По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.311.182

Программа расчета геометрических и конструкционных параметров биогазового реактора

Каплин А.В. разработчик

Предложена компьютерная программа расчета геометрических и конструкционных параметров металлического биогазового реактора цилиндрической формы исходя из вида и количества животных на ферме, выхода субстрата и его плотности. По результатам расчета пользователю программного обеспечения предлагается объем, высота, диаметр, толщина крыши, толщина днища реактора, а также толщина поясов и стенки при наливе продукта и гидроиспытании.

Литература:

1. Al Seadi T., Rutz D., Prassl H., Köttner M., Finsterwalder T., Volk S., Janssen R., Biogas handbook. — University of Southern Denmark Esbjerg, Niels Bohrs Vej 9–10, DK-6700 Esbjerg, Denmark 2008

2. Barbara Eder, Heinz Schulz Biogas-Praxis: Grundlagen, Planung, Anlagenbau, Beispiele, Wirtschaftlichkeit. Ökobuch; Auflage: Aufl.

3. ГОСТ 31385–2008. Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия. — М.: Стандартинформ, 2010. — 51 с.

4. Лапшин А.А. Конструирование и расчет вертикальных цилиндрических резервуаров низкого давления: учебное пособие / А.А. Лапшин, А.И. Колесов, М.А. Агеева; Нижегород. гос. архит.-строит. ун-т. — Н. Новгород, ННГАСУ, 2009. — 122 с.

5. НТП 17-99х. Нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза и помета — М.: Министерство сельского хозяйства РФ, 2001.

6. Мамонтов А.Ю. Обоснование параметров терморегуляции и перемешивания при анаэробном сбраживании / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов [Текст] // Сельский механизатор. — 2016. — №7. — С. 20–22.

7. Мамонтов А.Ю. Компьютерная программа расчета параметров животноводческой фермы с биостанцией [Текст] / А.А. Виноградов, А.Ю. Мамонтов, А. В. Каплин // Промышленная энергетика. — 2016. — №5. — С. 46–49.

8. Мамонтов А.Ю. Повышение надежности эксплуатации оборудования автоматизированного диспетчерского управления в распределительных сетях 35–110 кВ / А.Ю. Мамонтов // Автоматизация и IT в энергетике. — 2016. — №8 (85). — С. 34–39.

На этапе планирования строительства биогазовой станции существует необходимость предварительной оценки стоимости ее компонентов, одним из которых является реактор. Реактор — ядро биостанции, герметичный резервуар, где происходит расщепление сырья при отсутствии воздуха и выделяется биогаз [1]. При проектировании реактора необходимо вычисление его геометрических и конструкционных параметров, для чего программные средства являются наиболее предпочтительными, так как имеется возможность учитывать большинство параметров. Возникает цель исследования: обеспечение программными средствами проектных компаний и частных фермерских хозяйств для расчета параметров биоэнергетических станций. Из цели можно выделить задачу — создание программного обеспечения, способного рассчитывать геометрические и конструкционные параметры металлических биогазовых реакторов.

Ниже предложен расчет реактора цилиндрической формы. Цилиндрические реакторы более компактны, имеют выгодное соотношение площади к объему, что уменьшает затраты материалов и теплопотери. Они не ограничены в своих объемах, на сегодняшний день можно строить реакторы с объемом до 6000м³ [2]. Чтобы иметь возможность оценить затраты на постройку реактора, необходимо выполнить расчет его геометрических и конструкционных параметров. Для решения этих задач была разработана программа (рис. 1).

Программа написана на языке C# (СИ ШАРП) для ОС семейства Windows и позволяет выполнять расчеты для реакторов с объемом до 1000м³.

Объем реактора — Vr — величина, которая будет зависеть от количества и вида животных, содержащихся на ферме [8]. Предположим, что на ферме имеется поголовье КРС. Усредненный суточный выход навоза примем m = 55 кг с головы плотностью ρ = 980,1кг/м³ [5], примем плотность субстрата ρ = 980кг/м³. Внесем эти значения в окно «Параметры» программы (рис. 2).

Затем укажем численность поголовья, примем n = 11 200. После выполним в программе расчет геометрических параметров реактора. Объем реактора — Vr будет вычислен по следующим формулам:

Для Цитирования:
Каплин А.В., Программа расчета геометрических и конструкционных параметров биогазового реактора. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2022;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: