寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器熱工性能參數(shù)確定

劉建禹，鄧斯文，楊勝明，管延萱

農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用工程

寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器熱工性能參數(shù)確定

劉建禹1,2，鄧斯文1，楊勝明1，管延萱1

（1. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，哈爾濱 150030；2. 農(nóng)業(yè)部生豬養(yǎng)殖設(shè)施工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150030）

厭氧發(fā)酵反應(yīng)器是沼氣工程中的核心裝置，研究寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，不僅有助于降低沼氣工程的能量損耗，提高耗能與產(chǎn)能的產(chǎn)出比，而且對大中型沼氣工程在北方寒冷地區(qū)的推廣與應(yīng)用尤為重要。低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器圍繞的核心問題就是在保證反應(yīng)器厭氧發(fā)酵功能的前提下，能的“量”和“質(zhì)”合理有效利用程度。該文以建筑于地上全混合式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器為研究對象，采用能量分析和?分析方法，從反應(yīng)器的體形、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能以及低?供熱方式等方面對寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器節(jié)能特性進(jìn)行了分析和研究，得到了低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器最佳體形為高徑比為1∶2的圓柱形；提出了哈爾濱、沈陽、北京地區(qū)在冬季室外計(jì)算溫度下不同規(guī)模節(jié)能型反應(yīng)器頂部、側(cè)壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱熱阻的閾值；中溫厭氧發(fā)酵反應(yīng)器低?熱水供熱系統(tǒng)進(jìn)出口溫度分別為45和38 ℃，供熱系統(tǒng)?效率為86%，反應(yīng)器供能與用能間能級差為0.018，表明能級匹配合理，用能效率較高。該研究結(jié)論可為今后寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

發(fā)酵；沼氣工程；裝置；厭氧發(fā)酵反應(yīng)器；熱能損耗；體形系數(shù)；保溫；低?供熱

0 引 言

利用有機(jī)廢棄物進(jìn)行厭氧發(fā)酵是集能源再生、環(huán)境保護(hù)、生態(tài)良性循環(huán)于一體的綜合性技術(shù)。近年來隨著能源短缺和環(huán)境污染及生態(tài)破壞程度的不斷加劇，世界各國十分重視厭氧發(fā)酵技術(shù)的研究開發(fā)與利用，規(guī)?；笾行驼託夤こ陶找嬖龆?，且在運(yùn)營成本和能源消耗方面也面臨著重大挑戰(zhàn)[1-6]。厭氧發(fā)酵反應(yīng)器是沼氣工程中的核心裝置，微生物的繁殖、有機(jī)物的分解轉(zhuǎn)化、沼氣的生成都是在反應(yīng)器內(nèi)完成，控制反應(yīng)器內(nèi)穩(wěn)定的發(fā)酵溫度是沼氣工程高效運(yùn)行的重要保障[7]。在北方寒冷地區(qū)，由于冬季氣候寒冷，室外氣溫遠(yuǎn)低于發(fā)酵溫度，沼氣工程的運(yùn)行過程需要消耗大量的能源以補(bǔ)償由溫差造成的熱能損耗，沼氣工程的運(yùn)行成本增大，能耗問題已成為制約沼氣工程在北方寒冷地區(qū)發(fā)展的瓶頸[8]。厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的能耗是沼氣工程運(yùn)行過程中的主要能耗之一，研究低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，有助于降低沼氣工程的能量損耗，提高耗能與產(chǎn)能的產(chǎn)出比，對大中型沼氣工程在北方寒冷地區(qū)的推廣與應(yīng)用尤為重要。

低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器圍繞的核心問題就是在保證反應(yīng)器厭氧發(fā)酵功能的前提下，反應(yīng)器的合理有效的用能程度。從能的“量”和“質(zhì)”的2個(gè)屬性出發(fā)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器低能耗的主要途徑有兩方面：一是降低反應(yīng)器圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量。圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對于降低反應(yīng)器能耗起到非常重要的作用，其中反應(yīng)器的形狀、尺寸及圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能是影響反應(yīng)器圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的主要因素，反應(yīng)器熱工設(shè)計(jì)合理，可有效降低反應(yīng)器對供熱系統(tǒng)的依賴。二是降低反應(yīng)器供熱系統(tǒng)的?損耗。反應(yīng)器屬于低品位熱能用戶，若使供熱系統(tǒng)提供的熱能得到合理利用，就必須根據(jù)用戶需要，按質(zhì)用能，不僅在數(shù)量上要滿足，而且在質(zhì)量上要匹配得當(dāng)，從而達(dá)到節(jié)?的目的。目前，國內(nèi)外對厭氧發(fā)酵反應(yīng)器能耗的研究主要側(cè)重于反應(yīng)器傳熱模型的建立、反應(yīng)器內(nèi)物理量場的模擬、反應(yīng)器能耗的預(yù)測以及反應(yīng)器供熱模式等方面[9-13]，對反應(yīng)器自身結(jié)構(gòu)參數(shù)與熱損失的關(guān)系、反應(yīng)器供能與用能的能級匹配的研究甚少。在實(shí)際沼氣工程中，對反應(yīng)器的節(jié)能設(shè)計(jì)多依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，缺乏理論指導(dǎo)。為此，本研究以目前沼氣工程常見的建筑于地上全混合式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器為例，運(yùn)用能量分析和?分析的方法，并利用數(shù)學(xué)分析手段，從反應(yīng)器的體形、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能以及低?供熱方式等方面對如何降低反應(yīng)器的能耗進(jìn)行分析和研究，獲取適用的設(shè)計(jì)參數(shù)，為今后低能耗反應(yīng)器的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

1 厭氧發(fā)酵反應(yīng)器體形系數(shù)與節(jié)能分析

厭氧發(fā)酵反應(yīng)器體形的確定是反應(yīng)器設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。對于確定體積的全地上厭氧發(fā)酵反應(yīng)器，反應(yīng)器與外界大氣接觸的外表面積越小，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱損失越低。為此，本研究借鑒建筑體形系數(shù)這一概念，通過分析計(jì)算獲得適于北方寒冷地區(qū)沼氣工程低能耗反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。反應(yīng)器體形系數(shù)定義為反應(yīng)器與大氣接觸的外表面積與其所包圍體積的比值，它反映了反應(yīng)器外表面散熱面積與體積的關(guān)系[14]。反應(yīng)器體形系數(shù)越小，意味著反應(yīng)器每單位體積與大氣接觸的面積越小，其傳熱耗熱量也就越低。在保障反應(yīng)器功能的前提下，減少反應(yīng)器的體形系數(shù)是降低沼氣工程加熱能耗的有效措施之一。

1.1 反應(yīng)器橫截面對體形系數(shù)的影響

根據(jù)體形系數(shù)的定義，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為

對于不同形狀橫截面的反應(yīng)器，、存在不同的數(shù)量關(guān)系，為了便于分析橫截面對反應(yīng)器體形系數(shù)的影響，引入無量綱形狀因子以表示二者間的關(guān)系[15]，即

將式（2）代入式（1），可得

由式（3）可知，反應(yīng)器的橫截面積和高度一定時(shí)，體形系數(shù)隨形狀因子的減小而減小。利用式（2）計(jì)算得到不同形狀橫截面反應(yīng)器的值，其結(jié)果見表1。

表1 不同截面形狀因子對比

注：反應(yīng)器的橫截面積和高度一定，對于矩形截面，隨著長寬比的增大，值增大。

Note: The cross-sectional area and height of the reactor are constant, for the rectangular section, the value ofincreases with the increase of aspect ratio.

從表1中的數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)反應(yīng)器的橫截面積和高度確定后，橫截面越接近圓形越小，當(dāng)橫截面為圓形時(shí)形狀因子最小，即可保證反應(yīng)器的體形系數(shù)最小，熱能損失最低。從厭氧發(fā)酵技術(shù)角度看，橫截面為圓形反應(yīng)器有利于反應(yīng)器內(nèi)發(fā)酵料液攪拌均勻，消除死角，使厭氧微生物與有機(jī)物得到充分均勻地接觸，提高厭氧微生物降解有機(jī)物的能力效率。因此，沼氣工程中厭氧發(fā)酵反應(yīng)器橫截面宜采用圓形。

1.2 反應(yīng)器體形系數(shù)的確定

本研究以常見的平頂型、錐頂型和拱頂型圓柱形反應(yīng)器為對象（圖1），探討3種類型反應(yīng)器體積一定時(shí)，體形系數(shù)的變化規(guī)律，并通過對比分析，得到適用于沼氣工程的反應(yīng)器最佳體形及參數(shù)，為實(shí)際沼氣工程低能耗反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。

注：h為反應(yīng)器主體部分的高；h'為反應(yīng)器頂部圓椎體或球切的高；D為反應(yīng)器主體部分橫截面直徑；r為反應(yīng)器主體部分橫截面半徑。

1.2.1 平頂型反應(yīng)器

將式（6）代入式（5）

取反應(yīng)器體積為定值，求解對的導(dǎo)數(shù)為

對的二階導(dǎo)數(shù)為

1.2.2 錐頂型反應(yīng)器

錐型反應(yīng)器如圖1b所示，其各體形參數(shù)之間關(guān)系如式（10）、（11）。

將式（10）、（11）代入式（1），可得

由于體積取常數(shù)，故為、的函數(shù)，式（13）變化為

將式（15）代入式（14）中，將化為、的函數(shù)

整理得

從式（17）可以看出，在反應(yīng)器體積一定時(shí)，求解體形系數(shù)的最小值屬于多元函數(shù)求極值問題。

對、的一階偏導(dǎo)數(shù)為

對、的二階偏導(dǎo)數(shù)為

1.2.3 拱頂型反應(yīng)器

拱型反應(yīng)器如圖1c所示，其各體形參數(shù)之間關(guān)系如式（21）、（22）。

將式（21）、（22）代入式（1），可得

由于體積為常數(shù)，故為、的函數(shù)，式（24）變化為

將式（26）代入式（25）中，將化為、的函數(shù)

通過上述分析計(jì)算可以看出，對于體積相同的3種不同類型反應(yīng)器的體形系數(shù)從小到大的依次順序?yàn)椋汗绊斝头磻?yīng)器，錐頂型反應(yīng)器，平頂型反應(yīng)器。雖然拱頂型反應(yīng)器的體形系數(shù)最小，散熱損失最小，但根據(jù)拱頂反應(yīng)器的廓形數(shù)、顯示，其體形為一半球體；而錐頂型反應(yīng)器廓形數(shù)顯示其錐體部分過于高大，二者均不符合工程實(shí)際和工藝要求。因此，實(shí)際沼氣工程宜采用尺寸為高度和半徑比為1的平頂型圓柱反應(yīng)器（具體設(shè)計(jì)參數(shù)可根據(jù)預(yù)設(shè)體積通過計(jì)算得到），不僅結(jié)構(gòu)合理，且符合實(shí)際沼氣工程工藝的需要。在實(shí)際反應(yīng)器建設(shè)過程中，為了保證反應(yīng)器頂部的強(qiáng)度，可適當(dāng)起拱。

圖2 拱頂型圓柱形厭氧發(fā)酵反應(yīng)器體型系數(shù)模型

2 反應(yīng)器圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻分析

反應(yīng)器圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫是提高反應(yīng)器熱工性能，降低沼氣工程能耗的重要方法，保溫層厚度的確定至關(guān)重要。保溫層厚度越大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻越大，反應(yīng)器的全年能耗越小，初投資增加；反之，保溫層厚度越小，圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻越小，初投資減少，但運(yùn)行費(fèi)用增加。根據(jù)沼氣工程實(shí)際情況，反應(yīng)器體積相對較小，且保溫材料成本較低廉，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)測算，運(yùn)行成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一次性投入成本，故本文將從傳熱角度研究保溫層厚度與反應(yīng)器能耗的關(guān)系，確定反應(yīng)器圍護(hù)結(jié)構(gòu)適宜的保溫層厚度。考慮反應(yīng)器規(guī)模及所處的地域差異，根據(jù)前述的研究成果，依據(jù)傳熱學(xué)原理，并通過數(shù)據(jù)分析手段對寒區(qū)典型城市：哈爾濱、沈陽、北京三地區(qū)體積為100、500、1 000、3 000 m3，高徑比為1∶2的圓柱形厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的側(cè)壁和頂部的保溫層厚度進(jìn)行分析研究。為初步確定傳熱模型中各參數(shù)值，以反應(yīng)器材料為搪瓷鋼板，保溫材料采用密度為20 kg/m3的聚苯板，保護(hù)層材料為彩鋼板（熱阻忽略不計(jì)）為例進(jìn)行研究。

2.1 反應(yīng)器的側(cè)壁和頂部傳熱模型

由于圓柱形反應(yīng)器的高度遠(yuǎn)大于壁厚，因此可將反應(yīng)器側(cè)壁視為無限長圓筒壁，反應(yīng)器側(cè)壁傳熱量計(jì)算公式為[13]

式中為反應(yīng)器的高度，m；t為料液溫度，取35 ℃；t為冬季室外計(jì)算溫度，采用歷年平均不保證5 d的日平均溫度[16]，℃；h為反應(yīng)器外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取23 W/(m2·K)；d為反應(yīng)器內(nèi)徑，m；δ為搪瓷鋼板的厚度，取0.008 m；λ為搪瓷鋼板的導(dǎo)熱系數(shù)，由于搪瓷鋼板搪瓷涂層僅0.3 mm，其導(dǎo)熱系數(shù)按鋼板導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算，取36 W/(m·K)；δ1為側(cè)壁苯板的厚度，m；λ為苯板的導(dǎo)熱系數(shù)，取0.041 W/(m·K)。

反應(yīng)器頂部看作無限大平壁，反應(yīng)器頂部傳熱量計(jì)算公式為

式中A為反應(yīng)器頂部的面積，m2；δ2為頂部苯板的厚度，m；h為反應(yīng)器內(nèi)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取8.7 W/(m2·K)。

式（28）、（29）中各參數(shù)的取值來源于文獻(xiàn)[1,17]。

2.2 保溫層厚度的確定

根據(jù)不同體積的厭氧發(fā)酵反應(yīng)器設(shè)計(jì)參數(shù)和不同地區(qū)室外氣象資料，通過式（28）、（29）計(jì)算得到數(shù)值，繪制保溫層厚度與反應(yīng)器側(cè)壁及頂部傳熱量之間的關(guān)系曲線，如圖3所示。

a. 反應(yīng)器側(cè)壁

a. Side wall of reactor

b. 反應(yīng)器頂部

從上圖中可以看出，當(dāng)保溫層增厚到一定程度時(shí)傳熱量已經(jīng)沒有明顯下降的趨勢，并逐漸趨于平穩(wěn)。為此，選取保溫層每0.005 m為一梯度，當(dāng)保溫層厚度增加到0.25～0.255 m區(qū)間時(shí)，傳熱量下降率已經(jīng)低于0.05%，因此選定保溫層厚度為0～0.25 m作為研究區(qū)間，確定保溫層的厚度。但由于自變量保溫層厚度與因變量反應(yīng)器傳熱量兩物理量數(shù)量級差異很大，若單純對傳熱方程進(jìn)行求導(dǎo)，得出的斜率值不能直觀反映保溫層厚度和反應(yīng)器散熱量兩變量之間的關(guān)系趨勢，沒有指導(dǎo)性意義，因此將每一梯度的保溫層厚度與其對應(yīng)的反應(yīng)器傳熱量進(jìn)行無量綱化處理。

反應(yīng)器側(cè)壁傳熱量無量綱化公式[18]

反應(yīng)器頂部傳熱量無量綱化公式[18]

保溫層厚度無量綱化公式[18]

將原數(shù)據(jù)映射到0～1的數(shù)值范圍內(nèi)，該映射表征的是保溫層厚度與反應(yīng)器散熱量之間的數(shù)值關(guān)系而非物理意義，通過映射數(shù)據(jù)繪制的曲線可替代原曲線表征反應(yīng)器保溫層厚度與散熱量間關(guān)系。本研究設(shè)定當(dāng)映射數(shù)據(jù)曲線斜率為0.1時(shí)認(rèn)為曲線平穩(wěn)并趨于一條直線，此時(shí)反應(yīng)器各部分實(shí)際傳熱量下降率低于2%，說明此時(shí)散熱量降低的空間已經(jīng)相對微小，因此增加保溫層厚度已經(jīng)沒有必要。各地區(qū)不同規(guī)模厭氧發(fā)酵反應(yīng)器保溫層厚度及導(dǎo)熱熱阻計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 各地區(qū)不同規(guī)模沼氣工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱熱阻及保溫層

根據(jù)表2可以看出，各地區(qū)由于室外環(huán)境溫度不同，所適用的保溫層厚度及其對應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱熱阻也不相同。但同一地區(qū)不同體積的厭氧發(fā)酵反應(yīng)器保溫層厚度無差異，可采用同一標(biāo)準(zhǔn)。

在實(shí)際工程中反應(yīng)器材料和保溫層材料會隨地域、市價(jià)、氣候等諸多因素的變化進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)采用其他類型反應(yīng)器材料如：鋼筋混凝土、利浦罐、搪瓷拼裝罐；保溫材料如：泡沫珍珠巖、聚氨酯等時(shí)，保溫材料厚度可根據(jù)表2中給出的圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱熱阻進(jìn)行換算。

反應(yīng)器頂部

反應(yīng)器側(cè)壁

3 反應(yīng)器低?供熱系統(tǒng)能效分析

該對數(shù)平均溫差可以廣泛用于對不同體積反應(yīng)器的盤管式換熱器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。

3.1 換熱器?效率分析

根據(jù)式（38）、（39）可求得換熱器的?效率為[22,27]

3.2 換熱器的能級分析

換熱器的能級指熱媒的能量中?所占的比例，熱水供給熱量的能級系數(shù)為[29-32]

反應(yīng)器耗熱量的能級系數(shù)為

換熱器能量供需間能級差為

在能量有效利用過程中，?效率越高，能級差越小說明能量合理利用的完整程度越好。通過以上計(jì)算結(jié)果可以得出，厭氧發(fā)酵反應(yīng)器利用低溫?zé)嵩垂?，由傳熱溫差造成的不可逆過程能量損失較少，能量的價(jià)值得到充分的利用，供熱與用能雙方在能量品質(zhì)上匹配合理，從而達(dá)到科學(xué)用能的目的。

4 結(jié) 論

本文以建筑于地上全混合式厭氧發(fā)酵反應(yīng)器為例，從反應(yīng)器的體形、圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能以及低?供熱方式3個(gè)方面對寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器節(jié)能特性進(jìn)行了分析和研究，得到結(jié)論如下：

1）引入建筑體型系數(shù)，建立寒區(qū)沼氣工程中3種典型厭氧發(fā)酵反應(yīng)器的體型系數(shù)模型。在體型系數(shù)最小化的約束條件下，拱頂型和錐頂型反應(yīng)器的廓形數(shù)與發(fā)酵工藝要求不符，因此確定實(shí)際工程中高徑比為1∶2的平頂型反應(yīng)器最為節(jié)能。

2）建立了高徑比為1∶2圓柱形厭氧發(fā)酵反應(yīng)器頂部及側(cè)壁的傳熱模型，得出了哈爾濱地區(qū)、沈陽地區(qū)、北京地區(qū)在冬季室外計(jì)算溫度下不同規(guī)模節(jié)能型反應(yīng)器頂部和側(cè)壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱熱阻的限值，各類型材料的反應(yīng)器或保溫層均可依據(jù)該限值進(jìn)行折算設(shè)計(jì)。

3）通過對厭氧發(fā)酵反應(yīng)器供熱系統(tǒng)?分析，確定了換熱器熱水進(jìn)口溫度為45 ℃，出口溫度為38 ℃，該溫差下?效率為86%，反應(yīng)器供能與用能間能級差為0.018，表明能級匹配合理，用能效率較高。

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Determination of thermal performance parameters of low-energy anaerobic fermentation reactor in cold region

Liu Jianyu1,2, Deng Siwen1, Yang Shengming1, Guan Yanxuan1

(1.,,150030,;2.,,150030,)

Anaerobic fermentation reactor is the core device of biogas projects. The study of low-energy anaerobic fermentation reactor in cold region is not only helpful to reduce the energy loss of biogas projects and to improve the output ratio of energy consumption and productivity, but also particularly important for the promotion and application of large and medium-sized biogas projects in cold northern China. The key issue about the low-energy anaerobic fermentation reactor is how to reasonably and effectively utilize “quantity” and “quality” of energy under the premise of ensuring the function of the reactor. In this paper the full hybrid anaerobic fermentation reactor built on the ground is taken as the research object. According to the method of energy analysis and exergy analysis, the author analyzes the energy-saving characteristics of low-energy anaerobic fermentation reactor in cold region in terms of the geometry analysis and the performance of envelope thermal insulation and the heating method of low-exergy. In this paper, the key problem of anaerobic fermentation reactor design is solved by using the concept of building shape coefficient. First, the shape of the reactor cross section is determined and 3 types of the reactor body shape coefficient models are established and solved by numerical analysis. The calculation results show that the optimal shape of the low-energy anaerobic fermentation reactor is cylindrical, and the aspect ratio is 1:2. Second, based on heat transfer theory, the thermal conductivity models of the difference of the volume of the reactor envelope structure are established by statistical method and numerical analysis. The results show that the limits of thermal resistance of heat conduction of the top and side wall envelopes of the energy-saving reactors in Harbin, Shenyang and Beijing under the outdoor temperature in winter were determined. When using other types of reactor materials, such as reinforced concrete, lipo tank, enamel assembly tank, and the insulation materials such as: foam perlite, polyurethane, etc, the thickness of insulation material can be converted according to the heat conduction and thermal resistance of the enclosure structure. Third, according to the method of exergy analysis, the heating system of medium temperature anaerobic fermentation reactor is analyzed and level analysis is used. Exergic losses caused by irreversible process should be reduced as much as possible. The calculation results determine that the inlet and outlet temperatures of the thermal medium of heating system are 45 and 38 ℃respectively, and the heating system efficiency is 86%, and the logarithmic mean temperature difference is 5.8 ℃. The model calculation results showed that the energy level difference between the energy supply and the energy consumption of the reactor is 0.018, which indicates that the energy levels can be matched and energy can be used efficiently. The conclusion can be used as a reference for energy saving design of low energy consumption anaerobic fermentation reactor in cold region.

fermentation; biogas project; equipment; anaerobic fermentation reactor; heating consumption; shape coefficient; heat preservation; low-exergy heating

2019-05-10

2019-08-16

黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目，寒區(qū)厭氧發(fā)酵地源熱增溫技術(shù)的研究（GA09B503-1）

劉建禹，教授，主要從事農(nóng)業(yè)生物環(huán)境與能源工程的教學(xué)和科研工作。Email：dengsiwen427@163.com。

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.030

S216.4

A

1002-6819(2019)-17-0248-08

劉建禹，鄧斯文，楊勝明，管延萱. 寒區(qū)低能耗厭氧發(fā)酵反應(yīng)器熱工性能參數(shù)確定[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35(17)：248－255. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.030 http://www.tcsae.org

Liu Jianyu, Deng Siwen, Yang Shengming, Guan Yanxuan. Determination of thermal performance parameters of low-energy anaerobic fermentation reactor in cold region[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(17): 248－255. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.17.030 http://www.tcsae.org