Биоэнергетический комплекс (2440308)

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ФГБОУ ВПО МГТУ«СТАНКИН»

Кафедра «Инженерная экология и безопасность жизнедеятельности»»

Учебный курс «Экология»

Домашняя работа. Часть 3.

Патент RU №2440308 «Биоэнергетический комплекс»

Выполнил:

студент гр. И-7-1  ___________________________________________ Скляров Э. Э

^{(дата)                                                         (подпись)}

                                                                                                              д.т.н., проф.

Принял:

д. х. н., проф. ___________________________________________ Букейханов Н. Р.

^{(дата)                                                          (подпись)}

Москва  2013

БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС (2440308)

Вид документа:

C2

Страна публикации:

RU

Рег. номер заявки:

2009146645/05

Редакция МПК:

Основные коды МПК:

C02F011/04

Аналоги изобретения:

RU 2284967 С1, 10.10.2006. SU 1468872 А1, 30.03.1989. SU 1745707 А1, 07.07.1992. SU 1527191 А1, 07.12.1989. CN 1844789 А, 11.10.2006. CN 2937141 Y, 22.08.2007.

Имя заявителя:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" (RU)

Изобретатели:

Терехин Евгений Александрович (RU)
Голощапов Владлен Михайлович (RU)
Баклин Андрей Александрович (RU)
Устинов Евгений Михайлович (RU)

Патентообладатели:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" (RU)

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для производства биогаза. Процесс анаэробной* бактериальной деструкции* органических веществ биомассы*  проводят в биоэнергетическом комплексе. Биоэнергетический комплекс содержит метантенк* 3 со змеевиком 4, теплоизоляцию 6, шнековое* перемешивающее устройство 5, загрузочные 7 и выгрузочные патрубки, газгольдер 1, гелиоколлектор 11, бак-аккумулятор 9. Биоэнергетический комплекс также снабжен котлом АОГВ 8 подогрева теплоносителя, ветроэнергетической установкой 14, тепловым электрическим нагревателем - ТЭНом 13 и встроенным в трубопровод 18 обратной подачи теплоносителя циркуляционным насосом 19. Изобретение позволяет повысить КПД и надежность работы биоэнергетического комплекса в условиях отсутствия централизованного источника электрической энергии.

1 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к комплексам для переработки органических отходов сельскохозяйственного производства в анаэробных условиях, и может быть использовано для производства биогаза.

Известен биоэнергетический комплекс, содержащий метантенк, коллектор солнечной энергии, нагреватель сбраживаемой массы [1].

Известен биоэнергетический комплекс с использованием солнечной энергии для обогрева сбраживаемой биомассы, содержащий метантенк с системой загрузки и выгрузки биомассы, солнечный коллектор с трубопроводами [2].

Наиболее близким по технической сущности комплексом к предлагаемому является биоэнергетическая установка для производства биогаза [3].

Недостатком известного биоэнергетического комплекса является: низкая эффективность двигателя Стерлинга в виде термомеханического генератора с распложенной со стороны днища двигателя биогазовой горелкой. Расходуется биогаз для выработки электрической энергии, которая в свою очередь тратится в электронагревателе.

В период отсутствия солнечного излучения значительно снижается производительность гелиоколлектора. Существующая водяная рубашка в метантенке не обеспечивает глубокий прогрев биомассы.

Механизм перемешивания биомассы затрачивает значительную мощность в силу своего несовершенства.

Целью изобретения является обеспечение стабильного обогрева сбраживаемого субстрата и гарантированного минимума автономного энергосбережения локальных потребителей.

Биоэнергетический комплекс содержит метантенк со змеевиком, расположенным в геометрическом центре метантека, теплоизоляцией, шнековое перемешивающее устройство, загрузочным и выгрузочным патрубками биомассы, трубопроводы подачи биогаза в газгольдер. Комплекс снабжен ветроэнергетической установкой, позволяющей в период отсутствия солнечного излучения поддерживать температуру в интервале 47-55°С в метантеке, котлом АоГВ и гелиоколлектором с баком-аккумулятором. Наличие ветроэнергетической установки с ТЭНом и гелиоколлектором позволяет существенно повысить надежность работы метантенка, снизить потребление вырабатываемого биогаза на собственные нужды за счет энергии солнечного излучения и энергии ветра.

В результате использования предлагаемого изобретения повышается КПД и надежность работы биоэнергетического комплекса для получения биогаза в условиях отсутствия централизованного источника электрической энергии, появляется возможность обеспечения гарантированного минимума энергообеспечения локальных потребителей.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что биоэнергетический комплекс, содержащий метантенк со змеевиком, расположенным в геометрическом центре метантека, теплоизоляцией, шнековым перемешивающим устройством, обеспечивающим с меньшими затратами энергии эффективное перемешивание верхних и нижних слоев биомассы, загрузочным и выгрузочным патрубками, трубопроводы для отвода биогаза, котел АоГВ для нагрева теплоносителя в виде незамерзающей жидкости на основе этиленгликоля (далее теплоноситель), трубопровод для подачи биогаза, газгольдер, гелиоколлектор с баком-аккумулятором и ветроэнергетическую установку, способен производить биогаз и значительно его экономить благодаря наличию котла АоГВ, гелиоколлектора с баком-аккумулятором и ветроэнергетической установки с ТЭНом, который в период отсутствия солнечного излучения поддерживает температуру в интервале 47-55°С в метантенке.

В период отсутствия солнечного излучения теплоноситель подогревается ТЭНом от ветроэнергетической установки, в период отсутствия ветра и солнца теплоноситель подогревается котлом АоГВ, работающим на биогазе от газгольдера. Вырабатываемый биогаз частично подается для использования в котле АоГВ, а большая его часть - локальным потребителям.

Работа биоэнергетического комплекса согласно технологической схеме, представленной на чертеже, осуществляется следующим образом: исходная биомасса в виде органических отходов животноводства через загрузочный патрубок 7 загружается в метантенк 3 со змеевиком 4, шнековым перемешивающим устройством 5 и теплоизоляцией 6, отработанная биомасса удаляется через выгрузочный патрубок 20.

Необходимый температурный режим процесса анаэробного сбраживания биомассы в метантенке 3 обеспечивается посредством преобразования солнечной энергии в тепловую энергию в гелиоколлекторе 11, а накапливаемый в баке-аккумуляторе 9 теплоноситель через вентиль 10 и трубопровод 12 поступает в змеевик 4 метантенка 3.

В период отсутствия солнечного излучения подогрев теплоносителя осуществляется ТЭНом 13, установленном в баке-аккумуляторе 9, электрически запитанном от ветроэнергетической установки 14.

В процессе анаэробной бактериальной деструкции* органических веществ биомассы в метатенке 3 выделяется биогаз, который через трубопровод отвода биогаза 2 накапливается в газгольдере 1.

Далее осуществляется утилизация получаемого биогаза: часть биогаза используется путем непосредственного сжигания в бытовых отопительных газовых приборах, часть его идет по мере необходимости, в периоды отсутствия солнечного излучения и безветренную погоду, по трубопроводу подачи биогаза 16 для сжигания в котле АоГВ 8.

Теплоноситель, нагретый до необходимой температуры, от котла АОГВ 8 по трубопроводу 15 через вентиль 17 поступает в змеевик 4 метантенка 3.

Для повышения эффективности работы котла АоГВ в трубопровод обратной подачи теплоносителя 18 встроен циркуляционный насос 19. Таким образом, предлагаемое изобретение позволит, используя для подогрева биомассы в метатенке гели о коллектор и ветроэнергетическую установку, значительно снизить потребление биогаза на собственные нужды.

Литература:

1. Авторское свидетельство СССР 1745707, БИ 25, 1992 г.

2. Авторское свидетельство СССР 1527191, 06.07.1987 г.

3. Авторское свидетельство RU 2284967, 10.10.2006 г.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Биоэнергетический комплекс, содержащий метантенк со змеевиком, который расположен в геометрическом центре метантенка, теплоизоляцию, шнековое перемешивающее устройство, загрузочные и выгрузочные патрубки, трубопроводы подачи биогаза, газгольдер, гелиоколлектор с баком-аккумулятором, отличающийся тем, что он снабжен котлом АОГВ подогрева теплоносителя, который подается в змеевик метантенка для подогрева биомассы, ветроэнергетической установкой с тепловым электрическим нагревателем - ТЭНом, встроенным в бак-аккумулятор, который в период отсутствия солнечного излучения поддерживает в метантенке температуру 47-55°С, и встроенным в трубопровод обратной подачи теплоносителя циркуляционным насосом, повышающим эффективность работы.

.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры