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1、粪便沼气工程依据参数1.以猪粪便为例进行沼气发酵计算2.1加水量计算：W=XaXmo-W)式中Xq=16tmo=18%Wo=1-mo=82%配水比a=Wp-mp若发酵物料干物质含量m=8%含水量W=92%92%则X=Ma=11.58%W=16(11.5X18%-83%)=17.33t17t每天进入发酵罐物料总量约16+17=33t(理论和实践测定：TS=8%L物料容重r1030kg/m3)通过有效保温和增温措施，确保全年恒定中温发酵(t=33C-38C),则设计容积产气率0.81.2m3/m3.d2.2单体发酵罐结构尺寸与投料容积：tg18o=0.29f=DXtga=3.82Xtg18=1.1
2、m23加料：a)h1=10.8m,V1=495m*按a)计，每日进料量为33mf(TS=8%)r=1030kg/m3(物料容积重量)日投料量：33X1030=33990kg/d每日投TS=8%鲜猪粪发酵物料约等于33m,则发酵罐负荷为：33X1030kk/m3X0.08=2719kg(TS)/d(在中温条件下)(33C),负荷1kgTS,产气率0.4m3/m3.d)若水滞留期为15天，连续发酵工艺，则最低干物质的产量为：4120X0.22=598.2m3/d(min容积产气率为空1.0m3/mid)4954. 日产沼气量：(47nVt0.78m3/min)(设计取值)a) min值500X0.
3、9x1.2=450m3/db) max值500x0.9x0.8=360m3/d设计年产沼气量：450X360=16.2万m猪粪碳氧比(C/N)为13:1猪粪产沼气热值三=5000KcaL/mi(21MJ/ni)*1Kcal=4.1868KJ=4186.8J容量r=1.031.05kg/t之发酵物料比热C=0.7Kcal/kgT2.3其它辅助设施结构尺寸1,.1q!r(1)沉降池结构、尺寸钢筋混凝土结构、壁、底厚度0.25m受力筋12分布筋6钢筋混凝土标号C253V=lxbxh=3X1x0.82.4m(2)预处理调节池结构、尺寸钢筋混凝土结构，壁、底厚度0.3m受力筋12分布筋6钢筋混凝土标号C
4、25取D=3m，两侧为半圆形结构，中间为正方形结构。H=3mS=0.785x32=7吊*最高液面高度：3-1=2m加料容积：V0=sh=7x214m昼夜产气量为450用每小时产气量450/24=18.75m3/h2.4能量产投比、热平衡计算、保温计算每个罐的散热表面积计算：S=S+S=DHD(D)2h2h=f=0.998m,=3.82m,H=13.2m2代入数据，则S481ma) 室外最低计算环境温度tmin=-35C发酵料液昼夜平均温度tn=L色少=39.75oC2e) 保温材料导热系数入，超细玻璃棉入=0.038w/m.C热流量计算(Kcal/h.m2或w/nf)q=址e/入)另热流量q=
5、Q昼夜=22Kcal/h.m2SX24h则保温层厚度：S=(tn-tmin)入/q=0.104m=9.76cmA. 保温厚度为100mm厚2.5单罐设备选型与设计对于直径Dv4mB勺管道，推求摩阻参数8gn2式中，g重力加速度二9.81m/sec2,D-管直径，n-糙率（粗糙系数）2.5相关泵选型预处理调节池，潜水无堵塞切割泵流量设计：按1小时（1h）进料25mVh计（71/s）-0.007m3/sec扬程设计考虑管道中水头损失（含沿程水头和局部水头损失）以与最大液位高程差之总和。a）液位最大高程差13.04m(4.0m)=17.04m(max值)b）水头损失（摩阻）对于压力管道：E程损失土d
6、2g式中：摩阻系数（无量纲，无因次数）其与管径d和管材之粗糙数（率）1n有关一n光滑新铁管，塑料管I-管道计算长度（d管道直径（换算为mv管道中平均流速（m/s）v流量计算断面积S(m2)(m/sec)以本工程为例，设计取值：管道为PVC-U管材，管径d=100m胯0.1m取n=0.012(正常状态-n80）,则其摩阻系数=0.039od2其过水断面积Sp-20.785d=0.785x0.122=0.00785mn=0.011,=90nn=0.012,一n=80n=0.014,=70n750.0360.04620.0601000.0330.04190.0551250.0310.03900.05
7、11500.0290.03660.0481750.0270.03480.0452000.0260.03330.0432500.0240.03090.0403000.0230.02910.0384000.0210.02640.0345000.0190.02450.032管子析角304050607080900.200.300.901.10正常状态管污浊旧管d.mm米/秒_2g重力加速度(g=9.81m/sec)9.81管道中平均流速可近似计算:5/10平均流速：vQS=0.007/0.0123=0.57m/s取管道计算长度I=4+15+11=30mh沿程=0.0390.57=0.0392400.1
8、2529.81局部阻力损失水头计算（压力管道）h局部=2g1234566781=入口底阀（边缘作园且匀滑）=0.20e61dlj2=90等径光滑弯头=1.103=刀阀（不利状态半开启）=2.06刀阀摩阻系数与其开启程度有关。33的函数,=0.609，贝U=2.06直扳h114=45(135)弯头光滑=0.355=刀阀（不利状态半启）=2.06-22 0.7850.08210.7850.12520.0820.12520.41故8=0.5(1-0.41)=0.2950.3则=0.2+1.1+2.06+0.35+2.06+1.54+0.35+0.3=7.96h局部27.962g7.960.57229
9、.81=7.96X0.0166=0.13m设计水泵扬程H=17mk0.16m+0.13m=17.29m最终设计选泵参数Q7l/s（25m3/h）潜水无堵塞切割污泥泵H20m配套电机功率N4Kw50Hz,380V38781.0000.9480.8560.7400.6090.4660.3150.15997.82.6发酵罐（加料有效体积必=450用）水力、环搅拌干式无堵塞污泥泵a）液位最大儿何咼差一6mb）水头损失lv2h沿程：d2g,1取d=150mm=0.15mn=0.012(_=80)n1）流量设计：设计取Qp二90m/h2）扬程设计：以不利状态之水头损失和液位几何高差为依据加以计算:=0.0
10、366,Sp=0.785X0.15=0.177mQ0.036vSp0.0177则h沿程=0.0366=0.036640管子入口:1）边缘尖锐=0.5,2）边缘作圆，匀滑=0.2,h局部1=入口匀滑=0.22=出口匀滑=0.23）边缘入口极匀滑=0.05v22g3 =直角等径三通局部摩阻力=0.13=刀阀=2.06（半开启状态）4 =直角等径（90）光滑弯头=1.15=逆止阀（单向阀）=1.546=45光滑弯头（环向）=0.357=变径环状短管DN150DN1000.5(1d2)0.5(1-0.102)0.152)0.(1-0.44)0.28则=0.2+0.2+0.1+1.1+1.54+0.35
11、+0.28=3.77h局部3.772.03229.813.7741210.79m19.62若刀阀不全启的不利状态=3.77+2.06=5.83,h局部=1.22m,设计水泵扬程H=6m0.31m+0.79m=7.1mmax值：H=6n+0.31m+1.22m=7.53m最终设计选泵参数：Q90rrVh(36l/sec),H7.1m(7.53m)配套电机功率N=4Kw380V50Hz2.6脱硫、脱水设备计算与设计设计日最大产气量540呀（考虑户用炉灶需脱硫处理）脱硫罐。尺寸按下式计算:VAT67858.4D2(m)式中：h装脱硫剂的高度（md脱硫罐直径（mT沼气与脱硫剂接触时间，取T=120秒（
12、2min分钟）v沼气发酵罐有效容积（m）A-发酵料液容积产气率Vg日产气量=540rii/d取H=2D贝UH=V-A-T/67858.4D2=2.38/D2H=2.38X4/H气搅捋管周向布賢H=2.12m脱硫罐几何尺寸取：D=2.12/2=1.06m2.7竖管式沼气搅拌装置 （1）设计参数：（猪粪物料）物料浓度：TS%=8%,进料COD-2500055000mg/l料液相对密度w人3 取平均值wp1.03tm3（1030kgm3）沼气相对密度：五9445（2）结构特点：参照一般设计、水封套管插入液面以下深度应250mm气搅拌管出口至罐底悬距为200mm本设计特点是：水封套管、导气搅拌管、生物
13、挂膜支撑架三者结合，合为一体，结构简单：参照气搅拌规，相关参数：每分钟每米池径的循环气量为q0.093m3m/minm喷速78m/s池径D=7.64，液位高h=12.2m，镀锌沼气搅拌管d=25m（1吋）其循环气量19.5m3/h单管理论喷速7=10.1m/sec压气机选型：AAT5-F防腐、抗暴，功率N=7.5Kw，压气量250l/min，承压0.8KPa。气搅拌效果（间歇运行）日产气量可提高13.8%25.8%。如若设置若干个气搅拌管，以便喷射出流分布相对均匀，则开启的管数与喷速的实测值如下：开启管数8421喷速（m/sec）1.3410.61为了喷射均匀以与喷速适当也可米用莲喷头式或者球状辐射式6=逆止阀（单向阀，按轴向=20）=1.547=45(135)弯头光滑=0.358=变径短管DN125DN80缓变80.5(1),1
