朱洪光 [同济大学现代农业科学与工程研究院 生物质能源研究中心]

    摘　要：介绍了一种恒压柔性沼气贮气装置，核心技术包括平行多夹层囊腔膜结构气囊和内力自调节配重导向机构。项目产品应用于农村沼气工程中的气体储存和平衡供应，其应用能够使沼气建设成本降低，运行效率提高。

引 言

　　作为平衡手段，贮气环节在沼气工程中异常重要。 目前农村户用型沼气池多为水压式结构，通过沼气池内发酵液排出和返回实现用气的调节，不需要专门的储气设备。规模化沼气工程中常采用湿式浮罩贮气柜或钢制高压贮气罐贮气。水压式沼气池的简单储气方式造成沼气压力波动大、发酵池无效空间大、沼气大量溢散等问题（可占总产气量30%～40%）。钢制浮罩和钢丝网浮罩储气装置都存在制作工艺难、使用时间短、代价高等问题，且在冬季时使用受到限制。高压储气对于地面资源有限和沼气长期储存非常有利，但是对于一般农村沼气工程而言价格昂贵且动力控制要求高，制约了其在农村的应用。

　　本文提供了一种恒压柔性沼气贮气装置，该产品和工艺获国家发明专利，其在户用型和规模化沼气工程中都适用，成本低，运输和安装方便，四季稳定运行，运行时不需要外部动力。

1　技术内容

　　恒压柔性沼气贮气装置包括一个由高分子复合柔性膜材料加工的可伸缩性低压恒压柔性贮气囊和一套具有灵活机械装置的轻型钢结构的配重导向机构，并辅助维护结构用于囊体保护。

　　（1）平行多夹层囊腔的增强膜结构气囊

　　气囊是由上下多个平行相通的囊腔共同构成，充满气体时呈上下垂直叠加多囊腔状态，未充气或放完气体后呈偏平多膜层上下垂直叠加状态，在充气和放气过程中，囊体能够像弹簧一样上下伸缩（见图1）。可以看出该结构保证囊体使用时不产生扭曲变形，减少因扭曲引起的材料疲劳破损；一体化多囊腔，囊腔之间不会相互滑动，运行稳定。囊体为高分子复合增强膜结构，而不是普通的塑料膜，确保囊体的使用寿命。

　　（2）内力自调节配重导向机构

　　配重导向机构是由分布于四角的导向杆框架以及位于气囊顶部的配重板组成，配重板通过位于四角的导向轮受导向杆制约（见图2）。导向杆框架和配重板都是轻型钢结构，导向轮具有内力调节机构，其设计基于科学的内力计算，实现气囊使用中配重的平稳升降，确保气压的稳定。

　　在以上导向配重的制约下，储气和用气过程中气体经气嘴流入或流出气囊， 通过中间隔膜上的中心孔在各夹层之间串
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