Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

Национальный аэрокосмический университет

им. Н. Е. Жуковского “ХАИ”

Кафедра 402

Расчетно – пояснительная записка по курсу

“Биотермохимические энергетические установки”

на тему: “Расчет биогазовой установки для фермерского хозяйства”

Выполнила: студентка гр. 431-э

Бондаренко Б.В.

Проверила: аспирант каф. 402

Колинчук А. В.

Харьков 2015

Содержание

Исходные данные .……………………………………………………..................3

Введение…………………………………………………………………….…..... 4

1.Теоретические сведения …………………………………………………...…..5

1.1 Выход экскрементов……………………………………………………..6

1.2 Исходные технологические условия и схемы производства

биогаза....................................................................................................................7

1.3. Структурные схемы биогазогенераторов…………………………….11

2.Проектирование метантенка……………………………………………….....15

2.1 Определение режимов работы ……………………………….………...15

2.2 Определение габаритов метантенка……………...……………….……15

2.3 Тепловой расчет…….…..………………………………………….…....17

3. Расчет на прочность……………………………………………………..…….21

3.1 Расчет перемешивающего устройства ……............................................21

3.2 Расчет на прочность и определение величины прогиба дна метантенка …………………………………………………………………….….22

Заключение ……………………………………………………………………….26

Список использованной литературы……………………………………………27

Исходные данные

n=1000 – количество кур;

H1=75% [2] – влажность с мочёй, без мочи;

H3=90% – суточная влажность;

m=0,17кг – Суточный выход экскрементов;

ρ2=1100 кг/м^3 [2] – плотность;

z=34 [1] – зольность;

υ= 0.24 м^3/кг – удельный выход биогаза из птичьего помета;

N=13 суток – длительность сбраживания;

Vг.б=20% – объем газового буфера;

λв=0,048 Вт/м*К – коэффициент теплопроводности;

ηпот=30% – КПД

q=0,8…0,9 м^3/м^3 – удельный объем биогаза к объему реактора;

µ=0,3 – коэффициент Пуассона.

Введение

Цель работы:

Необходимо определить:

• объем метантенка;

• габаритные размеры метантенка;

• суточную дозу субстрата;

• объем вырабатываемого газа;

• необходимую мощность горелки для подогрева метантенка;

• количество газа, необходимое для обеспечения работы горелки для подогрева метантенка;

• тепловой баланс (тепловые потери, теплоприход) метантенка;

• подобрать перемешивающее устройство для метантенка.

Провести следующие расчеты:

• тепловой расчет метантенка;

• расчет на прочность элементов конструкции метантенка;

• расчет перемешивающего устройства для метантенка.

Источник сырья: птичий помет.

Птичий помет — органическое удобрение с высоким содержанием питательных веществ. Куриный помет как удобрение превосходит навоз. Помет гусей и уток более водянист; по содержанию питательных веществ и действию на урожай он близок к навозу.

Сырой помет обладает и неблагоприятными свойствами: имеет сильный зловонный запах; содержит большое количество семян сорняков, яиц и личинок гельминтов и мух, множество микроорганизмов, среди которых нередки возбудители опасных заболеваний.

Сразу после выделения мочевая и гиппуровая кислоты, входящие в состав экскрементов, подвергаются гидролитическому расщеплению под влиянием уробактерий с образованием в конечном счете углекислого аммония, который распадается на аммиак и углекислоту.