沼肥采運車儲罐設計與吸排系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國沼氣工業(yè)的不斷發(fā)展，沼液沼渣的處理和利用成為人們亟待面對和解決的迫切問題，實踐表明，沼液沼渣是優(yōu)質的有機肥和生物農藥，但由于國內缺乏液態(tài)沼肥的機械化施肥技術和裝備，目前現有的機械也僅停留在功能上的實現，未有成形的研究方案和研究方法。
　　本課題來源于“十二五”國家科技支撐計劃資助項目“寒冷地區(qū)干濕耦合發(fā)酵氣、熱、電聯供技術集成與示范”(課題編號:2011BAD15B04)。
　　本文的研究目的是設計出用于存儲沼肥并能

2、安全運輸的儲罐系統(tǒng)，同時研制出氣力吸排系統(tǒng)使其在功能上實現沼肥的吸入和排放，為研制出集采集、運輸、均勻性施肥功能為一體的沼肥采運車，提供可行的理論支持和技術模式。
　　論文基于全面系統(tǒng)的研究路線，在遵循理論分析與虛擬軟件仿真相結合的原則下，就沼肥采運車的儲罐和吸排系統(tǒng)做了深入系統(tǒng)的研究。
　　(1)通過理論分析確定儲罐系統(tǒng)的設計參數以及核心零部件的選型設計，使用CATIA軟件進行虛擬樣機三維建模的構建，應用流體軟件FLUEN

3、T中的VOF多相流模型對采運車緊急制動時不同充料比下罐體內沼肥晃動進行晃動分析和數值模擬，使用CATIA有限元分析模塊對儲罐系統(tǒng)進行工程分析，并依據計算結果調整儲罐系統(tǒng)設計并優(yōu)化其結構。運用相似理論量綱分析法確定儲罐模型的幾何尺寸及試驗參數，模型試驗中前防浪板迎峰面所受的沖擊力計算值與原型中的數值模擬值存在近似1∶64的比例關系，模型試驗結果可推廣至原型。
　　(2)設計出氣力吸排系統(tǒng)使其在功能上實現沼肥的吸入和均勻排放。應用流體

4、力學知識對沼肥的吸入和排放進行了理論計算，得到了吸入作業(yè)時儲罐內的真空度和均勻性施肥的壓力方程。依據理論分析得到儲罐系統(tǒng)在均勻施肥過程中的總耗氣量和單位時間最大耗氣量，根據施肥過程中儲罐耗氣量確定真空泵及氣力吸排系統(tǒng)中其他核心零部件的選型及設計。
　　(3)針對沼肥采運車在田間施肥過程中因出肥口處壓力不穩(wěn)定，導致施肥不均勻的問題，設計了以PLC為控制單元以電磁閥為執(zhí)行部件的均勻性施肥控制系統(tǒng)。變壓力施肥控制系統(tǒng)硬件設計包括PLC的