Мы проанализировали все конструкции биогазовых установок, которые применяются в мире. После этого мы разработали основные принципы, по которым можно создавать биогазовые установки для небольших хозяйств небогатых стран, таких, как страны СНГ. Конструкция наших установок базируется на максимальном использовании стандартных деталей и узлов, производящихся практически в любой стране мира. Мы выбрали для нашей конструкции детали из современных синтетических материалов, которые обеспечивают химическую стойкость, малый вес, хорошую термоизоляцию. По размеру реакторов установок нашей конструкции, они относятся к малым установкам. Но благодаря возможности простого масштабирования, на базе нашей конструкции можно собирать даже средние установки, причем наращивать объемы и мощности постепенно, по мере накопления средств.
![]()
|
Подготовительная емкость (опционально) с встроенным миксером (опционально).
Она предназначена для приготовления субстрата для загрузки в реактор биогазовой установки. От качества приготовления субстрата зависит не только эффективность но и вообще возможность работы биогазовой установки. Однако, поскольку речь идет об установках небольших размеров, то с целью уменьшения стоимости Вы можете отказаться от подготовительной емкости и использовать для приготовления субстрата любую, имеющуюся у Вас, емкость подходящего размера, где Вы будете размешивать сырье с теплой водой. Затем Вы можете осуществить заправку установки ведрами, поднимаясь по стремянке. Простой вариант подготовительной емкости, который мы предлагаем, располагается выше реактора. Сама емкость представляет собой полимерный бочонок, не поддающийся коррозии. Субстрат подготавливается в ней, а затем самотеком заливается в реактор. Навоз или измельченные органические отходы доставляются к емкости подготовки по пандусу, вода подается через шланг. Перед закладкой сырья в подготовительную емкость оно обязательно фильтруется для удаления камней, стекла и любых других крупных фрагментов, которые могут засорить стоки. Самый автоматизированный и дорогой вариант - это подготовительная емкость с встроенным миксером для приготовления субстрата и встроенным насосом подачи субстрата в реактор. |
|
Насос для загрузки реактора (опционально). Он предназначен для автоматизированной (по расписанию) загрузки порций сырья в реактор. Экономически оправдан только для установок с объемом реактора от 15 куб.м и выше. Для закачки сырья в реактор применяется погружной фекальный насос, желательно с режущими ножами. Он сам по себе стоит немалых денег. Кроме того, его применение накладывает условия по утеплению и обогреву самой подготовительной емкости. Поэтому рещение о его применении принимается в каждом случае индивидуально. |
|
|
Платформа для размещения подготовительной емкости (опционально).
Она нужна для заправки реактора самотеком. Ее можем изготовить для Вас мы, ее Вы можете изготовить самостоятельно, или использовать уже имеющиеся у Вас строения или возвышения для размещения подготовительной емкости. Сырье Вы заносите на платформу вручную, а воду либо подаете по шлангу, либо тоже заносите вручную. |
![]()
|
Утепленный реактор из полимеров (один или более).
В качестве реактора (метантенка) используется промышленно выпускаемая полиэтиленовая бочка соответствующих размеров. Она покрывается специальным многослойным покрытием, защищающим от всех 3 типов теплопотерь. Реактор оборудован системой заливки и системой слива, работающих одновременно по принципу сообщающихся сосудов, а также аварийным сливом. Постоянную температуру субстрата 37-380C в реакторе обеспечивают электрическая или водяная системы обогрева, управляемые блоком автоматики. Периодическое перемешивание субстрата в реакторе обеспечивает миксер, управляемый блоком автоматики. В реакторе имеется люк, через который производится монтаж оборудования, а также выполняется капитальный ремонт. В идеале реактор должен представлять собой термос, то есть иметь внешнюю и внутреннюю стенку и вакуум между ними. В реальных условиях сделать такой реактор невозможно, но система утепления реактора должна строиться по подобному принципу. Реактор должен устанавливаться на достаточно твердую, но с хорошей термоизоляцией, подставку. Простейшим материалом для такой подставки является древесина. Верхняя часть реактора автоматически утеплена слоем газа, который находится в ней. Тем не менее, верх реактора необходимо утеплить точно так же, как и стенки, поскольку основные теплопотери идут в верхнем направлении. Таким образом, мы получаем, что утепление реактора должно представлять собой воздушный слой или слой из пористого материала и внешнюю стенку, отражающую тепло внутрь и обеспечивающую герметичность воздушного слоя. Базовым типом обогрева реактора является электрический, осуществляемый при помощи ТЭНов или термоленты. Для обогрева одного куб. м объема реактора нужен обогреватель мощностью до 0,6 кВт. При такой мощности обогреватели находятся во включенном состоянии примерно четверть всего времени. Исходя из этого, Вы можете посчитать затраты электроэнергии. Летом нагреватели почти не включаются. При применении водяной системы обогрева реактора вода в системе отопления нагревается обычным отопительным газовым котлом, работающим на вырабатываемом самой установкой биогазе. Понятно, что это значительно удорожает установку. Также это не освобождает от необходимости иметь электрическую систему обогрева, которая в таком случае служит для начального запуска реактора. |
![]()
|
Электрическая система обогрева реактора.
Она представляет собой ТЭНы, вмонтированные в нижней части боковых стенок реактора. Особый способ монтажа, хорошая теплопроводность субстрата и постоянный контроль температуры автоматикой исключают возможность расплавления ТЭНами полимерных стенок реактора. Такой способ монтажа электрической системы подогрева является самым дешевым и обеспечивает самый высокий КПД. Для обеспечения равномерности нагрева субстрата ТЭНы включаются синхронно с устройством перемешивания. |
|
Водяная система отопления реактора (опционально).
В случае газовой системы отопления трубы от газового котла входят в реактор. Внутри реактора смонтированы нагревательные элементы (спираль из трубы вдоль вертикальных стенок реактора), по которым протекает горячая вода из газового котла. Применяются полипропиленовые или металлопластиковые трубы. Несмотря не несколько худшие показатели теплоотдачи, чем у металлических труб, полимерные трубы нормально справляются со своей задачей и абсолютно не подвержены коррозии. |
![]()
|
Система перемешивания субстрата в реакторе.
Система перемешивания представляет собой электродвигатель, предназначенный для работы в химически активных жидкостях, и пропеллер с необходимым диаметром и шагом. Эта система устанавливается внутри реактора таким образом, чтобы обеспечить движение всей массы сырья, находящегося в реакторе. Внутреннее расположение двигателя в реакторе облегчает задачу регулировки направления струи перемешивания оптимальным образом, чтобы струя закручивалась по восходящей спирали вдоль вертикальных стенок реактора. |
![]()
|
Блок автоматики.
Идеальный вариант блока автоматики - это компьютер с платами ввода аналоговой информации и вывода управляющих сигналов. Это решение самое гибкое, но и самое дорогое, учитывая цены на платы, датчики, исполнительные устройства и программное обеспечение промышленной автоматики. Для малых и средних установок мы применяем набор стандартных недорогих контроллеров: таймер, термоконтроллер и т.п. В результате блок автоматики получается недорогим и простым в управлении, что важно для неквалифицированного обслуживающего персонала. Блок автоматики выполнен из современных промышленных контроллеров управления техпроцессами. Он обеспечивает возможность перепрограммирования техпроцесса для подбора самых оптимальных параметров анаэробного брожения. |
![]()
|
Газовая система трубопроводов с обратным клапаном.
Газовая система - это не только выходящая из реактора газовая труба. Поток газа проходит через охладитель для конденсации и удаления влаги, тройник с выходом на газгольдер, манометр, обратный клапан, счетчик газа. В зависимости от типа сырья и способов применения газа может быть добавлен еще фильтр сероводорода. |
![]()
|
Газгольдер - регулятор выходного давления биогаза.
На фотографиях представлены варианты "мокрого" и "сухого" газгольдеров. "Мокрый" газгольдер - это колокол калиброванного веса, плавающий в воде. "Сухой" газгольдер - это эластичная емкость, накрытая сверху калиброванным грузом. "Мокрый" газгольдер получается дороже в изготовлении и сложнее в эксплуатации, чем "сухой". Жидкость в "мокром" газгольдере не должна замерзать на морозе. Колокол должен скользить по направляющим во избежание перекоса и заклинивания. "Сухой" газгольдер дешевле и проще в изготовлении. Эластичная, но нерастяжимая емкость сухого газгольдера - легко заменяемый в случае износа недорогой узел. Газгольдер выполнен по принципу кузнечных мехов. Основная его функция - обеспечение стабильного заданного выходного давления биогаза, а также буферизация небольших нестабильностей в выработке и потреблении биогаза. |
|
Газовый котел отопительный с автоматикой и насосом принудительной циркуляции (опционально).
Биогазовые увстановки с объемом реактора от 8 куб.м и более целесообразно подогревать собственным биогазом. Для этого применяется обычный бытовой газовый котел с автоматикой и принудительной циркуляцией. Сейчас некоторые украинские заводы производят современные газовые отопительные котлы с европейской автоматикой, но по очень конкурентоспособным ценам. Но даже в таком случае экономически выгодно применять котел одновременно не только для подогрева реактора, но и для параллельного обогрева помещений. В случае применения газового котла автоматика биогазовой установки управляет не включением/выключением ТЭНов, а включением/выключением циркуляционного насоса, либо электромагнитного клапана, перекрывающего поток теплоносителя в цепи обогрева реактора. |