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1、同济大学机械工程学院硕士学位论文太阳能辅助加热沼气系统的研究姓名：孙秀丽中请学位级别：硕士专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：秦朝葵20090301摘要摘要国外的沼气主要应用于发电等大型工业化领域，解决产气问题的方法一如余热回收、高温发酵等——刁、=适用于国内的情况。国内的沼气一直是农村能源的重要部分，但在寒冷地区，冬季气温低、地温低，沼气池存在产气率低、使用率低等问题,其至会岀现裂沼现象，从而严重限制了其应用。针对这一现象，本文提岀了在冬季利用太阳能维持沼气池温度的思路，即利用太阳能集热器生产的热水通过设置在沼气池内的换热
2、器來加热沼液，维持温度、保持发酵，产生沼气。同时对沼气池保沱减/卜能赫捉莒汕y曰在色一技术方篥中:附為詁耗与成本是系统能否具备经济性的关键。本文以模拟为主。建立了沼气池、八阳能热水器的热力模型，针对池内辅助加热的热力过程，考虑了系统控制运行方式、循环水流量、保温层厚度对整个系统加热效果的影响，从而确定岀较合理的系统配置。在实验方面，介绍了实验系统的组成和设备的选取，根据运行结果，分析料液平均温度、循环水温度及换热器加热量的变化情况。同时，述计算出了适用于本工程的螺旋管换热器的传热系数与传热温差的关系。最后，对加热系统进行经济性分析，
3、验证了在寒冷地区利用太阳能加热制取沼气是可以实现的。关键词：沼气；太阳能热水器；传热模型；经济性ABSTRACTABSTRACTOnabroad,biogasismainlyusedinpowergenerationandotherlargeindustrializedareas,theso1utionstotheaerogenesprob1em—suchaswasteheatrecovery,hightemperaturefermentationandSOon—arenotsuitablefordomesticsituations
4、.BiogashasbeenanimportantpartofruralenergyinChinaoHowever,inco1dregions,the1owairtemperatureandgroundtemperatureinwintermayresultinlowrateofbiogasproductionanduti1ization,orevenresuItingasdigesterscrack,therefore,theapplicationofbiogassystemisseverelylimited.Inresponse
5、tOthissituation,theideatousesolarenergyinwintertomaintainthedigesterstemperaturewaspresentedinthispaper,namely,theuseofsolarhotwaterflowthroughtheheatexchangerwhichisinsta1ledinbiogasdigesterst0heatbiogasslurry,maintainingthetemperature,maintainingthefermentation,andpr
6、oducingbiogasstea洌掠欤粒？thesametime,biogasdigestersheatinsulationwas•1anntdrodimpurc0eVdetb0•1r0egdauscdeiegneesrtgeyrcs0nsumpti0temperature•Inth■1stechn■1ca1approachtheadd•1t•10na1energyc0nsumpt■10nandc0starethekeyst0systemec0n0my■Th■1sPaper■1sma■1n1ys•1mu1at•10n•based•
7、F•1rst1ytheenergym0de10fb■10gasd■1gestersands01arwaterheaterwerecaL1cu1ated・Them0rereas0nab1esystemc0nf•1.gUr；ation•1determ■1nedf0cus■1ng0ntheeffect0fheatingunderthesystemc0ntr010perat■1ngm0decyc1ewaterf10wandth•1ckness0f•1nsu1at•10n1ayerf0rtheassistedheat•1ngtherma1Pr
8、0cess■Then■1tpresentsc0mp0singoftheexper•1mentsystemandch00s•1ngoftheexper■1mentdeV■1ceS•Itana1ysesthechange0fb•i0gas
