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常見鋼結構發酵罐與軟體沼氣池彙總

2017/06/2799 沼氣工程

沼气发酵是整个沼氣工程的核心,对沼气日韩AV效率和工程经济具有决定性的影响。根据建造材料,沼气發酵裝置可分为钢筋混凝土结构、钢结构(包括钢板焊接结构、钢板卷制结构、钢板拼装结构)和软体沼气發酵裝置。下面介绍几种钢结构发酵罐与软体沼氣池,希望能帮助大家更全面系统的了解沼氣工程常见的几种沼气發酵裝置。

一、鋼板焊接結構沼氣發酵罐

鋼板焊接結構沼氣發酵罐最大的優點是技術成熟,可以現場制作,不需要專用的設備和工裝,但防腐工藝相對複雜。其設計的一般規定爲:

1.沼氣發酵罐的設計壓力通常取常壓或接近常壓,負壓不應小于0.49kPa。

2.設計條件不應少于以下內容:發酵罐容積或直徑、高度;地震設防烈度、風載荷、雪載荷、氣溫條件及日韩AV條件;操作壓力及操作溫度(取罐體正常操作時,罐體金屬可能達到的最高或最低溫度。在寒冷地區,對無加熱也無保溫的罐體,設計溫度建罐地區最低日平均溫度加13℃);介質種類及密度。

3.厚度附加量應考慮鋼板負偏差和腐蝕余量。

 

常見鋼結構發酵罐與軟體沼氣池彙總-沼氣圈

 

鋼板焊接發酵罐多采用立式圓筒形,其結構設計最主要在于鋼板的厚度和焊縫設計。從用材角度考慮,立式圓筒形罐體徑高比爲1:1時最節省材料。鋼板越寬,在發酵罐制作過程中焊縫越少,相應地減少了焊縫滲漏的可能性,同時加快了制作速度,節約了焊接的人工費用。目前國內市場最容易買到的鋼板寬度規格尺寸是250mm和1500mm。而發酵罐罐體尺寸的確定可以從三個方面同時考慮:徑高比宜爲1:(0.6~1.2);盡量采用寬度大的鋼板;盡量采用同一規格尺寸的鋼板。

對于鋼板焊接發酵罐的腐蝕問題,我們一般可以按中等腐蝕強度來考慮。對鋼材(不包括鍍鋅材料)表面焊縫進行除鏽處理後,再在罐體表面刷一層防鏽底漆,一般不超過6h。油漆防腐的施工方法:油漆稀釋後用滾筒從上到下均勻塗刷,塗膜總厚度0.15~0.20mm,分兩至三道完成,發酵罐外表面面漆應選用與底漆結合良好的配套使用,外壁有保溫層時可不刷面漆,發酵罐內壁不刷面漆。

二、鋼板卷制結構沼氣發酵罐

鋼板卷制結構沼氣發酵罐也就是俗稱的“利浦罐”。利浦罐應用金屬塑性加工硬化和薄殼結構的原理,采用螺旋、雙折邊、咬合工藝和專用滾壓、咬合、壓緊成型設備來建造沼氣發酵罐。采用該技術制作的罐體,施工周期短,節約鋼材,罐體自重輕,使用壽命一般可達20年以上,具有相當大的環拉強度。但需要專門設備進行制作,其使用的鋼板材料不是市面上的通用規格,且建造容積一般不宜過大,單池容積一般不超過5000m3。

利浦罐使用的材料通常爲495mm寬,2~4mm厚的鍍鋅鋼板或不鏽鋼-鍍鋅鋼板複合板。從強度理論上講,罐體的鋼板厚度可以比2mm更小,但從結構穩定性角度考慮,選用材料一般不小于2mm,鑒于制罐機械咬合緊密度和壓緊強度的限制,選用材料一般不大于4mm。

 

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由于利浦罐體所用材料較少,因而利浦罐對底板基礎的要求遠遠小于鋼筋混凝土罐對底板基礎的要求。在基礎底板澆築時,按所要制作的罐體直徑在底板表面留一條寬150mm,深100mm的預留槽,槽內按直徑均勻放置一定數量的錨形不鏽鋼預埋件,利浦罐制作完成後將被准確地放入預留槽內,用螺栓將罐體和預埋件固定,然後用膨脹混凝土和瀝青、油氈等材料來密封此槽,最後覆細石混凝土保護層。

對于防腐問題,雖然使用鍍鋅鋼板制作的利浦罐具有一定的防腐作用,但是鋼板表面附著的鍍鋅層不足以抵抗料液和氣體對其的腐蝕,特別是在開孔處和安裝平台、欄杆、保溫層固定件等焊接處,鋼板表面鍍鋅層容易遭到破壞,所以在罐體制作完成、實驗合格後仍然需要進行防腐處理。同樣采用利浦制罐技術的沼氣發酵罐也需要制作保溫結構。其防腐處理方法與鋼板焊接結構的發酵罐相同。

三、鋼板拼裝結構沼氣發酵罐

鋼板拼裝罐是采用鋼板搭結技術利用螺栓進行連接緊固安裝而成,罐體及罐頂材料均采用符合國家標准的鋼板,在工廠內將鋼板機械加工處理後進行縱向、橫向搭結,搭結處采用專業高分子密封材料聚硫膠將其密封拼裝組合。按其表面材料不同又可細分爲:搪瓷拼裝罐、熱噴塗拼裝罐、電泳漆拼裝罐等。

1.搪瓷拼裝罐

搪瓷拼裝罐是基于薄殼結構原理,采用預制柔性搪瓷鋼板以螺栓連接方式及橡膠密封拼裝制成的罐體,簡稱搪瓷鋼板拼裝罐或搪瓷拼裝罐。搪瓷鋼板基板爲低碳鋼冷軋板,屈服強度≤280MPa,抗拉強度270~410MPa,搪瓷瓷釉是多種無機化工原料共同高溫燒制反應而成,搪瓷鋼板通過鋼板基材表面塗敷搪瓷漿料並進行焙燒而成。搪瓷鋼板拼裝罐具有耐腐蝕性好、施工周期短、節約鋼材、罐體自重輕、易拆卸等優點,其缺點是螺栓連接的方式帶來了滲漏的可能,不方便施工現成開孔方位的調整。

 

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2.熱噴塗拼裝罐

熱噴塗拼裝罐是熱噴塗技術和拼裝罐結合的産物,熱噴塗技術是指將兩根帶電的金屬絲電弧熔融,並通過壓縮空氣噴吹、霧化,使金屬噴塗至經處理的基體表面,形成結合良好、致密的金屬塗層,然後用封閉劑對金屬塗層表面進行封閉,最終形成長效防腐複合塗層。電弧噴塗鋅、鋁塗層外加有機封閉塗層的長效防腐蝕複合塗層能夠實現30年內不維護的要求。電弧噴塗層與鋼結構基體以機械鑲嵌和微冶金的結合,提高了塗層結合力,在輕微碰撞或沖擊下也能確保防腐塗層不起皮、不脫落,使得塗層質量完全滿足長效防腐蝕的要求,從而減少了鋼板結構在服役期間的維護費用,減少了塗料施工帶來的環境汙染,延長了鋼板結構的使用壽命。

 

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3.電泳漆拼裝罐

電泳漆拼裝罐的鋼板表面防腐運用了“陰極電泳處理”技術,陰極電泳處理是一種特殊的防腐方法,該方法以拼裝鋼板爲陰極,即將鋼板浸漬在裝滿水離子濃度比較低的電泳槽中作爲陰極,在槽中另設置與其相對應的陽極,所采用的電泳塗料是陽離子型(帶正電荷),在兩極間通以直流電,在鋼板上就會析出防腐膜,鋼板經過酸洗、磷化、電泳等防腐處理後,再進行噴粉處理,就可使鋼板具有雙層防腐的功效,電泳層和鋼板之間的結合力很強,電泳塗層作爲保護層不僅能阻止罐體腐蝕,且具有抗強酸、強堿的功能和極強的抗磨損性。

 

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電泳漆與傳統防腐處理技術相比具有防腐效果好、耐高溫、耐低溫、耐磨、抗沖擊等優點,在運輸過程中可減少或避免罐體碰撞損壞。此外,還克服了搪瓷拼裝罐運輸及安裝過程中因碰撞而造成掉瓷和大面積爆瓷的現象。

四、軟體沼氣發酵裝置

軟體沼氣發酵裝置,是一種新型沼氣設備。主要包括:軟體可折疊沼氣發酵袋、沼氣儲氣袋、沼氣升壓泵、脫硫器、分水器、沼氣輸送管及相關管件等。設備的主體是軟體可折疊沼氣發酵袋,采用高強度塑性材料制成,設有出氣孔,進、出料口。其發酵原料來源廣泛,可將大量的生活垃圾轉化爲價格極低的燃氣。目前較爲常用的軟體沼氣發酵裝置主要有兩種:黑膜軟體沼氣池和紅泥軟體沼氣池。

1.黑膜軟體沼氣池

黑膜軟體沼氣池,學名“全封閉厭氧塘”,是養殖場沼氣制取裝置中的一個重要部分。黑膜軟體沼氣池是在開挖好的土方基礎上,由底膜和頂膜密封形成的一種厭氧反應器。該沼氣池集發酵、貯氣于一體,采用防滲膜材料將整個厭氧塘進行全封閉,其糞汙處理原理與其他厭氧生物處理過程一樣,依靠厭氧菌的代謝功能,使有機底物得到降解並部分轉化生成沼氣。其特點如下:

1)建設成本低,施工方便

2)停留時間長,出水效果好

3)吸熱性能好,增溫保溫效果好,産氣量高

4)防滲膜材料抗拉強度高,抗老化、耐腐蝕

5)超大貯氣容積,可實現一體化貯氣

6)池底設自動排泥裝置,能很好的實現排渣功能

从建设成本、维护管理,及产气、发电、污水处理等多方面来说,黑膜软体沼氣池有着天然的优势,因而有着较好的经济效益、社会效益和生态效益。较适用于大型养殖场与“水泡粪”工艺养殖场的养殖排泄物的处理。但黑膜软体沼氣池占地面积大,如果要进行沼氣發電的话,还需增加一个防腐防爆的增压器。

 

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2.紅泥軟體沼氣池

紅泥軟體沼氣池是指利用新技術新材料制作而成並且可折疊的沼氣池,主要由沼氣發酵池、沼氣池儲氣袋組成。發酵池主要分爲茶壺形和浮罩形;儲氣袋一般分爲圓柱形和長方形。紅泥軟體沼氣池比一般的PVC多了紅泥成份,紅泥膠皮是一種改性合金塑料,是一般塑料無法比擬的。雖然紅泥軟體沼氣池容易受外界銳器,老鼠啃咬等損壞,造價較黑膜軟體沼氣池高,但具有如下優勢:

1)使用條件不受季節、地域氣候的限制

2)阻燃、抗老化、耐腐蝕、耐低溫、防震,使用壽命長

3)制作簡便,運輸方便,對存放點基礎無特別要求,施工方便

4)建設工期短,投資少,比低壓濕式貯氣櫃減少投資40%以上

6)安裝拆卸容易,維修、搬遷方便簡單

7)可根據産氣量、貯氣量大小隨時增減貯氣袋數量

8)商品化程度高,可以實現專業化、規範化、工廠化生産

 

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温馨提示:沼气发酵是沼氣工程的核心环节,保证产气量除了要选择合适的沼气發酵裝置外,选择必要的沼气成分监测设备,根据沼气中甲烷、硫化氢、二氧化碳的成分含量对沼氣工程进行合理的调控,也可提高沼气产气量。锐意自控沼氣分析儀Gasboard-3200系列可同时监测沼气中甲烷、硫化氢、二氧化碳、氧气等气体成分,多组分测量气体间无交叉干扰,值得信赖!

(來源:沼氣圈)

 

 
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