Расчет температурного режима процесса сбраживания субстрата в биогазовой установке

УДК 685.064.631.6
Р.Н.Тажиева, старший преподаватель
ТарГУ им.М.Х.Дулати, Казахстан, г.Тараз, Ул.Толе би 60
e-mail: [e-mail]


Расчет температурного режима процесса сбраживания субстрата в биогазовой установке


Аннотация: Данная статья посвящена расчету температурного режима процесса сбраживания субстрата в трехступенчатой биогазовой установке, для интенсификации выхода биогаза. Рассчитан температурный режим процесса сбраживания субстрата в биогазовой установке и найдены площади нагревателей установки установленный в центре 1-ой и 3-ой ступени сбраживания субстрата.
Ключевые слова: биогазовая установка, психрофильный режим, мезофильный режим, цилиндрический нагреватель, теплопроводность, теплоемкость.

Процесс сбраживания субстрата в биогазовой установке условно проходит в трех ступенях: в первой ступени биомасса сбраживается в психрофильном режиме, во второй ступени сбраживание происходит в мезофильном режиме, а в третьей в термофильном (Рисунок 1).

Рисунок 1. Температурные зоны сбраживания

Наш нагреватель представляет собой цилиндр, поэтому формула для расчета будет выглядеть так [1]:

где, -коэффициент теплопередачи от более теплой зоны к более холодной зоне метантенка;
– постоянное значение, равное 3,14
- температура нагретой биомассы, от которой передается тепло;
- температура нагреваемой биомассы, которой передается тепло;
– длина цилиндрического нагревателя.
Но в случае если d₂/d₁≤2, то можно воспользоваться формулой для вычисления теплового потока проходящего через плоскую стенку. Тогда формула расчета:

где, F – площадь нагревательной трубы.
Составим график зависимости количества тепла от температуры нагревателя.