羊粪快速发酵装置的设计研究

发布时间：2023-11-04 11:31

　　随着我国养羊业的快速发展,在满足畜产品市场需求的同时也产生了大量的养殖废弃物(包括羊粪、污水、恶臭气体),造成环境污染。羊粪属于有机肥料,需要经过发酵后才能用于施肥,若不经过处理直接使用,易二次发酵,造成农作物烧根烧苗,且羊粪中的各种病原菌、寄生虫卵及草籽等会对周围环境造成污染。目前养殖户大多采用自然堆积的方法,直接将羊粪堆放在外界环境中,传统的堆肥工艺操作繁琐,效率低下,费时费力。具体研究内容如下:(1)利用Solidworks三维绘图软件完成机械结构的设计,主要包括机架、滚筒、传动系统、曝气系统、电气控制系统和监测系统。(2)以可编程控制器为控制中心,结合传统堆肥发酵的工艺,在程序模块中对温度等参数进行设定,编写梯形图程序,组建电气控制系统,使鼓风机和电动机能够间歇性工作,实现保温、自动搅拌、自动通风供氧的功能;(3)触摸屏作为显示和操作模块,利用MCGSE组态环境软件设计人机交互界面,通过与各传感器建立起通讯连接,能够实时采集数据和监测装置的工作状态,有效的对发酵过程进行控制。(4)经试验验证,本装置能够实现羊粪的快速发酵,达到了预期的设计目的。

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于搅拌方式的发酵装置研究
        1.2.2 基于实时监控发酵过程的方法研究
        1.2.3 基于加快发酵速度和提高发酵效率的方法研究
        1.2.4 研究进展总结
    1.3 研究内容
        1.3.1 羊粪发酵试验装置的设计与制作
        1.3.2 基于样机的羊粪发酵试验及分析
    1.4 研究方法
2 羊粪快速发酵装置机械设计
    2.1 整体结构设计及其工作原理
    2.2 滚筒的设计
    2.3 传动系统的设计
        2.3.1 电动机的选择
        2.3.2 V型带传动设计
        2.3.3 传动轴的设计
        2.3.4 齿轮齿圈的选择
    2.4 曝气系统的设计
    2.5 装置机械结构的搭建
    2.6 本章小结
3 电气控制系统的设计
    3.1 电气控制原理图的设计
        3.1.1 空气开关的选择
        3.1.2 开关电源的选择
        3.1.3 PLC控制器的选择
        3.1.4 中间继电器的选择
        3.1.5 交流接触器的选择
        3.1.6 变频器的选择
    3.2 监测系统的设计
        3.2.1 甲烷传感器的选择
        3.2.2 二氧化碳传感器的选择
        3.2.3 温湿度传感器的选择
        3.2.4 无线传输温度传感器的选择
        3.2.5 触摸屏的选择
    3.3 电气控制系统的组建
    3.4 本章小结
4 程序设计及编辑
    4.1 PLC的程序设计及编辑
    4.2 触摸屏程序设计
        4.2.1 触摸屏编程软件的介绍
        4.2.2 触摸屏程序设计
        4.2.3 触摸屏与各设备间通信
        4.2.4 触摸屏工程下载
    4.3 本章小结
5 整机搭建调试与试验
    5.1 整机搭建调试
    5.2 试验操作
        5.2.1 试验前期准备
        5.2.2 试验场所及试验目的
        5.2.3 试验过程
    5.3 试验结果与分析
        5.3.1 试验数据
        5.3.2 试验结果分析
        5.3.3 试验结论
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者简介
附录



本文编号：3860220