本發(fā)明涉及試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種三聯(lián)獨(dú)立控溫厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)用恒溫水槽及控制方法。

背景技術(shù)：

利用生物質(zhì)原料厭氧消化高效產(chǎn)沼氣的首要前提是保持反應(yīng)系統(tǒng)中甲烷細(xì)菌的活性。由于厭氧消化系統(tǒng)中甲烷細(xì)菌對(duì)溫度的變化十分敏感，所以溫度是影響厭氧消化的主要因素。因此，將生物質(zhì)原料厭氧消化轉(zhuǎn)化為沼氣產(chǎn)品的技術(shù)關(guān)鍵是保持反應(yīng)溫度恒定。

另外，試驗(yàn)時(shí)為研究溫度對(duì)厭氧消化產(chǎn)沼氣效率的影響，需控制溫度為變量，進(jìn)行多次對(duì)照或平行試驗(yàn)，最終找到厭氧消化產(chǎn)沼氣的最適溫度范圍。然而現(xiàn)有的厭氧消化裝置多數(shù)只能設(shè)置一個(gè)發(fā)酵溫度，若要進(jìn)行對(duì)照或平行試驗(yàn)，必須用多個(gè)試驗(yàn)裝置同時(shí)進(jìn)行或者一個(gè)試驗(yàn)裝置下試驗(yàn)多次，這樣既損耗能源和成本，又耗時(shí)較長(zhǎng)。另外，由于每次試驗(yàn)條件主觀因素的影響，多次試驗(yàn)結(jié)果的可比性也較差。

因此，保持試驗(yàn)用恒溫水槽的反應(yīng)溫度恒定，是提高厭氧消化產(chǎn)沼氣效率的一個(gè)重要影響因素；此外，為節(jié)約能源和試驗(yàn)時(shí)間，使同一試驗(yàn)條件下的結(jié)果更加準(zhǔn)確直觀，并可同時(shí)進(jìn)行低、中、高溫或平行厭氧消化試驗(yàn)的要求，也需獨(dú)立的控溫系統(tǒng)和水槽。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的問題是提供一種可同時(shí)進(jìn)行不同溫度、平行對(duì)比或重復(fù)厭氧消化試驗(yàn)且試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精確的三聯(lián)獨(dú)立控溫厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)用恒溫水槽及控制方法。為此，現(xiàn)提出如下技術(shù)方案：

一種三聯(lián)獨(dú)立控溫厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)用恒溫水槽，包括三個(gè)獨(dú)立且連接一起的不銹鋼槽體及該槽體頂端帶支撐桿的可封閉蓋體，在每個(gè)槽體內(nèi)設(shè)有可使厭氧消化罐處于液面之下并且支撐厭氧消化罐的不銹鋼托架，所述槽體底部均設(shè)有電加熱絲和不銹鋼鋼管，所述鋼管內(nèi)密封一溫度傳感器，所述電加熱絲和溫度傳感器通過電線連接到所述槽體外壁上的數(shù)顯溫度控制器。

進(jìn)一步地，所述的不銹鋼槽體是由兩層不銹鋼焊接而成，在兩層不銹鋼之間留有一定空隙添加一層保溫棉，且所有的連接電線都是從兩層不銹鋼之間穿過連接至外壁的數(shù)顯溫度控制器。

進(jìn)一步地，所述的可封閉蓋體為透明且保溫的材質(zhì)，且所述支撐桿為不銹鋼材質(zhì)。

進(jìn)一步地，所述的可封閉蓋體頂部設(shè)有手柄。

進(jìn)一步地，所述的不銹鋼槽體底部設(shè)置有放水口，

進(jìn)一步地，所述槽體外部側(cè)壁設(shè)有與放水口連通的出水管。

進(jìn)一步地，所述的數(shù)顯溫度控制器包含有3個(gè)獨(dú)立的實(shí)時(shí)溫度顯示屏和控制電加熱絲的溫度調(diào)節(jié)按鈕。

基于上述方案所述的一種三聯(lián)獨(dú)立控溫厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)用恒溫水槽的控制方法，包括如下步驟：

(1)、將裝載生物質(zhì)原料的待試驗(yàn)厭氧消化罐放置于不銹鋼托架上，并使自來水淹過于所述待試驗(yàn)厭氧消化罐；

(2)、按照試驗(yàn)要求調(diào)節(jié)適量的槽體內(nèi)水體的溫度，通過溫度傳感器對(duì)槽體內(nèi)水體的溫度進(jìn)行全程監(jiān)控，槽體內(nèi)的電加熱絲和溫度傳感器均通過電線連接到所述數(shù)顯溫度控制器；

(3)、溫度傳感器將溫度實(shí)時(shí)顯示在數(shù)顯溫度控制器的實(shí)時(shí)溫度顯示屏上，當(dāng)溫度傳感器監(jiān)測(cè)到某個(gè)恒溫水槽內(nèi)的水溫低于或高于通過溫度調(diào)節(jié)按鈕所設(shè)置的溫度1℃時(shí)，則數(shù)顯溫度控制器自動(dòng)對(duì)電加熱絲進(jìn)行通電或斷電，對(duì)所述槽體內(nèi)的自來水進(jìn)行加熱或降溫，以滿足厭氧消化試驗(yàn)過程中的恒溫要求。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

(1)本發(fā)明利用三個(gè)獨(dú)立在一起的恒溫水槽研究溫度對(duì)厭氧消化產(chǎn)沼氣效率的影響，用數(shù)顯溫度控制器作為總的控制器，利用電加熱絲加熱，溫度傳感器實(shí)時(shí)顯示三個(gè)恒溫水槽內(nèi)的溫度變化，繼而控制三個(gè)水槽內(nèi)的溫度變化，可同時(shí)進(jìn)行三組試驗(yàn)，不僅節(jié)約能源和試驗(yàn)時(shí)間，還可用于平行試驗(yàn)的參數(shù)對(duì)比分析，相對(duì)于單個(gè)恒溫水槽的重復(fù)平行試驗(yàn)，用本發(fā)明試驗(yàn)操作得出的結(jié)果更加精確可信。

(2)本發(fā)明在兩層不銹鋼之間添加保溫棉，且可封閉蓋體也為保溫材質(zhì)，進(jìn)一步地保證了水體溫度不變，保溫棉保證了而且兩個(gè)相鄰的恒溫水槽之間沒有熱量交換，不會(huì)影響相鄰的恒溫水槽的試驗(yàn)結(jié)果。不僅保證了做厭氧消化產(chǎn)氣試驗(yàn)的數(shù)據(jù)更加精確；而且能夠降低電力的消耗，節(jié)約能源的使用。

(3)本發(fā)明將所有電線均從兩層不銹鋼之間連接到槽體外部的數(shù)顯溫度控制器，保證了本發(fā)明外部的簡(jiǎn)捷性和美觀性，不會(huì)給試驗(yàn)人員帶來困擾。

(4)本發(fā)明所述的恒溫水槽的控制方法操作使用方便，無需人工操作，溫度可獨(dú)立控制且精度較高，誤差范圍±1℃內(nèi)，滿足厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)過程中的環(huán)境溫度要求，使試驗(yàn)結(jié)果更加精確。

附圖說明

圖1本發(fā)明所述的一種三聯(lián)獨(dú)立控溫厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)用恒溫水槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1、不銹鋼槽體；2、可封閉蓋體；3、支撐桿；4、厭氧消化罐不銹鋼托架；5、電加熱絲；6、溫度傳感器；7、電線；8、數(shù)顯溫度控制器；9、保溫棉層；10、手柄；11、放水口；12、出水管；13、實(shí)時(shí)溫度顯示屏；14、溫度調(diào)節(jié)按鈕。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如附圖1所示的一種三聯(lián)獨(dú)立控溫厭氧消化產(chǎn)沼氣試驗(yàn)用恒溫水槽，包括三個(gè)獨(dú)立且連接一起的不銹鋼槽體1及鉸接在該槽體頂端且?guī)е螚U3的可封閉蓋體2，在每個(gè)槽體內(nèi)設(shè)有可使厭氧消化罐處于液面之下的并且支撐厭氧消化罐的不銹鋼托架4，所述槽體底部設(shè)有電加熱絲5和不銹鋼鋼管，所述鋼管內(nèi)密封一溫度傳感器6，所述電加熱絲5和溫度傳感器6通過電線7連接到所述槽體外壁上的數(shù)顯溫度控制器8。

使用時(shí)，將裝載生物質(zhì)原料的待試驗(yàn)厭氧消化罐放置于不銹鋼托架4上，并使自來水淹過于所述待試驗(yàn)厭氧消化罐，按照試驗(yàn)要求調(diào)節(jié)適量的自來水，通過溫度傳感器6對(duì)自來水的溫度進(jìn)行全程監(jiān)控，如水溫低于或高于通過溫度調(diào)節(jié)按鈕14所設(shè)置的溫度1℃時(shí)，則數(shù)顯溫度控制器8自動(dòng)對(duì)電加熱絲5進(jìn)行通電或斷電，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水槽內(nèi)的自來水進(jìn)行加熱或降溫，以滿足厭氧消化試驗(yàn)過程中的恒溫要求。所述的密封于不銹鋼管里的溫度傳感器6可位于厭氧消化罐托架4下方槽體的底部，當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，該溫度傳感器6可設(shè)于槽體1內(nèi)的任何位置，只要能準(zhǔn)確檢測(cè)出槽體1內(nèi)的自來水水溫即可。

在本實(shí)施例中，槽體1可由兩層不銹鋼焊接而成，在兩層不銹鋼之間留有一定空隙添加一層保溫棉9，以避免該槽體1內(nèi)的水溫?zé)釗p大而需不斷加熱，節(jié)約能源，同時(shí)為了減小相鄰恒溫水槽的熱量交換，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加精確。為了滿足整個(gè)恒溫水槽外觀的簡(jiǎn)潔性和美觀性，將所有的連接電線7都是從兩層不銹鋼之間穿過連接至外壁的數(shù)顯溫度控制器8上。槽體1內(nèi)的自來水容量如過多，則可通過設(shè)于所述槽體1底部的放水口11進(jìn)行放水，具體再通過與放水口11連通的不銹鋼槽體1外部側(cè)壁設(shè)置的出水管12排出，以保證厭氧消化產(chǎn)沼氣的試驗(yàn)環(huán)境要求。在所述的3個(gè)獨(dú)立的可封閉蓋體2上設(shè)有手柄10，用于方便試驗(yàn)人員對(duì)每個(gè)可封閉蓋體2的開合。

對(duì)于電加熱絲5的設(shè)置多種多樣，比如本實(shí)施例中，所述電加熱絲5水平設(shè)于所述槽體1內(nèi)底部，同時(shí)，為了保證電加熱絲5能更快的與槽體1內(nèi)的自來水進(jìn)行熱交換，可將電加熱絲5設(shè)置成盤管，或者設(shè)置成曲折、彎曲等方式，以增加電加熱絲5與自來水之間的接觸面積。此外，每個(gè)槽體內(nèi)電加熱絲5的總功率之和不應(yīng)小于2kW。

所述的電加熱絲5和溫度傳感器6都是通過穿過兩層不銹鋼焊接的不銹鋼槽體中的電線連接至外壁的數(shù)顯溫度控制器8上。所述的數(shù)顯溫度控制器8包含有3個(gè)獨(dú)立的實(shí)時(shí)溫度顯示屏13和溫度調(diào)節(jié)按鈕14。在本例中，所述的數(shù)顯溫度控制器8的位置是設(shè)于槽體1靠外側(cè)的外壁左側(cè)位置，當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用中，在保證一定的操作便利性和美觀性的前提下，可設(shè)于槽體1外壁的任何位置。

本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。