Проект фермы крс на 400 голов с разработкой производственной линии уборки и утилизации навоза. Конструкторская часть: энергосберегающаятехнологияпереработкинавоза крс. Анаэробное сбраживание в биогазовых установках (бэу)

5.3.10. Обоснование конструктивных параметров цилиндрическогометантенка с конусным днищем
В условиях Республики Бурятия для крестьянско-фермерских хозяйств с учетом дефицита и дороговизны металлоконструкций целесообразно конструкцию метантенка изготавливать в виде цилиндрического бака, состоящего из трех частей (рисунок 18).

Рисунок 18. Цилиндрический бак (метантенк): 1 – крышка; 2 – боковая стенка; 3 - днище
Для обоснования геометрических параметров цилиндрического бака объемом V нужно исходить из двух условий:
- минимального расхода материала на изготовление;
- минимальной трудоемкости на изготовление.
Проектирование емкости цилиндрического метантенка с усеченным конусным днищем состоит в определении её геометрических размеров, отвечающих ряду условий. Этими условиями являются:
- соответствие геометрической вместимости емкости метантенка требуемому объему размещаемого сбраживаемого субстрата;
- отсутствие торможения частиц сбраживаемого субстрата на наклонных стенках конусного днища;
- беспрепятственный выпуск сброженного субстрата через разгрузочное отверстие;
- обеспечение требуемой производительности по выдаче сброженного сырья (шлама) из емкости метантенка.
Основные геометрические параметры цилиндрическогометантенка с усеченным конусным днищем приведены на рисунке 19.

Рисунок 19. Основные геометрические параметры цилиндрического метантенка с усеченным конусным днищем: r–радиус цилиндрической части; R₂–радиус выпускного отверстия; h – высота цилиндрической части; h₂ – высота конусного днище; α_К – угол наклона конусного днище
Примем допущение, что метантенк – это конфузор, поскольку выгрузной патрубок сужается постепенно от конического днища (рисунок 20):

Рисунок 20.Конфузор
Данное местное сопротивление представляет собой коническую сходящуюся трубу, которая называется конфузором (рисунок20). Течениежидкости в конфузоре сопровождается увеличением скорости и падением давления. При этом, длина узкой трубы (выгрузного патрубка) должна находиться в пределах максимум l_ВЫГР= 6R₂.
Таким образом, минимальный угол конусности, начиная с которого шлам с влажностью 93% будет максимально выгружаться из метантенка, составляет 5⁰.
В конфузоре (рисунок 20) скорость движения жидкости увеличивается,а давление по закону Бернулли уменьшается. Поэтому отрыва потока от стенокне происходит. Вихреобразование наблюдается только на выходе потока из конфузора в цилиндрическую трубу.