沼肥采運車儲罐設(shè)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(zhì)的有機肥和生物農(nóng)藥，但由于國內(nèi)缺乏液態(tài)沼肥的機械化施肥技術(shù)和裝備，目前現(xiàn)有的機械也僅停留在功能上的實現(xiàn)，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(lián)供技術(shù)集成與示范”(課題編號:2011BAD15B04)。
　　本文的研究目的是設(shè)計出用于存儲沼肥并能

2、安全運輸?shù)膬尴到y(tǒng)，同時研制出氣力吸排系統(tǒng)使其在功能上實現(xiàn)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(shù)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(jié)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(shè)計參數(shù)以及核心零部件的選型設(shè)計，使用CATIA軟件進行虛擬樣機三維建模的構(gòu)建，應(yīng)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(nèi)沼肥晃動進行晃動分析和數(shù)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(jù)計算結(jié)果調(diào)整儲罐系統(tǒng)設(shè)計并優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。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(shù)，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(shù)值模擬值存在近似1∶64的比例關(guān)系，模型試驗結(jié)果可推廣至原型。
　　(2)設(shè)計出氣力吸排系統(tǒng)使其在功能上實現(xiàn)沼肥的吸入和均勻排放。應(yīng)用流體

4、力學(xué)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(nèi)的真空度和均勻性施肥的壓力方程。依據(jù)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(jù)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(shè)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(dǎo)致施肥不均勻的問題，設(shè)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(shè)計包括PLC的