Главная > О Биогазе > Книги о биогазе > Руководство по биогазовым технологиям > Системы подогрева сырья в биогазовых установках

Системы подогрева сырья в биогазовых установках

Многие биогазовые установки маленького размера в Кыргызстане были построены без систем подогре­ва и без теплоизоляции. Отсутствие системы подогрева позволит установке работать только в психофильном режиме, и позволит получать меньшее количество биогаза и биоудобрения, чем в мезофильном и термофильном режимах.

Для обеспечения более высокого производства биогаза и биоудобрений, а также лучшего обеззараживания сырья используются два метода подогрева: прямой подогрев в форме пара или смешивающейся с сырьем горячей воды и непрямой подогрев через теплообменник, где подогревающий материал, обычно горячая вода, подогревает сырье, не смешиваясь с ним.

Прямой подогрев

Прямой подогрев паром имеет серьезный недостаток - установка нуждается в парогенерирующей систе­ме, включающей очистку воды от солей, и при применении подогрева паром может случится перегрев сырья. Высокая стоимость такой системы обогрева делают ее экономически выгодной только при использовании в больших установках, перерабатывающих сточные воды. Добавление горячей воды повышает влажность суб­страта и должно использоваться только там, где это необходимо.

Непрямой подогрев

Непрямой подогрев осуществляется теплообменни­ками, расположенными внутри или снаружи реактора, в зависимости от формы реактора, типа сырья и способа эксплуатации установки.

Подогрев пола не показал хороших результатов, так как скапливающийся на дне реактора осадок затруд­няет подогрев сырья. Внутренний подогрев является хорошим решением, если теплообменник достаточно прочен, чтобы не сломаться при движении сырья в реак­торе. Чем больше площадь теплообменника, тем более однородно подогревается сырье и лучше протекает про­цесс ферментации (см. Рис. 26).

Внешний подогрев с помощью теплообменника с теплопроводящими элемен­тами на поверхности стен реактора биогазовой установки менее эффективен из-за потерь тепла с поверхно­сти стен. С другой стороны, вся стена реактора может быть использована для подогрева и внутри реактора ничто не препятствует движению сырья. Промежуточный подогрев сырья осуществляется обычно в бунке­ре загрузки и обеспечивает преимущества более легкого доступа для очистки и ремонта реактора.

Устройство для непрямого подогрева сырья
Рис.27. Устройство для непрямого подогрева сырья

Внутренние и внешние системы подогрева

Для достижения максимальной эффективности об­разования биогаза, анаэробная переработка нуждается в определенных температурных условиях окружающей среды, предпочтительно близких для достижения опти­мума процесса. В Кыргызстане, система подогрева и изо­ляция реактора необходимы для достижения нужной тем­пературы процесса и предотвращения потерь энергии. Для подогрева реактора до мезофильной температуры с по­мощью электричества в среднем необходимо 330 Вт на 1 м3 объема реактора.

Наиболее распространенной системой подогрева сырья является внешняя система подогрева с водонагревательным котлом, работающим на биогазе, электри­честве или твердом топливе. Также можно использовать солнечные водонагреватели. В качестве нагревательных элементов применяют теплообменники в виде змеевиков, секций радиаторов, параллельно сваренных труб, где теплоносителем служит горячая вода с температурой около 60о С. Более высокая температура повышает риск налипания взвешенных частиц на поверхности теплообменника. Теплообменники рекомендуется распола­гать в зоне действия перемешивающего устройства, что помогает избежать осаждения твердых частиц на их поверхности.

Устройство для непрямого подогрева сырья
Рис.28. Водонагревательный котел системы обогрева реактора в с. Петровка

Монтаж системы обогрева

При монтаже системы обогрева важно обеспечить условия, необходимые для естественного движения жидкости в этой системе. Для этой цели нужно обеспечить подачу горячей воды в верхнюю точку системы и возврат охлажденной воды в нижнюю точку.

На трубопроводах отопления должны быть установлены вентили для выпуска воздуха из верхних то­чек, а система обогрева должна быть оборудована расширительным бачком для изменения объема воды. Для контроля температуры внутри реактора биогазовой установки должен быть установлен термометр.


Включите JS

Часть чистой прибыли нашей компании, поступает в фонд помощи детям:

Фонд "Руки Добра"