6.2. Задание

Определить объем биогазогенератора V_б, м³, и суточный выход биогаза V_г, м³/сут, в установке.

6.3. Исходные данные для расчета

Навоз утилизируют n=14 коров, а также обеспечивают тепловую мощность N (Вт). Время цикла сбраживания τ = 14 сут при температуре t = 25 °С; подача сухого сбраживаемого материала от одного животного идет со скоростью W = 2 кг/сут; выход биогаза из сухой массы ν_г = 0,24 м³/кг. Содержание метана в биогазе составляет 70 %. КПД горелочного устройства η=0,66. Плотность сухого мате­риала, распределенного в массе биогазогенератора,  _сух ≈ 50 кг/м³. Теплота сгора­ния метана при нормальных физических условиях Q_н^р = 28 МДж/м³.

6.4. Порядок выполнения работы

Задача посвящена проблеме использования биотоплива для преоб­разования его энергии в тепловую или электрическую в сельскохозяйственных пред­приятиях и на фермах. Одним из видов биотоплива являются отходы жизнедеятель­ности животных (навоз), при переработке которых (сбраживание) в биогазогенераторах можно получать биогаз, в состав которого (70 % по объему) входит метан; тепло­та сгорания метана при нормальных фоновых условиях Q_н^p = 28 МДж/м³. Время полного сбраживания суб­страта, состоящего из воды, навоза и ферментов, в зависимости от температуры изме­нятся от 8 до 30 сут. Плотность сухого материала в субстрате _сух составляет, примерно 50 кг/м³. Выход биогаза от 1 кг сухого материала в сутки V_г составляет примерно 0,2  0,4 м³/кг. Скорость подачи сухого сбраживаемого материала в биогазогене­ратор (метантенк) W зависит от вида животных и их количества на ферме.

Если обозначить через m₀ (кг/сут) подачу сухого сбраживаемого материала, то суточный объем жидкой массы, поступающей в биогазогенератор (м³/сут), мож­но определить по формуле:

(6.1)

Объем биогазогенератора, необходимого для фермы (м³),

(6.2)

Суточный выход биогаза (м³/сут)

(6.3)

Тепловая мощность устройства, использующего биогаз (МДж/сут или Вт), вычисляется по формуле:

(6.4)

где f_м  объемная доля метана в биогазе; η  КПД горелочного устройства (≈ 60 %);

Вывод: в ходе практической работы были определены затраты энергии энергопотребляющих и энергопроизводящих систем, позволяющих выделить технические и технологические аспекты процесса: объем биогазогенератора V_б=7,84м³, суточный выход биогаза V_г=6,72м³/сут.

П

Взам. инв. №

Подпись и дата

ИНМВ 710607.000 ПЗ

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подпись

Дата

Инв. № подл.

Хххх

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Стадия

Лист

Листов

Проверил

Лазарев

АС

Утв.

Стариков

Н.контролер

Ведрученко

рактическая работа 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

Цель работы: закрепить и конкретизировать знания в области ветроэнергетики и научиться определять количество энергии, которое может выработать ветроустановка.