在能源需求加大、生態(tài)環(huán)境不斷改變的趨勢(shì)下,構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系成為國(guó)務(wù)院《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》的重要內(nèi)容,其中沼氣就作為農(nóng)村可再生能源建設(shè)重點(diǎn)工程。而實(shí)現(xiàn)沼氣工程的自動(dòng)化、智能化工作對(duì)整個(gè)沼氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)起著關(guān)鍵作用,有利于提高生產(chǎn)效率、生產(chǎn)安全性,簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程。本文以適用于中小型戶用沼氣的臥式干式發(fā)酵裝置為研究對(duì)象,借助于快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù),結(jié)合西門(mén)子PLC、變頻器、觸摸屏等控制元件,研發(fā)了該發(fā)酵裝置的自動(dòng)控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)沼氣生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控并減少人工操作,從而更精確的掌握沼氣發(fā)酵狀況,提高其產(chǎn)氣率與安全性,推動(dòng)我國(guó)沼氣工程的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。主要工作內(nèi)容如下:（1）對(duì)沼氣干式厭氧發(fā)酵工藝進(jìn)行分析,針對(duì)沼氣干式發(fā)酵裝置的控制要求,提出了中小型沼氣干式發(fā)酵系統(tǒng)的控制方案,包括轉(zhuǎn)筒控制、出料控制、混料控制、提升控制和進(jìn)料控制的控制功能。（2）對(duì)工作流程以及工作方案進(jìn)行分析,列出工作過(guò)程中所需采集的數(shù)據(jù)以及工作注意點(diǎn),結(jié)合這些特點(diǎn)對(duì)PLC、觸摸屏、變頻器、執(zhí)行元件和傳感器主要硬件設(shè)備進(jìn)行了分析選型。并根據(jù)所選元件設(shè)計(jì)了混料裝置、進(jìn)料裝置、提升裝置、出料裝置、轉(zhuǎn)筒... 

【文章來(lái)源】：廣東海洋大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

工藝流程圖Fig.2-2Processflowdiagram

本章節(jié)主要是在分析該所沼氣干式發(fā)酵工藝流程和發(fā)酵裝置結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，分析其自動(dòng)監(jiān)控需求，確定該發(fā)酵裝置自動(dòng)控制系統(tǒng)方案�，F(xiàn)場(chǎng)裝置圖如圖 2-1。圖2-1 現(xiàn)場(chǎng)裝置圖Fig. 2-1 Installation drawing on site2.1.1 沼氣干式發(fā)酵工藝流程介紹干式厭氧發(fā)酵是指用一些干物質(zhì)濃度在 20%以上的物料作為生產(chǎn)原料，由于厭氧菌的作用，產(chǎn)生含 CH4、CO2等成分氣體的發(fā)酵工藝[37-38]。這種發(fā)酵方式的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)污染，低能耗（可利用好氧發(fā)酵升溫），氣肥聯(lián)產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益高。不足是厭氧反應(yīng)器即時(shí)進(jìn)出料難，對(duì)接種物與新料的混合程度控制要求高。若在中小型沼氣工程中使用這種發(fā)酵方式，可選擇轉(zhuǎn)筒倉(cāng)臥式發(fā)酵裝置[39-40]。轉(zhuǎn)筒式干式發(fā)酵裝置是干式厭氧發(fā)酵的新型發(fā)酵裝置，主要用途是對(duì)已預(yù)處理后的沼氣原料（甘蔗葉、豬糞）與接種物和水進(jìn)行發(fā)酵前混合，使發(fā)酵物濕度、菌種含量達(dá)到工藝技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)，再通過(guò)機(jī)械運(yùn)輸進(jìn)

沼氣干式發(fā)酵裝置主要由轉(zhuǎn)筒裝置、混料裝置、提升裝置、進(jìn)料裝置和出料裝置組成，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖 2-3 所示。圖2-3 發(fā)酵裝置簡(jiǎn)圖Fig. 2-3 The device of fermentation reactor根據(jù)上述工藝方案要求，該發(fā)酵裝置在沼氣制取過(guò)程中，開(kāi)啟整個(gè)系統(tǒng)，先運(yùn)行轉(zhuǎn)筒裝置，通過(guò)變頻器控制轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速，以便轉(zhuǎn)筒內(nèi)物料發(fā)酵，不同的轉(zhuǎn)速有利于出料口發(fā)酵后物料的排除。根據(jù)沼氣工藝小組多次實(shí)驗(yàn)，選擇最優(yōu)產(chǎn)氣率的工藝方案，本文選擇返料比為 0.5：1 的進(jìn)料方式進(jìn)行發(fā)酵處理，在進(jìn)料前需要開(kāi)啟電機(jī) 4 讓出料裝置運(yùn)行出料，所出物料部分做為發(fā)酵接種物其余為肥料另行處理。通過(guò)斗車用人工運(yùn)輸成比例的接種物與預(yù)處理物料進(jìn)入混料裝置，電機(jī) 5 控制攪

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3116965