發(fā)布時(shí)間：2020-05-11 07:54

【摘要】： 沼氣增溫技術(shù)作為沼氣科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),也是一直以來未能有效解決的一個(gè)難點(diǎn)。沼氣科技工作者在利用太陽能、煤炭等熱源在沼氣池加熱增溫方面做了大量的研究試驗(yàn)工作,并且取得了明顯的增溫效果,但因這些方法在經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會(huì)效益等方面都難以讓人們接受,由此,研究者逐漸把目光投向了價(jià)格低廉、可再生的生物質(zhì)能源,生物質(zhì)加熱增溫技術(shù)必將成為沼氣工程領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn)。 生態(tài)校園沼氣工程是沼氣技術(shù)在農(nóng)村中小學(xué)中的應(yīng)用新模式,由于起步晚,在實(shí)踐中有一些工程技術(shù)還存在缺陷,相關(guān)理論還不成熟。其中,冬季增溫問題是該系統(tǒng)的難點(diǎn)。針對這些問題,本文以農(nóng)村中學(xué)生態(tài)校園為研究對象,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了生物質(zhì)加熱增溫系統(tǒng),首先對沼氣工程增溫系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì),然后分別沼氣系統(tǒng)及生物質(zhì)爐加熱系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)沼氣池料液溫度可達(dá)到的理論值,在理論上保障系統(tǒng)的可行性,并為實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)提供參照對比;然后采用先進(jìn)的溫度測量儀在洛川縣舊縣鎮(zhèn)中學(xué)進(jìn)行為期30天的生物質(zhì)加熱增溫試驗(yàn),并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,在實(shí)踐中檢驗(yàn)系統(tǒng)的增溫效果;最后從經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境學(xué)、社會(huì)學(xué)等角度對生物質(zhì)加熱增溫技術(shù)進(jìn)行評價(jià),為農(nóng)村生態(tài)校園的示范和推廣提供科學(xué)依據(jù)。 研究工作和結(jié)論如下: (1)針對農(nóng)村中小學(xué)傳統(tǒng)沼氣系統(tǒng)存在的問題,設(shè)計(jì)出適合北方農(nóng)村中小學(xué)校的生物質(zhì)加熱增溫系統(tǒng)。其中,著重設(shè)計(jì)了沼氣工程發(fā)酵系統(tǒng)和生物質(zhì)加熱增溫系統(tǒng),選擇了生物質(zhì)加熱設(shè)備、換熱器等,確定了換熱面積、加熱管道布局及連接方式,并且設(shè)計(jì)了增溫系統(tǒng)的輔助保溫系統(tǒng)。 (2)選擇陜西省洛川縣舊縣鎮(zhèn)中學(xué)生態(tài)校園示范點(diǎn)作為研究對象,對生物質(zhì)加熱系統(tǒng)的增溫效果進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中,采用溫度自動(dòng)記錄儀,測試了集熱器和沼氣系統(tǒng)內(nèi)外6個(gè)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù),繪制了相關(guān)溫度變化曲線,該曲線表明生物質(zhì)加熱系統(tǒng)在冬半年能夠完成其供熱任務(wù),系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理。 (3)利用經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)、環(huán)境學(xué)等方法對生物質(zhì)加熱增溫系統(tǒng)評價(jià)分析,并與熱水鍋爐增溫系統(tǒng)比較,結(jié)果表明生物質(zhì)加熱增溫系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益及社會(huì)效益。
【圖文】：

生態(tài)校園沼氣系統(tǒng)構(gòu)成圖

圖 2-4 厭氧發(fā)酵器結(jié)構(gòu)簡圖Fig.2-4 The structure sketch of biogas digester′=0 即2 2V / R + 3.04π R=03R = V / 1 .2 5π2H = V / πR 0.36R根據(jù)沼氣發(fā)酵工藝確定沼氣容積后，，即可根據(jù)上述公式(2-10)和(2-11)等池的主要尺寸求出，而且滿足該池容積下，池體表面積最小的要求。校園厭氧消化器的設(shè)計(jì)體積為 100m3，采用旋流布料裝置組合方式實(shí)行級發(fā)酵罐的容積為 50m3，則消化器的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示：發(fā)酵罐上削球體體積，1V =7.03m發(fā)酵罐圓柱體體積，2V =38.03m發(fā)酵罐上削球體體積，
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：S216.4

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 羅濤;回流攪拌型混合物料厭氧消化器的設(shè)計(jì)與發(fā)酵工藝研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

本文編號：2658139