沼气收集与排放系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种沼气收集与排放系统。
【背景技术】
[0002]2002年发布的沼气池最新国家标准包括5种池型，即水压式圆筒形沼气池、分离浮罩式沼气池、曲流布料沼气池、预制块(圆筒形)沼气池和椭球形沼气池；圆筒形沼气池既为管道型沼气池，发酵原料进入发酵管道内发酵产生沼气，并在发酵管道内积聚，容易造成发酵管道的阻塞；如果阻塞部位较深，通常采用清除发酵管道内的所有杂物，再通过杆体戳通。
[0003]动物粪便发酵制成的沼液，发酵后无味且发酵后的肥效，是普通化学合成肥料的10倍以上；水质特性极易被植物吸收，而且不会像化学肥料那样，沼液使用量过多也不会烧苗，作为绿色生态种植的首选肥料，沼液具有:驱虫、杀虫的功效，幼虫和虫卵的致死率为90%以上，属于绿色生物杀虫剂；沼液在使用过程中，把握不好用量也不会造成烧苗现象，这也是普通化学合成肥料不可比拟的地方之一。
[0004]本发明采用的沼气发酵系统，采用的是管道型发酵系统，其可以完全避免阻塞，并且可以通过手动的方式促进发酵原料的均匀分布，而且清除沼渣方便。
[0005]申请人通过检索发现申请人安徽乐昌气动流体设备科技有限公司申请的一种气动隔膜泵(专利号:2012101329572)，其公开了与本发明相类似的产品，其采用气源产生的气压作为动力用以驱动隔膜片的左右往复运动；其将阀芯轴(相当于本发明的调控轴)套接于中心阀芯内，中心阀芯两端设置有台阶腔，端部阀芯的内端面上设有二级环形台阶；中心阀芯以及端部阀芯的结构复杂，增加了生产成本；本发明采用的结构相对于对比文件防漏气效果更好。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是，现有的管道型沼气池容易阻塞，发酵原料、菌种分布不均匀，沼液流动性差等问题。
[0007]本发明为解决上述技术问题，采用的技术方案是。
[0008]气动混合搅拌装置，其包括沼气发酵系统、搅拌套筒，沼气发酵系统包括储气板，储气板内设置有若干个挡板并将储气板分隔成多个发酵区，挡板上端固定有两端对称的搅拌套筒，搅拌套筒内滑动套接有气动活塞，气动活塞的两端分别通过活塞连杆连接外套筒，搅拌套筒的两端外侧壁分别套接有弹簧，外套筒上设置有与搅拌套筒外侧壁相匹配的台阶腔，外套筒上还设置有连通发酵区和台阶腔的连通孔；外套筒固定连接有搅拌网。
[0009]上述技术方案的进一步改进。
[0010]沼气发酵系统，其包括发酵池体、水压间，水压间通过水管连接发酵池体的上部，储气板固定于发酵池体内，储气板的左端与发酵池体之间的区域为进料口，储气板的右端与发酵池体之间的区域为出料口，储气板的上、下侧壁与发酵池体之间的区域为搅拌槽，搅拌槽内滑动连接有搅拌杆；搅拌杆包括横杆和竖杆，横杆活动于发酵池体内并位于储气板底部，竖杆活动于搅拌槽中。
[0011]上述技术方案的优点在于:利用沼气池储气板内相邻发酵区的气压差驱动搅拌装置工作，无需外力参与，搅拌过程中，提升了沼液的自循环流动性，促进菌种的均匀分布，提升发酵效率。
[0012]沼气收集与排放系统，其包括沼气发酵系统、沼气过盛收集系统、氧气泵；
沼气过盛收集系统包括气筒、板一、导气活塞、上活塞连杆，气筒内设置有板一并将气筒内腔分隔成上下相互连通的左区和右区，导气活塞滑动套接于气筒内壁与板一之间，导气活塞将左区分隔成左上区和左下区，导气活塞的上端连接有上活塞连杆，上活塞连杆上部设置有环形导气凹槽，气筒上设置有进气口 ；导气活塞的下方有效面积Si大于上方有效面积S2，进气口与沼气发酵系统的储气板相连通，上活塞连杆外套接有固定于气筒顶部的固定块，气囊套接于固定块上并与之固定，左区内设置有固定于气筒内壁以及固定于板一上的限位台阶；
氧气泵，其包括泵体，泵体的上端和下端分别设置有出气三通、进气三通，进气三通连通沼气发酵系统的储气板，泵体的左端和右端分别设置有与出气三通和进气三通连通的充氧腔，充氧腔与进气三通连接位置处设置有进气阀，充氧腔与出气三通连接位置处设置有出气阀；泵体的中间设置有中心体，中心体内设置有调控阀，泵体的中间还滑动连接有中心轴，中心轴的左右两端分别固定连接隔膜片，隔膜片与中心体之间形成气室；
调控阀包括阀套、分隔板，阀套内设置有分隔板并将阀套内腔分隔成主控气室和调控气室，阀套上部分别设置有五个气槽，阀套上部的中心位置设置有进气槽，进气槽的两侧设置有对称的左气槽和右气槽，最外侧的分别为对称的左排气槽和右排气槽，上述五个气槽的底部分别设置有与主控气室相连通的气孔；分隔板上设置有三个透气孔，分隔板的中心位置设置有中心透气孔，中心透气孔的两端分别设置有对称的左透气孔和右透气孔，中心透气孔连通主控气室和调控气室；
主控气室内设置有两个对称的套筒，两套筒内分别滑动连接有活塞，活塞与套筒之间形成腔室，活塞通过活塞杆连接挡板；两个挡板之间设置有中心阀芯，中心阀芯的中心设置有环形的进气凹槽，进气凹槽始终与进气槽底部的气孔连通并且始终与中心透气孔连通；调控气室内滑动连接有调控轴，调控轴的中间设有对称的左凸起部和右凸起部，调控轴上位于左凸起部和右凸起部之间的区域为调控轴的进气区，调控轴上位于左凸起部左端区域为左排气区，调控轴上位于右凸起部右端区域为右排气区，调控轴的进气区通过设置于分隔板上的中心透气孔连通中心阀芯的进气凹槽，左透气孔连通左腔室和调控气室，右透气孔连通右腔室和调控气室；左凸起部右端与右凸起部左端的长度大于中心透气孔与左/右透气孔之间的距离；
调控气室的两端分别设置有端部阀芯，端部阀芯上设置有端部排气孔，端部排气孔、左排气槽、右排气槽分别连通泵体的排气通道，进气槽连通泵体的进气通道，左气槽、右气槽分别连通对应侧边的气室。
[0013]上述技术方案的进一步改进。
[0014]调控轴的左凸起部的左端与右凸起部的左端之间间隔等于左透气孔与右透气孔之间的距离，调控轴的左凸起部的右端与右凸起部的右端之间间隔等于左透气孔与右透气孔之间的距离。
[0015]沼气过盛收集以及排放方法，其步骤包括:其包括沼气过盛收集过程、沼气排放充氧过程；
沼气过盛收集过程，沼气发酵系统的储气板顶部连通过盛气体收集系统的进气口，沼气进入气筒内腔，并且通过气流通道保证滑动连接于气筒内的导气活塞上下端气压一致；由于导气活塞的下端有效面积大于上端有效面积，在气压的作用下，导气活塞获得的推力大于自身重力时，导气活塞带动设置于上端的上活塞连杆上移，并通过设置于上活塞连杆上的环形导气凹槽接通外部的气囊；
当导气活塞获得的推力小于自身重力时，导气活塞下移，并带动环形导气凹槽与气囊分离；
沼气排放充氧过程，调控阀初始状态:进气槽连通中心阀芯的进气凹槽，进气凹槽通过中心透气孔连通调控轴的进气区，调控轴的左凸起部阻塞左透气孔，右凸起部阻塞右透气孔；
沼气发酵系统内发酵产生沼气积聚于储气板中，氧气泵的进气通道与储气板连通，沼气通过进气通道进入泵体内，并通过进气槽底部的气孔进入中心阀芯的进气凹槽中，通过中心透气孔进入调控轴的进气区，由于调控轴不会完全处于力平衡状态，气体推动调控轴向一侧移动；
假设，气体推动调控轴向左侧移动，调控轴的进气区通过左透气孔与左腔室连通，气体进入左腔室内，与此同时，右腔室通过右透气孔连通调控轴的右排气区；气体推动左活塞向右移动，并通过左活塞杆推动中心阀芯右移，中心阀芯右移推动右活塞杆移动，利用右活塞杆推动右活塞右移，并将右腔室内的气体经过右透气孔、右排气区、右端部阀芯上的端部排气孔输送至排气通道内，完成左腔室的进气过程以及右腔室的排气过程；
中心阀芯在向右移动过程中，中心阀芯的进气凹槽连通进气槽与右气槽，与左气腔连通的左气槽通过主控气室与左排气槽连通，气体通过右气槽进入右气室中，右隔膜片伸张变形并通过中心轴的联动作用带动左隔膜片的收缩变形，左隔膜片收缩变形过程中挤压调控轴右移；使得调控轴的进气区与左透气孔分离，并与右透气孔接通，从而使得左腔室与调控轴的左排气区连通，右腔室与进气区连通，气体通过右透气孔进入右腔室，气体推动右活塞左