|
початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2088322
ПРИСТРІЙ для перемішування субстрату за анаеробного зброджування
ВІДХОДІВ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ БІОГАЗУ
Ім'я винахідника: Гребенник Д.В.
Ім'я патентовласника: Ставропольская державна сільськогосподарська академія
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.09.19
Використання: для перемішування рідких середовищ, які використовуються при анаеробному зброджуванні відходів сільськогосподарських тварин і птиці, стічних вод і осаду. Суть винаходу: пристрій для перемішування субстрату містить герметичну ємність з підігрівачем будь-якого типу (теплова сорочка, змійовик і т.п.), забезпечену циркуляційним трубопроводом із зворотними клапанами, розташованими в його верхній і нижній частинах. У верхній частині ємності встановлені газопровід з редукційним клапаном і трубопровід подачі сировини, трубопровід видалення сброженной маси приєднаний до нижньої частини ємності. Процес перемішування субстрату в пропонованій установці здійснюється за рахунок різниці в тисках в ємності і циркуляційному трубопроводі, створюваної виділяється при бродінні біогазом, що дозволяє повністю відмовитися від зовнішніх енерговитрат, що йдуть на процес перемішування.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до пристроїв для перемішування рідких середовищ, які використовуються при анаеробному зброджуванні відходів сільськогосподарських тварин і птиці, стічних вод і осаду, і може бути використано в сільськогосподарському виробництві, комунальному господарстві та мікробіологічної промисловості.
Відомо пристрій для анаеробного зброджування, що містить резервуар з підігрівачем, трубопроводи подачі і видалення сбраживаемой маси і пристосування для перемішування субстрату (Шаробаро І.Д. Стан і перспективи розвитку біогазових установок. Оглядова інформ. / Госагропром СРСР. ЦНІЇТЕІ. М. 1986, с. 16, рис. 13).
Недоліком відомого пристрою є складність конструкції, значне споживання електроенергії при перемішуванні і наявність сальникових ущільнень введення вала мішалки в реактор, що може привести до витоку метану і, отже, не забезпечується вибухобезпечність установки.
Найбільш близьким до пропонованого і прийнятим автором за прототип є пристрій для перемішування субстрату (Шаробаро І.Д. Стан і перспективи розвитку біогазових установок. Оглядова інформ. / Госагропром. СРСР. ЦНІЇТЕІ. М. 1986, с. 8,9, рис. 6 ), що містить герметичну ємність з підігрівачем, трубопроводи подачі і видалення сбраживаемой маси, циркуляційний трубопровід і насос, який здійснює перемішування субстрату.
Недоліками пристрою, як і вище описаного, є складність конструкції і висока енергоємність процесу перемішування.
Мета винаходу спрощення конструкції і зменшення енерговитрат.
 |
Це досягається тим, що пристрій для перемішування субстрату забезпечено герметичній ємністю з підігрівачем і трубопроводами подачі сировини і видалення сброженной маси, газопроводом з редукційним клапаном і циркуляційним трубопроводом з двома зворотними клапанами, розташованими у верхній і нижній його частинах, причому циркуляційний трубопровід одним кінцем приєднаний до нижньої частини герметичній ємності, а інший кінець виведений в її верхню частину. На кресленні зображено пропонований пристрій. Пристрій для перемішування субстрату містить герметичну ємність 1 з підігрівачем (не вказано) будь-якого типу (теплова сорочка, змійовик і т.п.), забезпечену циркуляційним трубопроводом 3 із зворотними клапанами 4 і 5, розташованими у верхній і нижній частинах циркуляційного трубопроводу 3, в верхньої частини ємності 1 встановлено газопровід 6 з редукційним клапаном 2 і трубопровід подачі сировини 7, трубопровід видалення сброженной маси 8 приєднаний до нижньої частини ємності 1. |
Пристрій працює наступним чином
Герметичну ємність 1 по трубопроводу подачі сировини 7 заповнюють вихідною сировиною, під час заповнення редукційний клапан 2 і зворотний клапан 4 закриті, а зворотний клапан 5 відкривається під дією тиску стовпа рідини, що заповнює ємність 1. Відкриття зворотного клапана 5 призводить до вступу субстрату з ємності 1 в циркуляційний трубопровід 3. При досягненні субстратом рівня "А" в ємності 1 і циркуляційному трубопроводі 3 зворотний клапан 5 закривається. В процесі анаеробного зброджування субстрату виділяється біогаз в кількості 0,6-0,8 м 3 на 1 кг сухої органічної речовини, який накопичується у верхній частині ємності 1. Біогаз, що виділяється з субстрату, що знаходиться в циркуляційному трубопроводі 3, надходить по газопроводу 6 до споживачеві. У міру накопичення біогазу в верхній частині ємності 1, в останній створюється надлишковий тиск, внаслідок чого відбувається відкриття зворотного клапана 5 і субстрат з ємності 1 надходить в циркуляційний трубопровід 3. При досягненні субстратом рівня "Б" в циркуляційному трубопроводі 3, тиск в ємності 1 зростає до величини, що відкриває редукційний клапан 2. При відкритті редукційного клапана 2 біогаз з верхньої частини ємності 1 надходить по газопроводу 6 до споживача. При цьому тиск в ємності 1 падає, що призводить до перевищення тиску стовпа рідини у верхній частині циркуляційного трубопроводу 3 над тиском в ємності 1. Внаслідок цього зворотний клапан 4 відкривається і частина субстрату, розташованого вище зворотного клапана 4, надходить в ємність 1, здійснюючи при це процес перемішування. Коли субстрат в циркуляційному трубопроводі 3 досягне рівня "В", редуктор тиску 2 і зворотний клапан 4 закриваються. Цикл повторюється. При завершенні процесу анаеробного зброджування, що збродив субстрат видаляється по трубопроводу 8.
Винахід відрізняється простотою конструкції і відсутністю зовнішніх енерговитрат, що йдуть на процес перемішування. На відміну від прототипу і відомих пристроїв пропонований пристрій для перемішування субстрату містить газопровід з редукційним клапаном і циркуляційний трубопровід з двома зворотними клапанами, що дозволяє відмовитися від устаткування прототипу, призначеного для проведення процесу перемішування: насоса, редуктора (редуктор необхідний для забезпечення швидкості руху субстрату вище 0,5 м), електродвигуна, пускового обладнання та автоматичного пристрою для роботи перекачує насоса в автоматичному режимі, що значно спрощує установку.
Процес перемішування субстрату в пропонованій установці здійснюється за рахунок різниці в тисках, в ємності і циркуляційному трубопроводі, створюваної виділяється при бродінні біогазом, що дозволяє повністю відмовитися від зовнішніх енерговитрат, що йдуть на процес перемішування.
Приклад залежності кратності перемішування від швидкості газовиділення наведено в таблиці.
Дані наведені для біогазової установки з корисним об'ємом 100 м 3; відношення обсягу газової камери до корисного об'єму становить 1/20; діаметр циркуляційного трубопроводу 400 мм; відстань між рівнями "Б" і "В" 2 м; верхня межа спрацьовування редукційного клапана 130 кПа, нижня 110 кПа.
З огляду на, що кратність перемішування в пропонованій установці залежить від діаметра верхньої частини циркуляційного трубопроводу (задається конструктивно) і різниці 
p в тисках верхньої і нижньої межі спрацювання редукційного клапана (є регульованою величиною), то змінюючи величину p, можна досягати бажаної кратності перемішування, тим самим регулювати ефективність перемішування.
Очевидні переваги винаходу в порівнянні з прототипом:
простота конструкції, яка не вимагає насоса, редуктора, сполучної муфти, електродвигуна, пускового обладнання та автоматичного пристрою;
установка не вимагає підведення електромережі (в разі підігріву субстрату за рахунок біогазу);
конструкція містить складальні одиниці простіші у виготовленні і менш вибагливі в обслуговуванні;
пристрій дозволяє повністю відмовитися від зовнішніх енерговитрат, що йдуть на процес перемішування.
Економічна ефективність від використання винаходу полягає в тому, що знижується вартість установки, знижуються експлуатаційні витрати, очікувана економічна ефективність від використання однієї установки з корисним об'ємом 100 м 3 складе від 10 млн. Рублів на рік (при сформованих цінах в серпні 1994).
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Пристрій для перемішування субстрату, що містить герметичну ємність з підігрівачем, трубопроводи подачі сировини і видалення сброженной маси, газопровід, циркуляційний трубопровід, що відрізняється тим, що циркуляційний трубопровід забезпечений двома зворотними клапанами, розташованими у верхній і нижній частині, а газопровід забезпечений редукційним клапаном, причому циркуляційний трубопровід одним кінцем приєднаний до нижньої частини герметичній ємності, а інший кінець виведений в її верхню частину.
Версія для друку
Дата публікації 05.01.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.