1598005433-e56a4b827448586987c6a2104f124b32 (Биогаз. Теория и практика. В. Баадер, Е. Доне, М. Бренндерфер, 1982u), страница 8

С гой уатации стороны, данные, базирующиеся на и . практичес ком опыте, имеют лишь ог аниченн ющиеся на измерениях илн нйе, так как опи а р ниченное применеираются иа конкретные условия, кот в большинстве случаев не оторые б недостаточно точно определены. ,„„„и „„и„,'„иы, „,к„пля ов.

Для реакторов вместим принимают потребность в элект ич паузами между рабочими циклами 4.2.2. Насосы К важнейшим ф факторам, определяющим потребность в энергии для привода насосов, относятся: — вязкость субстрата; подача; — необходимая в каждом конкретном случа б с о ъемная — конструкция насоса; — сечение, а также число и кривизна колен б в тру опроТак как насосы „л д. я перекачки жидкого навоза достигли высокого технического ""ов необ уровня, мы располагаем ходимым производственным опытом и данными о по.

требности в энергии для различных условий эксплуатации, характерных для бногазавых установок, Э сится также новок, то отноля н, е к насосам, которые снабжены с о" д змельчения волокнистых и соломи ты уСТройСТВОМ етых частиц в этом случае пропускается че ез теп Р у р его сгорания (иа* за в двигателе вн т ение вода электрогене ато а, из системы охлаждения двигател о ° ения двигателя поступает в теплооб* волнительно использовать для аб ~ы~ для рабрты водонагревателя, 4тобы в любое в е. от росной теплоты газового двигателя на то, ки в теплоте, в емя года пок ыть р потребность установ- т, сказать с уверенностью е е н ответа на этот вопро б можность вторич рос нео ходичо так же выяснить возперебродившей массы.

нного использования отб о т росной теплоты 4.3.2. ... иторичное использование теплоты Теплота, содержащаяся в удаляемом из представчяе об " Р Р Р ой дополнительный езе о возможности использовать л грена загружаемого субстрата и ком за ции энергии — непосредственный пе н лида поступаю и" вается в теплообменнике,... л й в реактор жидкий с бст ат по удаляемая из реактора жидкая в нинке, где теплоносителем сл жидкая масса, которая пропус. Л'44Р» »акр '4 4.3. Покрытие потребности В энергии 4.3Л.

Гаэ Наиболее целесообразно использовать биогаз в ка источника получения теп . Е применять непосредственно л теплоты. го можно, нап ример, н для подогрева воды, которая йл т рис. 77. Подогрев свежего субст ата за рис. 77. о ата за счет отбросной теплоты уда- ссы по ~ждс ему предложению П4З) с, — накопнтсл~ шлама; 3 — реактоР; 4 — пт — слой тситоиаолачии 6 открытый шиск. — пространство Ллн накоплс. кается через трубки аппарата нли омывает их, Хорошо использовать отбросную теплоту удается в том случае, если удаляемая жидкая масса пе подается в промежуто и;ый накопитель, а поступает непосредственно в теплообченник (например, противоточного тяпа [! 11]) и там отдает свою теплоту, причем температура массы падает до температуры загружаемого субстрата, Правда, такие схемы, в которых первичный жидкий субстрат проходит через накопитель шлама, имеют более простое конструктивное решение (рис, 17), однако в этих случаях вторично используется сравнительно небольшая часть энергии вследствие теплопотерь в накопителе шлама.

Опосредствованный перенос теплоты с помощью теплового насоса связан с относительно высокими первоначальными затратами. Однако эта система утилизации теплоты представляет собой очень хороший способ использования энергии, в особенности там, где тепловой насос работает в сочетании с газовым двигателем (с использованиеы отбросной теплоты, см, ч П, раздел 7. 2) и испаритель (или конденсатор) находится в непосредственном контакте со сбраживаемой массой (рис.

18). Во избежание теплопотерь в этом случае необходимо промежуточное хранение теплой, отработавшей в реакторе жйдкости в отдельном, хорошо изолированном резервуаре, объем которого определяется испарительной 1421 на Ылгтл Рпс. 1В Использогзангге отбросной тсплотм удаляемого нз реактора и:лама с помощью теплового насоса [г241: и — навазоариемник с неремешнвашщнм устройством, б — реактор, в — конленсагар; г — компрессор; д — нсивритель, е — нрамашутоипмй накопитель шлвив с теолоизалиаией; ги — накопитель шлама способностью и массовым расходом удаляемого из реактора жидкого субстрата. Наличие крупных частиц, а также взвешенных в первичном субстрате и удаляемой массе твердых веществ предъявляет особые требования к конструкции теплообменнпка.

4.3.3. Прочие источники энергии Некоторую экономию внешней энергии и биогаза можно получить за счет использования дополнительных источников энергии, которые имеются в отдельных случаях. Теплота животноводческих помещений Можно достичь существенного снижения энергетических затрат, если эскременты животных на пути к реактору будут терять по возможности меньше своей естественной теплоты. Поэтому надо стремиться к максимальному уменьшению расстояния между животными и реактором и обеспечению хорошей теплоизоляции трубопроводов, прокладываемых за пределами животноводческих помещений. И наконец, если разместить реактор внчтри этих помещений, потери теплоты еще более сократятся [20, Теплота окмоления При аэробном разложении органических веществ высвобождается такое количество теплоты, что в благоприятных условиях температура субстрата может достигать 70аС (4].

Так как эта тепловая энергия образуется теми же веществами, которые выделяют биогаз, двухступенчатый процесс брожения, состоящий из первой, аэробной фазы, имеющей целью получение теплоты, и второй, анаэробной, служащей для производства газа, всегда связан с меньшим выходом газа.' Кроме того, следует учитывать тот факт, что азробное брожение (компостирование) без дополнительной затраты энергии (не считая подготовки) возможно лишь при наличии твердого и влажного органического материала, который обладает благоприятной для газообмена пористой структурой. Жидкие субстраты, напротив, требуют для внесения в них воздуха с одновременным интенсивным перемешиванием больших затрат энергии, которые неблагоприятно сказыва- 44 45 ются на общем энергетическом балансе.

Дог(олнительные затраты денежных средств в этом случае также относительно велики. Окончательное суждение о возможности использования теплоты окисления в сочетании с производством биогаза можно будет вынести только тогда, когда станут известны результаты еще незаконченных исследований по использованию теплоты биогенного происхождения, Часть П ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОГАЗА Зс ДОНЕ И М. БРЕННДЕРФЕР Солнечная энергия Если для покрытия тепловых потребностей биогазовых установок использовать солнечную энергию, это потребовало бы строительства дорогостоящих теплоаккумуляторов, поскольку количество теплоты, поступающей на землю с солнечным излучением, резко колеблется в течение суток, года, а также в зависимости от местных климатических условий.

Другой недостаток состоит в том, что в течение года потребность в теплоте и количество теплоты, поступающей с солнечным излучением, не равны между собой. Поэтому в наших широтах в отличие от регионов с интенсивным и равномерным солнечным излучением использование гелиотехники в бногазовых установках имеет второстепенное значение. 5. Аккумулирование газа ' Чтобы рационально использовать биогаз в сельскохозяйственной производстве, необходимо предусмотреть аккумулирование газа в определенном объеме, поскольку производство газа и его потребление не соответствуют одно другому. 5Л.

Технические возможности Аккумулирование газа в коммунальных сетях газоснабжения служит с давних пор для выравнивания колебаний потребления и его пиков, различий в качестве газа, отклонений от расчетной производительности газовых установок (временные нарушения, аварии и т. и.). Все это, разумеется, справедливо и для биогазовых установок.

Объединение в систему неприменимо к биога зовым установкам, которые служат для обеспечения только собственных нужд хозяйства, однако прн проек* тированни крупных установок для снабжения несколь. ких потребителей (в определенной местности) эту возможность следует иметь в виду. Хотя непрерывная подача газа и добавление в общую систему резервных объемов, характерное для коммунальной газовой сети, позволяли бы эксплуатировать крупные биогазовые установки без дорогих индивидуальных аккумуляторов газа, такая технология вряд ли может быть реализована из-за различного состава газа и нестабильности его качественных показателей, Регулирование производства газа в соответствии с его потреблением возможно лишь в ограниченных размерах, Пики в потреблении газа могут возникать: Рис.

7У. Изменение енсемескп. ного огпуска газа газоснабжагощим предприятием с !969 по !972 г. [36). — на протяжении суток (например, в домашнем хозяйстве в полдень н вечером — во время обеда и ужина, в сельскохозяйственном производстве — прн доении н кормлении животных); — в течение недели (например, в дни с особенно большой потребностью в горячей воде для стирки и мытья); — в различные сезоны года (напрнмер, в периоды консервирования овощей н фруктов, уборки урожая, сушки сельскохозяйственных продуктов, отопительный сезон в холодное время года). Потребность в энергии во время суточных и недельных пиков еще можно предусмотреть с относительной точностью, но для отопительного сезона — лишь весьма приблизительно. На рисунке 19 показаны месячные колебания потребления в коммунальном предприятии газоснабжения; наименьший и наибольший месячные расходы газа относятся как 1:3 [36].

В сельскохозяйственном предприятии, полностью обеспечиваемом газом как источником энергии, наблюдается аналогичная тенденция, но с несколько большими различнямп нз-за сезонных пиков потребления, В главе 8 прнведеиы возможные графики потребления газа для сельскохозяйственных предприятий разного типа, Существует четыре варианта обеспечения потребителя необходимой для него энергией: а) производство газа выше, чем потребность в нем, даже пиковая.