La chambre à gaz à double membrane est un nouveau type d'équipement pour le stockage du biogaz. Son principe repose principalement sur sa conception structurelle unique, permettant le stockage du gaz et l'équilibre de la pression grâce à l'interaction entre les membranes interne et externe.
La chambre à gaz à double membrane est principalement composée d'une membrane inférieure, d'une membrane interne, d'une membrane externe, d'une armoire de commande à pression constante, d'un protecteur de sécurité, d'un ventilateur, d'un contrôleur de pression numérique intelligent, etc. La membrane inférieure est principalement utilisée pour l'étanchéité de base afin d'obtenir une prévention de la corrosion et des fuites que les infrastructures traditionnelles ne peuvent pas réaliser ; la membrane interne isole le gaz stocké de la membrane externe et régule la pression du gaz ; la membrane externe et la membrane interne forment une chambre de régulation de pression, permettant au gaz dans la membrane interne d'être maintenu à une pression constante et protégeant la membrane interne ; les bords de la membrane externe et de la membrane interne ou de l'ouverture de la cuve de fermentation sont reliés en tant que coque de la chambre à gaz pour protéger la membrane interne et maintenir constante la pression à l'intérieur de la chambre à gaz.
Aperçu des principes fondamentaux
La membrane inférieure et la membrane externe forment ensemble un espace de stockage de gaz étanche. Lorsque le gaz stocké augmente, la valve respiratoire libère l'air de régulation pour évacuer une certaine quantité de gaz. Lorsque le gaz stocké dans la membrane interne diminue, le dispositif de contrôle injecte de l'air de régulation pour équilibrer la pression à l'intérieur de la chambre à gaz et stabiliser la pression de la membrane externe. L'entrée et la sortie inférieures servent également d'orifices de drainage, et des dispositifs de drainage doivent être installés dans la partie inférieure du pipeline.
Mécanisme d'équilibrage de pression
La chambre à gaz à double membrane réalise un équilibre de pression en régulant le volume d'injection d'air de l'espace scellé formé par les membranes interne et externe. Un espace étanche au gaz réglable-est formé entre la membrane intérieure et la membrane inférieure pour être utilisé pour stocker le biogaz. La membrane externe et la membrane interne fournissent une pression de stockage constante grâce à un ventilateur. Lorsque le volume de gaz dans la membrane interne diminue, la membrane externe reçoit de l'air à travers le ventilateur pour maintenir la pression conçue du gaz dans la membrane interne ; lorsque le volume de gaz augmente, la membrane interne se dilate normalement et l'excès d'air dans la membrane externe est évacué par la soupape de sécurité pour maintenir la pression du gaz toujours à une pression de conception requise.
Tableau des paramètres du réservoir de stockage de gaz à double membrane
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Élément de paramètre |
Spécifications techniques |
Unité |
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Volume du réservoir d'essence |
1.2 – 10000 |
m³ |
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Pression de travail |
Inférieur ou égal à 3000 |
Pennsylvanie |
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Pression maximale du biogaz |
50 mbar (500 mm CE) |
- |
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Résistance à la traction du matériau de la membrane |
Supérieur ou égal à 4000 |
N/5 cm |
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Taux de perméabilité |
Inférieur ou égal à 900 |
cm³/m²·24h à -0,1MPa |
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Largeur de soudure |
Supérieur ou égal à 70 |
mm |
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Résistance superficielle |
Inférieur ou égal à 10 |
Ω |
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Température de l'environnement de fonctionnement |
-30 à +70 |
degré |
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Capacité de résistance au vent |
Supérieur ou égal à 190 |
km/h (au-dessus de la force 16) |
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Degré de résistance au feu |
Niveau B1 (ignifuge) |
- |
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Matériau de la membrane |
Tissu en polyester haute résistance-enduit de PVC/PVDF |
- |
Applications du réservoir de stockage de gaz à double-membrane
1. Projets de biogaz et traitement des déchets du bétail et de la volaille
Il s'agit du scénario d'application le plus typique du réservoir de stockage de gaz à double-membrane. Les fumiers et autres déchets générés par les élevages porcins, bovins, etc. subissent une fermentation anaérobie pour produire du biogaz. Le réservoir de stockage de gaz à double -membrane est utilisé pour stocker ce biogaz, qui peut être utilisé pour la production d'électricité, le chauffage ou pour la combustion dans des chaudières, réalisant ainsi le recyclage des ressources. Par exemple:
L'élevage porcin convertit le biogaz produit à partir du fumier en électricité pour assurer son autosuffisance-, réduisant ainsi les coûts énergétiques.
Dans le projet d'utilisation des ressources du fumier de bétail et de volaille, le réservoir de stockage de gaz à double -membrane est largement utilisé comme équipement de stockage clé.
2. Eaux usées industrielles et stations d’épuration
Dans des industries telles que la fabrication du papier, la transformation des aliments et la fabrication de produits chimiques, une grande quantité de biogaz est générée lors du traitement des eaux usées. Le réservoir de stockage de gaz à double-membrane peut collecter et stocker efficacement ces gaz, qui peuvent ensuite être utilisés pour une récupération ultérieure d'énergie thermique ou pour la production d'électricité.
Les usines de traitement des eaux usées peuvent également l’utiliser pour équilibrer la pression et tamponner les gaz du système d’aération.
3. Énergies renouvelables et stockage d’énergie hydrogène
Avec le développement des énergies vertes, le réservoir de stockage de gaz à double-membrane est également utilisé pour le stockage de gaz dans les systèmes énergétiques émergents :
Stocker l'hydrogène produit par électrolyse de l'eau provenant de l'énergie solaire ou éolienne pour réaliser une planification énergétique sur plusieurs périodes.
En tant qu'installation de stockage temporaire dans le système d'écrêtement des pointes de gaz naturel, elle régule les fluctuations de l'offre et de la demande.
Caractéristiques du réservoir de stockage de gaz à double-membrane
Il est construit avec des matériaux de membrane flexibles, comportant une structure de membrane intérieure, extérieure et inférieure. Il élimine le besoin de structures traditionnelles en acier-béton ou-étanchéité à l'eau, permettant le stockage de gaz au sol à sec. Le pays a connu un développement rapide dans les domaines de la protection de l'environnement et de l'utilisation des ressources.
Faible coût et faible encombrement :Pas besoin d’excavation ou de génie civil complexe. Il peut être construit directement sur le sol, avec de faibles exigences en matière de fondations et des économies de coûts.
Installation rapide :Préfabriqué en usine et assemblé sur-site en quelques jours seulement. La période de construction est courte.
Forte résistance à la corrosion :Les membranes intérieure et extérieure sont constituées de matériaux composites spécialisés en PVC/PVDF ou contenant du fluor-, résistants à la corrosion CH₄, H₂S et aux rayons ultraviolets, sans nécessiter de traitement anti-corrosion supplémentaire.
Pression stable :La pression de la membrane externe est ajustée par un ventilateur pour obtenir une pression constante pour la production de biogaz (généralement 3 000 Pa), garantissant ainsi le fonctionnement stable des équipements de production d'électricité ou de combustion ultérieurs.
Utilisation complète du volume :La membrane interne se dilate et se contracte avec le volume de stockage de gaz, éliminant ainsi les « zones mortes ». Le biogaz peut être entièrement rejeté, avec un taux d'utilisation proche de 100 %.
Forte adaptabilité environnementale :Large plage de température (de -40 degrés à +70 degrés), résistant au vent, à la neige et aux tremblements de terre, non sujet au gel et ne nécessite ni chauffage ni antigel.
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