一種新型產沼氣實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種新型產沼氣實驗裝置，屬于化學反應裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]沼氣是沼氣發酵微生物在厭氧環境下將可降解的生物質經過厭氧消化生成的可燃氣體，是具有很高熱值的清潔燃料。經過凈化的沼氣完全燃燒后只生成水和二氧化碳，不會對環境造成污染。沼氣發酵技術在農業和生態方面的綜合利用具有很大的經濟效益和社會效益。沼氣發酵原料主要以秸桿類物質為代表的農業廢棄物、禽畜糞便和污水處理廠的厭氧性污泥，以及生活垃圾等。雖然我國已經開展了大量有關沼氣發酵的理論和應用技術的研宄，并取得了一定的研宄成果，但是對沼氣發酵原料的不斷開發和探索，既降低沼氣發酵的成本又同時能實現“變廢為寶”，同樣是沼氣工程建設中重要發展的問題。
[0003]目前，在絕大多數科研院所和高校中，在實驗室做沼氣發酵實驗時，一般采用的都是排水集氣法，即從發酵瓶中產生的沼氣進入集氣瓶，將集氣瓶中的水排入集水瓶中，通過讀取集水瓶中水的體積從而得知產生的沼氣量。方法簡單，容易操作，但是存在一些問題:第一，集氣瓶的體積是有限的，當集氣瓶的水全部被排到集水瓶中時，說明集氣瓶已經全部裝滿沼氣，此時需要手動打開集氣瓶上面的放氣閥，將集氣瓶中的沼氣放掉，否則，隨后產生的沼氣將不能讀出，造成整個實驗數據不準確，這就使得實驗人員不得不徹夜堅守，隨時觀察是否需要放氣，耗費了大量的人力和精力，實驗效率低下；第二，產沼氣實驗中，由于收集全部產生的沼氣需要很大的容器，所以一般只會收集一部分沼氣做成分分析，大部分都直接放掉，實際也造成了能源的浪費。故此開發一種高效且節能的產沼氣實驗裝置是必要的。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:本實用新型提供一種新型產沼氣實驗裝置，用于解決現有裝置效率低下以及能源浪費的問題。
[0005]本實用新型技術方案是:一種新型產沼氣實驗裝置，包括恒溫水箱5、發酵瓶6、集氣瓶19和集水瓶21 ;所述恒溫水箱5內部設置有溫度傳感器10，溫度傳感器10和恒溫水箱5的電阻絲9之間接有溫控儀11 ;發酵瓶6置于恒溫水箱5的支撐板2上，發酵瓶6瓶口用塑料塞I 7封住；集氣瓶19瓶口用塑料塞II 18封住，塑料塞II 18上裝有浮子裝置16;集氣瓶19通過管II 14接入發酵瓶6，通過管I I接入恒溫水箱5的燃燒室8，通過管III 17接入集水瓶21，管I I上裝有控制閥15 ;集水瓶21瓶口用塑料塞III 20封住；浮子裝置16上的常開按鈕26和常閉按鈕25串聯，控制閥15、浮子裝置16上的計數器23、燃燒室8上的電子點火器4均并聯接于常開按鈕26和常閉按鈕25兩端。
[0006]所述恒溫水箱5為圓筒狀，最底層由傳熱板13隔出的燃燒室8，燃燒室8兩側開有空氣進口 3和廢氣出口 12，底部安有電子點火器4;燃燒室8上面安有一層電阻絲9，電阻絲9上面安有一塊帶圓孔22的支撐板2。
[0007]所述浮子裝置16由浮球28、倒L型桿27、外殼24、計數器23、常閉按鈕25、常開按鈕26組成，其中倒L型桿27上部分置于外殼24內，下面連接于浮球28上，常開按鈕26安于外殼24內的下方，常閉按鈕25安于外殼24內的上方，計數器23安于外殼24的頂部且其顯不屏露于外殼外。
[0008]所述控制閥15由鐵心33、繞組34、銜鐵32、活塞31、支撐柱35以及彈簧29組成，其中支撐柱35 —端固定于控制閥15右側外殼，鐵心33固定在支撐柱35上，繞組34繞制在鐵心33上，支撐柱35另一端穿過銜鐵32和活塞31，銜鐵32固定在活塞31右邊，彈簧29 一端固定于控制閥15殼內壁，另一端固定于活塞31的左邊，控制閥15上下各有一出氣P 30和進氣口 38。
[0009]本實用新型的工作過程是:首先恒溫水箱5中充滿水，集氣瓶19中充滿水，集水瓶21空著，設定好溫控儀11的反應溫度；當溫度傳感器10測到水溫不夠時，溫控儀11啟動電阻絲對水進行加熱，發酵瓶6中的原料經發酵后產生的沼氣通過管II 14進入集氣瓶19中，同時將集氣瓶19中的水壓入集水瓶21中，當集氣瓶19中的水面的浮球28下降到一定位置時，倒L型桿27的上部就會觸動常開按鈕26，同時接通計數器23、控制閥15和電子點火器4，控制閥15中繞組34經接線端子36通電，鐵心33對銜鐵32產生電磁吸力，吸引銜鐵32和活塞31向右移動，彈簧29被拉長，移動到位后(如圖5所示，標號37為支撐柱35穿過銜鐵32和活塞31的軌道孔)，進氣口 38和出氣口 30就連通了，此時集氣瓶19中的沼氣就由控制閥15經管I I進入燃燒室8中，電子點火器4將沼氣點燃，熱量傳給恒溫水箱5中的水，同時計數器23計數一次；當集氣瓶19中的沼氣放出時，集氣瓶19中的水位又重新上升，直到浮球28上升到一定位置，帶動倒L型桿27觸動常閉按鈕25，將計數器23、控制閥15和電子點火器4斷電，控制閥15中鐵心33失去電磁吸力，銜鐵32和活塞31在彈簧29的復位拉力下左移，重新封住進氣口 38和出氣口 30，此次放氣過程結束。
[0010]本實用新型的有益效果是:該裝置通過浮子裝置的浮球設計來判斷集氣瓶中的沼氣是否需要放出，通過控制閥的設計實現了自動放出沼氣，因浮子裝置中兩個按鈕的位置決定了每次放出的沼氣量是固定不變的，故通過計數器的計數可實現準確讀取沼氣量，通過恒溫水箱中燃燒室的設計可以將沼氣的熱量再次利用到整個裝置的發酵過程中。整個裝置具有使用方便、省時省力、效率高和能源利用率好的特點。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型恒溫水箱中支撐板的結構示意圖；
[0013]圖3為本實用新型浮子裝置的結構示意圖；
[0014]圖4為本實用新型按鈕與計數器、控制閥和電子點火器的連接示意圖；
[0015]圖5為本實用新型控制閥斷電時結構示意圖；
[0016]圖6為本實用新型控制閥通電時結構示意圖。
[0017]圖1-6中各標號:1-管I，2-支撐板，3-空氣進口，4-電子點火器，5_恒溫水箱，6-發酵瓶，7-塑料塞I，8-燃燒室，9-電阻絲，10-溫度傳感器，11-溫控儀，12-廢氣出口，13-傳熱板，14-管II，15-控制閥，16-浮子裝置，17-管III，18-塑料塞II，19-集氣瓶，20-塑料塞III，21-集水瓶，22-圓孔，23-計數器，24-外殼，25-常閉按鈕，26-常開按鈕，27-倒L型桿，28-浮球，29-彈簧，30-出氣口，31-活塞，32-銜鐵，33-鐵心，34-繞組，35-支撐柱，36-接線端子，37-軌道孔，38-進氣口。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和具體實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0019]實施例1:如圖1-6所示，一種新型產沼氣實驗裝置，包括恒溫水箱5、發酵瓶6、集氣瓶19和集水瓶21 ;所述恒溫水箱5內部設置有溫度傳感器10，溫度傳感器10和恒溫水箱5的電阻絲9之間接有溫控儀11 ;發酵瓶6置于恒溫水箱5的支撐板2上，發酵瓶6瓶口用塑料塞I 7封住；集氣瓶19瓶口用塑料塞II 18封住，塑料塞II 18上裝有浮子裝置16;集氣瓶19通過管II 14接入發酵瓶6，通過管I I接入恒溫水箱5的燃燒室8，通過管III 17接入集水瓶21，管I I上裝有控制閥15 ;集水瓶21瓶口用塑料塞III 20封住；浮子裝置16上的常開按鈕26和常閉按鈕25串聯，控制閥15、浮子裝置16上的計數器23、燃燒室8上的電子點火器4均并聯接于常開按鈕26和常閉按鈕25兩端。
[0020]實施例2:如圖1-6所示，一種新型產沼氣實驗裝置，包括恒溫水箱5、發酵瓶6、集氣瓶19和集水瓶21 ;所述恒溫水箱5內部設置有溫度傳感器10，溫度傳感器10和恒溫水箱5的電阻絲9之間接有溫控儀11 ;發酵瓶6置于