社會其它相關(guān)論文-膜結(jié)構(gòu)沼氣儲存裝置和沼氣設(shè)備產(chǎn)業(yè)化.doc

社會其它相關(guān)論文-膜結(jié)構(gòu)沼氣儲存裝置和沼氣設(shè)備產(chǎn)業(yè)化摘要：介紹了一種恒壓柔性沼氣貯氣裝置，核心技術(shù)包括平行多夾層囊腔膜結(jié)構(gòu)氣囊和內(nèi)力自調(diào)節(jié)配重導(dǎo)向機構(gòu)。項目產(chǎn)品應(yīng)用于農(nóng)村沼氣工程中的氣體儲存和平衡供應(yīng)，其應(yīng)用能夠使沼氣建設(shè)成本降低，運行效率提高。引言作為平衡手段，貯氣環(huán)節(jié)在沼氣工程中異常重要。目前農(nóng)村戶用型沼氣池多為水壓式結(jié)構(gòu)，通過沼氣池內(nèi)發(fā)酵液排出和返回實現(xiàn)用氣的調(diào)節(jié)，不需要專門的儲氣設(shè)備。規(guī)?；託夤こ讨谐２捎脻袷礁≌仲A氣柜或鋼制高壓貯氣罐貯氣。水壓式沼氣池的簡單儲氣方式造成沼氣壓力波動大、發(fā)酵池?zé)o效空間大、沼氣大量溢散等問題（可占總產(chǎn)氣量30%40%）。鋼制浮罩和鋼絲網(wǎng)浮罩儲氣裝置都存在制作工藝難、使用時間短、代價高等問題，且在冬季時使用受到限制。高壓儲氣對于地面資源有限和沼氣長期儲存非常有利，但是對于一般農(nóng)村沼氣工程而言價格昂貴且動力控制要求高，制約了其在農(nóng)村的應(yīng)用。本文提供了一種恒壓柔性沼氣貯氣裝置，該產(chǎn)品和工藝獲國家發(fā)明專利，其在戶用型和規(guī)?；託夤こ讨卸歼m用，成本低，運輸和安裝方便，四季穩(wěn)定運行，運行時不需要外部動力。1技術(shù)內(nèi)容恒壓柔性沼氣貯氣裝置包括一個由高分子復(fù)合柔性膜材料加工的可伸縮性低壓恒壓柔性貯氣囊和一套具有靈活機械裝置的輕型鋼結(jié)構(gòu)的配重導(dǎo)向機構(gòu)，并輔助維護結(jié)構(gòu)用于囊體保護。（1）平行多夾層囊腔的增強膜結(jié)構(gòu)氣囊氣囊是由上下多個平行相通的囊腔共同構(gòu)成，充滿氣體時呈上下垂直疊加多囊腔狀態(tài)，未充氣或放完氣體后呈偏平多膜層上下垂直疊加狀態(tài)，在充氣和放氣過程中，囊體能夠像彈簧一樣上下伸縮（見圖1）?？梢钥闯鲈摻Y(jié)構(gòu)保證囊體使用時不產(chǎn)生扭曲變形，減少因扭曲引起的材料疲勞破損；一體化多囊腔，囊腔之間不會相互滑動，運行穩(wěn)定。囊體為高分子復(fù)合增強膜結(jié)構(gòu)，而不是普通的塑料膜，確保囊體的使用壽命。（2）內(nèi)力自調(diào)節(jié)配重導(dǎo)向機構(gòu)配重導(dǎo)向機構(gòu)是由分布于四角的導(dǎo)向桿框架以及位于氣囊頂部的配重板組成，配重板通過位于四角的導(dǎo)向輪受導(dǎo)向桿制約（見圖2）。導(dǎo)向桿框架和配重板都是輕型鋼結(jié)構(gòu)，導(dǎo)向輪具有內(nèi)力調(diào)節(jié)機構(gòu)，其設(shè)計基于科學(xué)的內(nèi)力計算，實現(xiàn)氣囊使用中配重的平穩(wěn)升降，確保氣壓的穩(wěn)定。在以上導(dǎo)向配重的制約下，儲氣和用氣過程中氣體經(jīng)氣嘴流入或流出氣囊，通過中間隔膜上的中心孔在各夾層之間串通。囊體在充氣時呈上下垂直疊加的多囊腔狀態(tài)，未充氣或放完氣體后呈偏平的多膜層上下垂直疊加狀態(tài)，在充氣和放氣過程中，囊體能夠像彈簧一樣上下伸縮，囊內(nèi)氣壓在配重設(shè)備的作用下保持相對恒定，并且不產(chǎn)生扭曲變形，囊腔之間不會相互滑動。此外，由于導(dǎo)向機構(gòu)的制約，囊體同樣不會傾斜（見圖3）。2與傳統(tǒng)產(chǎn)品的經(jīng)濟指標(biāo)比較與傳統(tǒng)技術(shù)比較，恒壓柔性沼氣貯氣裝置具有明顯優(yōu)勢。該裝置應(yīng)用于戶用沼氣池，可以做到：（1）增強發(fā)酵池有效容積，提高產(chǎn)氣效率；（2）保證供氣壓力平衡，有利于沼氣使用和沼氣池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；（3）杜絕由于頻繁水壓活動隨置換液引發(fā)的氣體泄漏，進而間接增加產(chǎn)氣率高達33%50%。用于規(guī)模沼氣工程可以做到：（1）用戶直接購買，安裝技術(shù)要求不高；（2）運行不受季節(jié)和地區(qū)限制，能夠在不同地區(qū)實現(xiàn)四季穩(wěn)定運行；（3）在不充氣條件下，本產(chǎn)品可以折疊包裝，體積小、重量輕、便于運輸；（4）在因廠址搬遷等條件下，可以靈活轉(zhuǎn)移再安裝應(yīng)用（具體見表1和表2）。3裝置技術(shù)與沼氣裝備產(chǎn)業(yè)化（1）促進沼氣工程裝備化、產(chǎn)業(yè)化目前，國內(nèi)外沼氣工程普遍采用的材料是常規(guī)建筑材料，如磚、石和混凝土等，就地建造。這類沼氣池技術(shù)要求高，特別是密封工藝，技術(shù)非常復(fù)雜，需要專業(yè)人員施工，質(zhì)量可變性因素較大。常規(guī)建筑材料質(zhì)量大，密封黏結(jié)材料自身的凝固期長，建設(shè)所需勞動強度大，且建設(shè)周期長。尤其在偏遠地區(qū)和山區(qū)，由于交通問題，材料很難運輸，建設(shè)起來更有難度。本裝置可以工廠化、標(biāo)準化，生產(chǎn)質(zhì)量可靠，現(xiàn)場安裝操作簡便，根本扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)產(chǎn)品在技術(shù)上的缺陷，實現(xiàn)了沼氣工程的裝備化，使沼氣技術(shù)產(chǎn)業(yè)化推廣成為可能，并且可以增強其在國際市場的占有能力。（2）裝備自身實現(xiàn)可回收任何產(chǎn)品的使用都有一定壽命，沼氣工程也不例外，過去的沼氣工程報廢后要么直接就地毀壞，產(chǎn)生大量固體垃圾；要么直接掩埋，占用土地資源，惡化了土壤環(huán)境，甚至引發(fā)安全事故。本產(chǎn)品從產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，堅持循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展原則，進行可拆卸和再安裝的裝置設(shè)計，很容易回收利用，減少垃圾，實現(xiàn)資源循環(huán)。表1本產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品技術(shù)和經(jīng)濟指標(biāo)對照表序號類別代碼造價壓力波動壽命(年)占地安裝季節(jié)穩(wěn)定運輸重量運輸體積運行耗能備注1傳統(tǒng)戶用水壓型FG2200元/池大56大一般差不能不能無8m3池2浮罩式儲氣裝置FC900-1200元/m3小25適度專業(yè)差重等體積無3高壓鋼罐儲氣HPK5000-6000元/m3機械調(diào)壓10?小專業(yè)強重小耗能壓縮比1:304戶用配備本產(chǎn)品FN1800元/池小10適度一般強輕小無4m3池5規(guī)模LN600-700元小10適一強輕小無配備本產(chǎn)品/m3度般表2本產(chǎn)品與傳統(tǒng)產(chǎn)品比較優(yōu)勢分析表序號類別造價壓力波動壽命(年)占地安裝季節(jié)穩(wěn)定運輸重量運輸體積運行耗能備注1FN與FG比較低約20%變穩(wěn)長1倍減少相當(dāng)變穩(wěn)減輕減小/2LN與FC比較低40%-50%相當(dāng)長23倍相當(dāng)難度低相當(dāng)減輕減小/3LN與HPK比較相當(dāng)相當(dāng)相對短較大難度低相當(dāng)減輕相當(dāng)不耗能考慮壓縮（3）促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，提高