МОКРЫЙ ГАЗГОЛЬДЕР ИЗМЕНЯЕМОГО ОБЪЕМА С ПРОМЕЖУТОЧНЫМ ТЕПЛООБМЕННИКОМ ТИПА "ТРУБА В ТРУБЕ"

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве на животноводческих и птицеводческих фермах и комплексах, на которых из навоза, помета и органических отходов растениеводства вырабатывают горючий биогаз, а также в коммунальном хозяйстве при утилизации канализационных стоков.
Известен типовой мокрый газгольдер изменяемого объема с заполненным водой резервуаром, выполняющей роль водяного затвора подъемно-опускаемого газонаполняемого колокола, тогда как для предотвращения замерзания воды в резервуаре газгольдера в зимнее время года и поддержания температуры воды в морозы не менее +5°С ее подогревают с применением пароструйных элеваторов при расходе на это в час по 70-120 ккал тепла на кубометр воды. /См. типовые проекты мокрых газгольдеров различной емкости №707-2-18-24с-86, разработанные ГИАП, утвержденные и введенные в действие Минудобрений протоколом №25-111 от 10 сентября 1985 г./.
Недостатком известного типового мокрого газгольдера переменной емкости является то, что на подогрев воды в резервуаре в зимнее время необходимо расходовать значительное количество тепловой энергии.
Известен также и другой мокрый газгольдер переменной емкости, содержащий подъемный в жидкости колокол и резервуар с коническим днищем, у основания которого установлена заборная часть патрубка опорожнения резервуара от осаждающихся веществ проточной жидкости и люк очистки дна резервуара от осадков, так как в качестве проточной жидкости применена нагретая выгружаемая из метантенка, что приведено в патенте Российской Федерации №2244203.
Недостатком этого известного по патенту Российской Федерации №2244203 мокрого газгольдера переменной емкости является то, что затруднена выгрузка сброженной массы из метантенка после ее охлаждения и очистка дна резервуара от осадков и налипаний.
Вместе с тем по своей технической сущности и достигаемому результату известный по патенту Российской Федерации мокрый газгольдер переменной емкости является наиболее близким изобретению.
Задачей настоящего изобретения является создание такого мокрого газгольдера изменяемого объема, который устранял бы приведенные выше его недостатки, обеспечивал бы снижение затрат на его эксплуатацию за счет нагревания проточно-сменяемой жидкости выгружаемым из метантенка эффлюентом с температурой 35°С /мезофильный режим/ или до 60°С /термофильный режим/ и влажностью 94-97%.
В результате использования предлагаемого изобретения мокрого газгольдера изменяемого объема является существенное снижение затрат на его эксплуатацию зимой за счет исключения необходимости применения технических средств подогрева водяного затвора, а следовательно экономия энергоресурсов.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемый мокрый газгольдер изменяемого объема с промежуточным теплообменным аппаратом типа «труба в трубе», содержащий подъемный в жидкости колокол и двустенный резервуар с днищем и патрубками для заполнения и опорожнения межстенного пространства резервуара проточной жидкостью, используемой в качестве затвора подъемно-опускаемого колокола, и патрубки подвода и отвода биогаза, вырабатываемого в метантенке при анаэробном сбраживании органических отходов, имеет промежуточный теплообменник типа «труба в трубе», где нагревается проточная жидкость, а в качестве греющего теплоносителя применен эффлюент, нагретая выгружаемая из метантенка жидкая масса.
Согласно изобретению поставленная задача в выполнении мокрою газгольдера изменяемого объема достигается тем, что проточная жидкость проходит через промежуточный теплообменник типа «труба в трубе», где в качестве греющего теплоносителя применен эффлюент, нагретая выгружаемая из метантенка анаэробно сброженная жидкая масса.
Сущность изобретения поясняется фиг., на которой приведена общая схема устройства мокрого газгольдера изменяемого объема с промежуточным теплообменником типа «труба в трубе».
Мокрый газгольдер изменяемого объема содержит двустенный резервуар 1 с подъемно-опускаемым колоколом 2, теплообменник «труба в трубе» 3, метантенк 4, в резервуаре 1 выполнены патрубки заполнения 5 и опорожнения 6 резервуара 1 проточной жидкостью, патрубки подвода 7 и отвода 8 биогаза, для установления регламентируемого СниП давления биогаза в метантенках и газгольдерах к колоколу 2 снизу прикреплены съемные грузы 9, вес которых назначается с учетом диаметра и веса колокола 2. Направляющие стойки и ролики колокола 2, установка контрольных приборов и выполнение утеплителя резервуара 1 на фиг. не показаны, так как их выполнение возможно в различных вариантах.
Работает мокрый газгольдер изменяемого объема следующим образом.
Предварительно измельченная и нагретая до температуры сбраживания органическая масса подается в герметичный метантенк 4, где сбраживается в непрерывном или периодическом режиме при постоянной температуре с выделением биогаза. Полученный в результате брожения газ собирается в верхней части реактора и по трубопроводу 7 поступает в мокрый газгольдер под подъемно-опускаемый колокол 2. По мере наполнения газгольдера биогазом колокол 2 поднимается или опускается на роликовом креплении по направляющим стойкам. Биогаз из газгольдера через трубопровод 8, пройдя соответствующие ступени очистки, направляется к потребителю. Отработанный субстрат, эффлюент, из
метантенка 4 поступает в промежуточный теплообменник типа «труба в трубе» 3, где отдает тепло проточной воде и далее собирается в емкость сброженного субстрата или выгребную яму. Нагретая до заданной температуры проточная вода через трубопровод 5 поступает в межстенное пространство двустенного резервуара 1 и, охлаждаясь, ее избытки сливаются через трубопровод 6 и направляются в промежуточный теплообменник 3 для подогрева.
Эксплуатация предлагаемого промежуточного теплообменника типа «труба в трубе» в схеме биогазовой установки с мокрым газгольдером изменяемого объема должна осуществляться с соблюдением руководства по безопасности использования теплообменных аппаратов, при этом должны быть учтены температура и влажность загружаемого эффлюента сброженной массы, а также периодичность его загрузки.