpa-4kpa＝6kpa。

根据保护设备的压力要求，可以通过改变进气管位于液面以下部分的高度，将管道排水装置的沼气通入压力设定为4kpa、6kpa或10kpa。

以沼气通入压力为6kpa为例，说明该装置的工作过程：

(1)关闭第二阀门1301，堵住排污口130，开启排水口110的第一阀门1101。向注水口122内注入水，直至排水腔14充满且水从排水口110流出，此时进气管2伸入液面下100cm。

(2)将沼气发生装置内的沼气输出管道与该装置的进气管2连接，此时沼气进入进气管2。在6kpa的沼气压力下，进气管2的的水柱下降为40cm。在筒体11内液体的作用下，进气管2沼气中的水汽发生冷凝，冷凝水沿管壁流入进气管2下端，进气管2内的液面上升。由于沼气压力一定，多余的水进入筒体11空间，并通过排水口110排放到外界，筒体11内部的液面高度基本保持不变。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。