Разработка энергосберегающей электротехнологии сбраживания навоза с использованием индукционного нагрева

• Автор: Вохмин, Вячеслав Сергеевич
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА УТИЛИЗАЦИИ БИОМАСС ЖИВОТНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ В
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
1Л Проблема утилизации органических отходов сельскохозяйственных
предприятий
1.2 Анализ теоретических и экспериментальных данных по интенсификации процесса метанового сбраживания
1.2.1 Оценка мирового опыта использования биогазовых установок
1.2.2 Формы реакторов применяемые в биогазовых установках
1.2.3 Влияние температуры на процесс анаэробного сбраживания
1.2.4 Оптимальные тепловые режимы
1.2.5 Элементы нагрева для поддержания заданного теплового режима в
биореакторе
1.3 Выводы и задачи исследований
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕНСИВНЫХ МЕТОДОВ СБРАЖИВАНИЯ ОТХОДОВ С.-Х. ПРОИЗВОДСТВА
2.1 Теоретическое обоснование объединения трех стадий метанового сбраживания в единый цикл (реактор) с применением объемного разогрева
2.2 Объемный конвективно - индукционный нагрев для интенсификации процесса сбраживания
2.2.1 Использование индукционной энергии для нагрева навоза
2.2.2 Поверхностный эффект индукционной энергии нагрева
2.2.3 Глубина проникновения тока индукционной энергии нагрева
2.3 Лабораторная установка для исследования анаэробного сбраживания навоза
2.4 Лабораторные исследования метанового сбраживания при
конвективно-индукционном нагреве
2.4.1 Определение Стадий анаэробного сбраживания в едином цикле реактора
2.5 Схема непрерывной переработки навоза методом метанового сбраживания
2.6 Выводы по главе

3 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ ПРИ МЕТАНОВОМ СБРАЖИВАНИИ НАВОЗА
3.1 Разработка математических моделей энергетических составляющих нагрева отходов с конвективно - индукционным нагревом
3.1.1 Конвективный нагрев в метантенке
3.1.2 Конвективно-индукционный нагрев в метантенке
3.1.2.1 Модель расчета теплопередачи метантенка
3.2 Выбор частоты тока конвективно-индукционого нагрева
3.3 Определение мощности и размеров индуктора
3.4 Электрический расчет индуктора
3.5 Удельная поверхностная мощность конвективно-индукционого нагрева
3.6 Определение к.п.д. индукционного нагрева
3.7 Определение коэффициента мощности индуктора
3.8 Модель процесса утилизации навоза с целью энергосбережения
3.9 Модель расчета энергоемкости метантенка
3.9.1 Формализованное изображение процесса энергопотребления и энергопроизводства при метановом сбраживании
3.9.2 Математическая модель энергоемкости технологии метанового сбраживания навоза
3.10 Выводы по главе
4 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ УТИЛИЗАЦИИ БИОМАСС ЖИВОТНОГО И РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК С КОНВЕКТИВНОИНДУКЦИОННЫМ НАГРЕВОМ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
4.1 Разработка технологического процесса метанового сбраживания
4.1.1 Выбор места строительства биогазовой установки
4.1.2 Структурная схема линии получения биогаза
4.1.3 Выбор конструкции биогазовой установки
4.2 Технологический процесс работы метантенка
4.3 Результаты и обработка экспериментальных исследований
метанового сбраживания с конвективно-индукционным нагревом
4.3.1 Математическая обработка результатов экспериментальных исследований
4.4 Выводы по главе

5 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ И
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБОТАННЫХ
МЕТОДОВ, У СТАНОВ ОК И ТЕХНОЛОГИЙ
5.1 Технико-экономические показатели технологии метанового сбраживания при конвективно-индукционном нагреве
5.2 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А...'
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д

разработать и изготовить образец биогазовой установки непрерывного действия, реализующий технологию утилизации биомассы с применением конвективно-индукционного нагрева;
- обосновать эффективность разработанной технологии.
Целью диссертационной работы является повышение эффективности анаэробной переработки навоза и интенсификация процесса получения биогаза как источника энергии на основе энергосберегающей электротехнологии.