一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，包括一個密封保溫的水箱、兩套供水系統(tǒng)和兩套用水系統(tǒng)，充分利用了太陽能和地溫效益，并且應(yīng)用了自來水廠的壓力體系，供水、用水的水體流動自動形成，在夏天利用地溫效應(yīng)，以及自來水的壓力體系，完備了冷氣供給，且不耗費能源，在冬天利用水箱生成的熱水，完備了暖氣供給，降低了能源成本。
【專利說明】一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬能源綜合利用領(lǐng)域，具體涉及一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)能源，包括秸桿、木屑、木柴、雜草、松針、樹葉、作物秸桿、干燥的牛羊畜糞、
食用菌渣等。生物質(zhì)能源是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源，在世界能源總消費量中占14%。
[0003]在高溫缺氧條件下，生物質(zhì)原料會產(chǎn)生生物質(zhì)氣化反應(yīng)，包括熱化學反應(yīng)和還原反應(yīng)，在熱化學反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化中，生物質(zhì)能源中的碳、氫、氧元素成為原子態(tài)，然后按照化學鍵的成鍵原理，碳、氫、氧等原子重新發(fā)生組合，構(gòu)成新的分子排列，生成包括一氧化碳、甲烷、氫氣等可燃氣體。在熱化學反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化過程中，木質(zhì)氣與二氧化碳在生成時，本身自帶熱能達700°C以上，并未得到利用，從而浪費掉資源；再則常常把生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳直接排放，會增加溫室效應(yīng)。
[0004]如何利用生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的木質(zhì)氣與二氧化碳帶有的熱量，最大限度地提高生物質(zhì)能源綜合利用率，對緩解能源的緊缺和石油的漲價的壓力，促進和保證我國國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的現(xiàn)實意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)生物質(zhì)能源利用中采用生物質(zhì)氣化反應(yīng)爐對木質(zhì)氣與二氧化碳自帶的熱能不能有效利用等不足，提出一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，使生物質(zhì)經(jīng)過生物質(zhì)氣化反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化后，生成的木質(zhì)氣和二氧化碳所帶有的熱能，能得到高效的利用。
[0006]本發(fā)明解決所述問題采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，包括一個密封保溫的水箱、兩套供水系統(tǒng)和兩套用水系統(tǒng)；
[0008]所述密封保溫水箱蓄滿冷水，底部有二條平面框架型金屬通氣管，分別接上生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的木質(zhì)氣和二氧化碳輸氣管，密布的平面框架型金屬通氣管浸泡在水箱底部的冷水中，管中填充砂粒，管中的氣體冷卻之后排氣出水箱外，分別進行儲存；水箱設(shè)有進水管和出水管，進水管從底部進冷水，出水管從頂部出熱水，水箱內(nèi)部設(shè)有溫度顯示儀探頭;
[0009]所述兩套供水系統(tǒng)，一套是地溫水系統(tǒng)，另一套是太陽能水系統(tǒng):地溫水系統(tǒng)包括地溫水長水管，是用長水管道把自來水引入到地底下，地溫水的出水管轉(zhuǎn)接到水處理水箱的進水管；太陽能水系統(tǒng)包括太陽能水水箱和管道，太陽能水水箱的進水管從底部連通自來水，太陽能水水箱的出水管從頂部出來轉(zhuǎn)進到水處理水箱的進水管；
[0010]所述兩套用水系統(tǒng)，一套是熱水使用，當熱水流出時，就能自動的補充太陽能水或地溫水，熱水使用之后，再繼續(xù)通過木質(zhì)氣和二氧化碳對冷水加溫；另一套是冷、暖空調(diào)使用，分冬天使用與夏天使用，在冬天的時候，水處理水箱出水管有一條分流管，分流管連接上進入室內(nèi)的散熱器，散熱器有出水管，出水管連通一根回流管，全部的散熱器的出水管共同進入同一根回流管中，在散熱之后又重新回到水處理水箱中；在夏天的時候，地溫水不進入水處理水箱加熱，通過出離地面水管的分流管連接上室內(nèi)散熱器，連接散熱器的回流管通過回流管的分流管，改道進入地溫管的進水管。
[0011 ] 本發(fā)明所述砂粒為粗鐵砂或粗石砂。
[0012]本發(fā)明所述的用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，所述水處理系統(tǒng)包括一個密封保溫的水箱、兩套供水系統(tǒng)和兩套用水系統(tǒng)。密封保溫水箱蓄滿冷水，底部有二條平面框架型金屬通氣管，分別接上生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的木質(zhì)氣和二氧化碳輸氣管，密布的平面框架型金屬通氣管浸泡在水箱底部的冷水中，管中填充砂粒，以利吸收管中流動氣體的溫度，之后再向管外冷水散熱，冷水充分吸熱后，管中的氣體冷卻之后排氣出水箱外，分別進行儲存，水箱設(shè)有進水管和出水管，進水管從底部進冷水，出水管從頂部出熱水，水箱內(nèi)部設(shè)有溫度顯示儀探頭，便于觀測熱水生成的溫度，溫度過低時，增大加溫熱源，適度時進行保溫，太高時排放熱水，加進冷水，水箱以自來水壓力形成自動蓄水，平面框架型金屬通氣管道成為散熱管道，冷水吸熱后自動上升，越上層則水溫越高，而越低層則水溫越低，當二種帶余溫的熱氣流經(jīng)水箱底的平面框架型金屬通氣管道時，通過砂粒和管壁的接觸性而自動傳熱，而冷水也自動吸熱，這是一個徹底冷卻熱氣體自帶溫度的處理系統(tǒng)。
[0013]所述兩套供水系統(tǒng)，一套是地溫水系統(tǒng)，另一套是太陽能水系統(tǒng)，地溫水系統(tǒng)包括地溫水長水管，是用管道把自來水引入到地底下，地溫水長水管的出水管轉(zhuǎn)接到水處理水箱的進水管，水流在地底管道和大地進行生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換，使管中的自來水水溫恒定在19-20°C，然后借用自來水的壓力體系將管中已升溫的水自動排放到水處理水箱中，地溫水在冬天使用，無論天氣如何寒冷，也只需去加溫19-20°C的水；太陽能水系統(tǒng)包括太陽能水水箱和管道，太陽能水水箱的進水管從底部連通自來水，太陽能水水箱的出水管從頂部出來轉(zhuǎn)進到水處理水箱的進水管，以自來水的壓力體系自動形成水的流動，在陽光充足的天氣，太陽能水水箱吸收太陽熱量后，水溫能上升到30-50°C。
[0014]所述兩套用水系統(tǒng)，一套是熱水使用，當熱水流出時，就能自動的補充太陽能水或地溫水，熱水使用之后，再繼續(xù)通過木質(zhì)氣和二氧化碳對冷水加溫；另一套是冷、暖空調(diào)使用，分冬天使用與夏天使用，在冬天的時候，水處理水箱出水管有一條分流管，分流管連接上進入室內(nèi)的散熱器,散熱器內(nèi)的熱水溫度較高，而室內(nèi)的溫度較低，溫差在40-50°C之間，于是熱水通過散熱器向室內(nèi)吹熱風，從而達到暖氣效應(yīng)，散熱器有出水管，出水管連通一根回流管，全部的散熱器的出水管共同進入同一根回流管中，通過回流管的回流，可使管中的水在散熱之后又重新回到水處理水箱中，水的回流功能是在回流管上設(shè)置有專用水泵，通過水泵的工作效應(yīng)再把散熱后的水抽回到水箱中，即回流管連接上水處理水箱的進水管，水泵只管把散熱器中的水往回抽，而水處理水箱的進、出管道是連通的，當水流有一個方向的作用力時，所有連通器中的水全部在管道中產(chǎn)生同一個方向的運行，那么水流在水處理水箱和散熱器中就能自動的一進又一出了，而在一進一出中，通過水在水處理水箱中設(shè)定的停留時間產(chǎn)生加溫效果，來保障熱水溫度；在夏天的時候，利用地溫水在地底下散熱后，出離地面時水溫保持在19-20°C，低于自然溫度，低于室內(nèi)溫度，溫差約15°C左右，這時地溫水不再進入水處理水箱加熱，通過出離地面水管的分流管連接上室內(nèi)散熱器，通過散熱器把管中水的冷溫度吹到室內(nèi)空間，從而起到降溫效果，連接散熱器的回流管也不再進入水處理水箱，而是通過回流管的分流管，改道進入地溫管的進水管，使其重新回到地底下，把管中已經(jīng)升溫的水回到地底下去散熱，重新變成地溫水，于是在水泵的單向水流運動的作用力下，重新變回地溫的水再次回到室內(nèi)降溫，以此達到冷氣效果。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0016]1、本發(fā)明將生物質(zhì)在生物質(zhì)氣化反應(yīng)爐產(chǎn)生的木質(zhì)氣和二氧化碳自帶高溫作為能量來源，通過水處理系統(tǒng)的熱交換，能將生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的熱能進行充分的利用。
[0017]2、本發(fā)明金屬散熱管中填充的粗鐵砂或石砂成為傳熱介質(zhì)，能將流動氣體的熱能快速吸收，然后往低溫處散熱，簡單實用。
[0018]3、本發(fā)明的水處理系統(tǒng)充分利用了太陽能和地溫效益，并且應(yīng)用了自來水廠的壓力體系，供水、用水的水體流動自動形成，在夏天利用地溫效應(yīng)，以及自來水的壓力體系，完備了冷氣供給，且不耗費能源，在冬天利用水箱生成的熱水，完備了暖氣供給，降低了能源成本。

【具體實施方式】
[0019]下面以實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不局限于這些實施例。
[0020]實施例1:
[0021]一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，包括一個密封保溫的水箱、兩套供水系統(tǒng)和兩套用水系統(tǒng)，水箱底部有二條平面框架型金屬通氣管，平面框架型金屬通氣管從頭至尾是連通管，進口和出口占兩個對立面的墻體，平面框架分由短管與長管構(gòu)建，短管只有1cm左右，長管是兩個對立墻體的寬度，長管與短管組合成曲折形態(tài)，而一曲一折成90度直角彎延向?qū)γ鎵w延伸出去，平面框架型金屬通氣管接上生物質(zhì)氣化反應(yīng)的排氣管，把生物質(zhì)氣化反應(yīng)的全部木質(zhì)氣帶入水箱中散熱，平面框架型金屬通氣管接上排氣管，把生物質(zhì)氣化反應(yīng)的全部二氧化碳帶入水箱中散熱，平面框架型金屬通氣管管中同樣都填充有粗鐵砂，以利吸收氣體熱源，再向冷水散熱，冷水充分吸熱后，管中的兩種氣體被完全冷卻，之后排氣出水箱外，進入各自的氣袋中儲備起來。
[0022]二套供水系統(tǒng)和二套用水系統(tǒng)，二套供水系統(tǒng)分別是一套地溫水系統(tǒng)，一套太陽能水系統(tǒng)，地溫水是用一根立體框架型地溫連通長管，把自來水引入到地底下，立體框架型地溫連通長管也是以長管和短管構(gòu)建成立體框架形態(tài)，短管用作曲折，長約30-40cm，長管用作吸收地熱(或到地下散熱)，長度不限，每根長管均能被厚厚的土層單獨包裹，使單管中的水流能通過管壁迅速吸收地熱(或散熱)，立體框架型地溫連通長管有進入地下的一頭，也有出離地下的一頭，立體框架型地溫連通長管在入地前，已經(jīng)與自來水管連通，并借用自來水的壓力體系，能自動把自來水流入到立體框架型地溫連通長管中，連接之后借用自來水廠的壓力體系形成水液的流動，水流在立體框架型地溫連通長管中能充分的吸收地溫，使立體框架型地溫連通長管中的自來水水溫，恒定在19-20°C之間，然后能借用自來水管的壓力體系，將立體框架型地溫連通長管中已升溫的水自動排放到水箱中，地溫水在冬天使用，無論天氣如何寒冷，水箱也只需去加溫19-20°C的水，太陽能水是在陽光充足的天氣，通過太陽能來加溫水箱中的水，水箱中的水在白天吸收太陽溫度后，水溫能上升到30-50°C之間，水箱的進水管從底部連通自來水管，也是以自來水原本的壓力體系自動形成水的流動，水箱的出水管從頂部出來轉(zhuǎn)進到水箱的進水管，也是以自來水的壓力體系自動形成水的流動。
[0023]另外，用水系統(tǒng)有二套，一套是熱水使用，只需要打開水箱的出水閥門，通過自來水管的壓力體系，熱水自動從出水管中流出，這時就能直接使用到熱水，當熱水流出時，就能自動的補充太陽能水或地溫水進水箱中，另一套是冷、暖空調(diào)使用，分冬天與夏天使用，在冬天的時候，水箱的出水管有一條分流管，讓熱水流進分流管中，并以自來水的壓力讓熱水進入室內(nèi)的散熱器中，散熱器內(nèi)的熱水溫度較高,而室內(nèi)的溫度較低,溫差約40-50°C,熱水通過散熱器向室內(nèi)吹熱風，從而達到暖氣效應(yīng)，散熱器設(shè)有出水管，全部散熱器的出水管共同進入同一根回流管中回流管連通立體框架型地溫連通長管的入地管，于是水流回到水箱中重新加溫，另外，在夏天的時候，天氣酷熱，自然溫度特高，則利用立體框架型地溫連通長管能在地底下散熱的功效，出離地面時水溫保持在19-20°C之間，它低于自然溫度和室溫，溫差約15-20°C，這時地溫水不再進入水箱中去加熱，讓立體框架型地溫連通長管的在溫水進入分流管，之后再進入散熱器，通過散熱器把水的冷氣吹到室內(nèi)，從而起到降溫效果，而連接散熱器的回流管也不再進入水箱，讓散熱器出來的水進入立體框架型地溫連通長管的入地管，使其重新回到地底下，把已經(jīng)升溫的水回到地底下去散熱，稍作停頓之后，又重新變成地溫恒定的19-20°C水，重新變回地溫的水能再次回到室內(nèi)降溫，以此達到冷氣循環(huán)使用效果。
[0024]實施例2:
[0025]一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，包括一個密封保溫的水箱、兩套供水系統(tǒng)和兩套用水系統(tǒng)，水箱底部有二條平面框架型金屬通氣管，平面框架型金屬通氣管從頭至尾是連通管，進口和出口占兩個對立面的墻體，平面框架分由短管與長管構(gòu)建，短管只有1cm左右，長管是兩個對立墻體的寬度，長管與短管組合成曲折形態(tài)，而一曲一折成90度直角彎延向?qū)γ鎵w延伸出去，平面框架型金屬通氣管接上生物質(zhì)氣化反應(yīng)的排氣管，把生物質(zhì)氣化反應(yīng)的全部木質(zhì)氣帶入水箱中散熱，平面框架型金屬通氣管接上排氣管，把生物質(zhì)氣化反應(yīng)的全部二氧化碳帶入水箱中散熱，平面框架型金屬通氣管管中同樣都填充有粗石砂，以利吸收氣體熱源，再向冷水散熱，冷水充分吸熱后，管中的兩種氣體被完全冷卻，之后排氣出水箱外，進入各自的氣袋中儲備起來。
[0026]二套供水系統(tǒng)和二套用水系統(tǒng)，二套供水系統(tǒng)分別是一套地溫水系統(tǒng)，一套太陽能水系統(tǒng)，地溫水是用一根立體框架型地溫連通長管，把自來水引入到地底下，立體框架型地溫連通長管也是以長管和短管構(gòu)建成立體框架形態(tài)，短管用作曲折，長約30-40cm，長管用作吸收地熱(或到地下散熱)，長度不限，每根長管均能被厚厚的土層單獨包裹，使單管中的水流能通過管壁迅速吸收地熱(或散熱)，立體框架型地溫連通長管有進入地下的一頭，也有出離地下的一頭，立體框架型地溫連通長管在入地前，已經(jīng)與自來水管連通，并借用自來水的壓力體系，能自動把自來水流入到立體框架型地溫連通長管中，連接之后借用自來水廠的壓力體系形成水液的流動，水流在立體框架型地溫連通長管中能充分的吸收地溫，使立體框架型地溫連通長管中的自來水水溫，恒定在19-20°C之間，然后能借用自來水管的壓力體系，將立體框架型地溫連通長管中已升溫的水自動排放到水箱中，地溫水在冬天使用，無論天氣如何寒冷，水箱也只需去加溫19-20°C的水，太陽能水是在陽光充足的天氣，通過太陽能來加溫水箱中的水，水箱中的水在白天吸收太陽溫度后，水溫能上升到30-50°C之間，水箱的進水管從底部連通自來水管，也是以自來水原本的壓力體系自動形成水的流動，水箱的出水管從頂部出來轉(zhuǎn)進到水箱的進水管，也是以自來水的壓力體系自動形成水的流動。
[0027]另外,用水系統(tǒng)有二套,一套是熱水使用，只需要打開水箱的出水閥門，通過自來水管的壓力體系，熱水自動從出水管中流出，這時就能直接使用到熱水，當熱水流出時，就能自動的補充太陽能水或地溫水進水箱中，另一套是冷、暖空調(diào)使用，分冬天與夏天使用，在冬天的時候，水箱的出水管有一條分流管，讓熱水流進分流管中，并以自來水的壓力讓熱水進入室內(nèi)的散熱器中，散熱器內(nèi)的熱水溫度較高,而室內(nèi)的溫度較低,溫差約40-50°C,熱水通過散熱器向室內(nèi)吹熱風，從而達到暖氣效應(yīng)，散熱器設(shè)有出水管，全部散熱器的出水管共同進入同一根回流管中回流管連通立體框架型地溫連通長管的入地管，于是水流回到水箱中重新加溫，另外，在夏天的時候，天氣酷熱，自然溫度特高，則利用立體框架型地溫連通長管能在地底下散熱的功效，出離地面時水溫保持在19-20°C之間，它低于自然溫度和室溫，溫差約15-20°C，這時地溫水不再進入水箱中去加熱，讓立體框架型地溫連通長管的在溫水進入分流管，之后再進入散熱器，通過散熱器把水的冷氣吹到室內(nèi)，從而起到降溫效果，而連接散熱器的回流管也不再進入水箱，讓散熱器出來的水進入立體框架型地溫連通長管的入地管，使其重新回到地底下，把已經(jīng)升溫的水回到地底下去散熱，稍作停頓之后，又重新變成地溫恒定的19-20°C水，重新變回地溫的水能再次回到室內(nèi)降溫，以此達到冷氣循環(huán)使用效果。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括一個密封保溫的水箱、兩套供水系統(tǒng)和兩套用水系統(tǒng)； 所述密封保溫水箱蓄滿冷水，底部有二條平面框架型金屬通氣管，分別接上生物質(zhì)氣化反應(yīng)產(chǎn)生的木質(zhì)氣和二氧化碳輸氣管，密布的平面框架型金屬通氣管浸泡在水箱底部的冷水中，管中填充砂粒，管中的氣體冷卻之后排氣出水箱外，分別進行儲存；水箱設(shè)有進水管和出水管，進水管從底部進冷水，出水管從頂部出熱水，水箱內(nèi)部設(shè)有溫度顯示儀探頭；所述兩套供水系統(tǒng)，一套是地溫水系統(tǒng)，另一套是太陽能水系統(tǒng):地溫水系統(tǒng)包括地溫水長水管，是用長水管道把自來水引入到地底下，地溫水的出水管轉(zhuǎn)接到水處理水箱的進水管；太陽能水系統(tǒng)包括太陽能水水箱和管道，太陽能水水箱的進水管從底部連通自來水，太陽能水水箱的出水管從頂部出來轉(zhuǎn)進到水處理水箱的進水管； 所述兩套用水系統(tǒng)，一套是熱水使用，當熱水流出時，就能自動的補充太陽能水或地溫水，熱水使用之后，再繼續(xù)通過木質(zhì)氣和二氧化碳對冷水加溫；另一套是冷、暖空調(diào)使用，分冬天使用與夏天使用，在冬天的時候，水處理水箱出水管有一條分流管，分流管連接上進入室內(nèi)的散熱器，散熱器有出水管，出水管連通一根回流管，全部的散熱器的出水管共同進入同一根回流管中，在散熱之后又重新回到水處理水箱中；在夏天的時候，地溫水不進入水處理水箱加熱，通過出離地面水管的分流管連接上室內(nèi)散熱器，連接散熱器的回流管通過回流管的分流管，改道進入地溫管的進水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱交換的水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的金屬通氣管內(nèi)裝有砂粒，砂粒為粗鐵砂或粗石砂。
【文檔編號】F24D3/00GK104180415SQ201410452144
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月5日
【發(fā)明者】黃熙瑜 申請人:黃熙瑜