針對目前我國能源緊缺,用能結(jié)構(gòu)不合理,生物質(zhì)能總量巨大且浪費嚴(yán)重的現(xiàn)狀,大力發(fā)展沼氣工程是一個十分優(yōu)秀的解決方案,研究恒溫厭氧發(fā)酵罐的熱工性能,對發(fā)酵罐內(nèi)溫度能否保持穩(wěn)定,沼氣工程能否高效運行十分必要。太陽照射會引起發(fā)酵罐表面溫度上升,導(dǎo)致散熱量減小,但目前對此尚無深入研究。本文研究了太陽照射對恒溫厭氧發(fā)酵罐熱工性能的影響,建立了發(fā)酵罐熱損失模型。利用傳熱學(xué)原理主要分析了進出料熱損和圍護結(jié)構(gòu)散熱,在此基礎(chǔ)上,本文通過太陽輻射理論分析,研究了太陽照射對發(fā)酵罐散熱的影響,闡明了在運行過程中的能量損失規(guī)律。通過北京嘉孚沼氣工程現(xiàn)場試驗,對運行現(xiàn)狀進行了分析總結(jié)。利用所建立理論模型,以嘉孚為例進行了計算,并利用試驗數(shù)據(jù)進行了驗證,本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)建立了沼氣罐熱損失理論模型,熱損包括罐體圍護結(jié)構(gòu)散熱、進出料熱損失、沼氣和水蒸氣帶走熱量,另外,生物熱還會彌補一部分熱損失。本文計算了罐體圍護結(jié)構(gòu)散熱和進出料熱損失兩部分,其余部分所占比例很小,忽略不計。因為發(fā)酵罐熱損計算時計算周期長、運行參數(shù)波動小變化慢、結(jié)構(gòu)簡單,因此可采用一維穩(wěn)態(tài)傳熱模型。太陽輻射變化規(guī)律具有一定隨機性,計算和預(yù)...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 沼氣工程介紹
        1.2.2 溫度對沼氣工程的影響
        1.2.3 加熱熱源和加熱方式
        1.2.4 太陽輻射
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀對本課題的啟示
    1.4 本課題研究目標(biāo)、內(nèi)容和意義
        1.4.1 研究目標(biāo)
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究意義
    1.5 本章小節(jié)
第2章 太陽輻射下發(fā)酵罐散熱的理論介紹
    2.1 發(fā)酵罐熱損失模型
        2.1.1 水分蒸發(fā)、沼氣帶走熱量和生物熱
        2.1.2 進出料熱損失
        2.1.3 發(fā)酵罐散熱損失
    2.2 太陽輻射引起的散熱變化計算
        2.2.1 太陽常數(shù)和太陽位置
        2.2.2 直接輻射
        2.2.3 大氣散射
        2.2.4 地面反射
        2.2.5 太陽輻射對發(fā)酵罐散熱的影響計算
    2.3 本章小節(jié)
第3章 北京嘉孚熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣工程系統(tǒng)研究
    3.1 熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣工程系統(tǒng)概況
    3.2 現(xiàn)場實驗測試
    3.3 系統(tǒng)運行情況
    3.4 發(fā)酵罐熱平衡
        3.4.1 不考慮太陽輻射下的發(fā)酵罐熱損失計算
        3.4.2 日照輻射計算
        3.4.3 太陽輻射對發(fā)酵罐散熱的影響
        3.4.4 實驗驗證
    3.5 本章小節(jié)
第4章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 本文的創(chuàng)新點
    4.3 尚待解決的問題
    4.4 展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文
附錄B 攻讀學(xué)位期間獲獎情況



本文編號：3808102