[0023] 下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步的描述,但并非对其保护范围的限制。
[0024] 参见图1至图5,本发明的一种沼气罐无源破壳装置,包括沼气罐1、进水管2、搅拌片12、支撑架15,所述的支撑架15与沼气罐1的罐体连接,所述的支撑架15上安装数个搅拌单元5,所述的搅拌单元5由托盘6、转动部件7、密封部件8、集流室9、直管10、喉道11、搅拌片12、空心柱13、连接管14组成,所述的搅拌片12与喉道11的小头连接,喉道11的大头与直管10连接接通,直管10的另一端插入集流室9内接通,空心柱13的一端从集流室9的底部插入接通,空心柱13的另一端通过连接管14与溢流管3连接接通,溢流管3的出口端沉入溢流池4的液面下。所述的集流室9通过转动部件7和密封部件8与托盘6连接,所述的托盘6与空心柱13的外圆连接。
[0025] 所述的溢流管3的出口低于沼气罐1底平面,且低于溢流槽4中液面下,的沼气罐1底至溢流管3的出口的溢流管口距离T大于1500毫米。
[0026] 所述的直管10一端插入集流室9,另一端向上翘起,与水平面之间形成上升角ψ,上升角ψ在6度至10度。
[0027] 所述的喉道11的大头与直管10连接,并在连接处水平向折弯,如肘状,折弯角Φ为40度至50度,所述的搅拌片12为扇形,包容在喉道11小头的外肘,所述的搅拌片12扇形的下边与喉道11中心线平齐,搅拌片12扇形的上边与外肘顶端平齐。
[0028] 所述的进水管2有二路,其中一路的出口设置在临界液面A上。
[0029] 所述的喉道11口至溢流管3出口之间的各管路连接处,均为密封连接。
[0030] 所述的沼气罐1内均布有3个搅拌单元5。
[0031] 所述的集流室9内均布插入3根直管10。
[0032] 所述的喉道11的内腔形状是口部小,里面大的锥形,大端尺寸同直管10的内孔相同,口部尺寸是大端尺寸的7/10至6/10之间,锥形长度为大端尺寸的6倍。
[0033] 所述的喉道11的口部中心到临界液面A的喉道口距离C为大于或等于50毫米。
[0034] 本发明利用沼液通过喉道11进入到集流室9,再通过垂直的溢流管3流到溢流池4内。在沼液通过溢流管3下泄的过程中,通过沼液的重力及吸力,使沼液是在封闭的管路中流动,根据流体的连续性定理:当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管道时,由于管道中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来,因此在同一时间内,流进任一截面的流体的质量和从另一截面流出的流体质量是相等的。因此,喉道11的口部的截面最小,其沼液流速最快,几乎是管路中的2.5倍。所述搅拌片12是一弧形片,搅拌片12与喉道11的小头之间采用焊接或铆接的方式,喉道11的进口小,出口大,沼液通过溢流管下泄,由于重力的作用流速度加快,在溢流管上端形成局部真空,上端真空会吸引沼液在喉道11处进入溢流管,由于喉道11的口部的沼液高速流动,拖动喉道11进口部外至搅拌片12肘弯内面之间的沼液也快速的向喉道11的进口部流动,而搅拌片12肘弯外面的沼液却是相对静止。根据伯努利定理可知:流体在流动时,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。因此,搅拌片12肘弯外面的沼液压力要大于搅拌片12肘弯内面的沼液压力,形成压力差,正是这个沼液压力差作用在搅拌片12上,从而形成搅拌单元5向喉道11的弯曲向旋转的动力,在转动过程中,搅拌片12又起到切割沼液结壳层面的作用,达到破壳目的。
[0035] 参见图1,要在溢流管3内,让沼液下泄的过程中,产生重力及吸力,从而拉动喉道11的入口形成反推力,且整个管路必须是封闭状态,形成虹吸拉动,否则有气体进入,会直接影响旋转动力的产生。因此溢流管3的出口处有二条要求:一要低于沼气罐1底平面,即形成溢流管口距离T,本实施例所选用的溢流管口距离T大于1500毫米;二要低于溢流槽4中液面下,并且要始终保持在溢流槽4中液面下。
[0036] 喉道11的口部中心与临界液面A的距离为喉道口距离C,喉道口距离C大于或等于50毫米,本实施例选用的是50毫米。
[0037] 参见图2,根据沼气罐1的大小,搅拌单元5可随之增减,沼气罐1面积大,搅拌破壳面积也大,最少按对称均布为2个,最多在实施例中至6个,本实施例按所选沼气罐1的大小,选用的是3个搅拌单元5。
[0038] 参见图3,当上升角ψ小于6度时,喉道11的口部距临界液面A太近,破壳搅拌中易吸入空气,而发生搅拌停止现象,当至上升角ψ于10度时,搅拌片12的仰起太高,会造出搅拌力不足,本实施例选用的上升角ψ是8度。
[0039] 参见图4,折弯角Φ与搅拌片12形状可在一定范围调整,但是当折弯角Φ为小于40度或大于50度时,搅拌力明显不足,本实施例选用的折弯角Φ是45度。
[0040] 集流室9内可均布插入2至4根直管10,插入直管10越多,也意味着喉道11和搅拌片12越多,其搅拌力越大,当然也要考虑溢流管3的匹配,本实施例在集流室9内均布插入3根直管10。
[0041] 参见图5,托盘6固定在直管10外的中段,约束转动部件7向下运动。转动部件7选用的是密封轴承,密封轴承的内孔与直管10的外圆紧配合。在转动部件7的上端连接着密封部件8,密封部件8包括油封、法兰盘、密封垫等,起到防护密封轴承免受沼液浸蚀,影响到搅拌单元5的正常转动。当然,密封部件8还可采用别种结构,这都是成熟技术,尽可借用。
[0042] 在实施例中的有关部件及要求为:
[0043] 溢流管3,采用普通碳钢管防腐处理后使用;
[0044] 支撑架15,采用角钢,材质为普通碳钢角钢,做防腐处理;
[0045] 搅拌单元5,采用普通碳钢,制作后进行防腐处理;
[0046] 喉道11,依据射流原理,采用碳钢卷制后作防腐处理;
[0047] 搅拌片12,采用碳钢板,依据尺寸角度卷制后,作防腐处理。
[0048] 本发明的虽然是为解决大中型沼气工程所遇到的问题,但是也完全适用于小型的沼气池等。同时,本发明沼气罐1内的其他零部件如进油管、支撑架等安装方式与现有技术相同,本文不作赘述。