利用牛粪生产垫料的滚筒结构优化

摘要

针对滚筒发酵生产牛粪垫料过程存在的内部抄板结构不合理、生产效率低、垫料品质差等问题,采用试验与离散元仿真相结合的方法,对滚筒发酵生产垫料过程的牛粪颗粒运动进行研究,并就滚筒内部抄板结构为2组螺旋线排布且抄板与滚筒中轴线夹角(θ)为0°,2组螺旋线排布且θ=45°和4组螺旋线排布且θ=45°时,固体牛粪在滚筒内的滞留时间及混合状态进行仿真分析。结果表明:1)离散单元法能较好地描述滚筒发酵生产牛粪垫料过程;2)抄板结构为4组螺旋线排布且θ=45°时,牛粪颗粒在滚筒内的轴向运行速度为1.7×10^(-4) m/s,较采用其他2种抄板结构时牛粪颗粒轴向运行速度快,此时牛粪在筒仓内的滞留时间为16.2h,满足牛粪垫料生产要求且滚筒生产效率较高。综上,根据离散元仿真结果,可确定滚筒内抄板的最优结构为4组螺旋线排布且夹角θ为45°。本研究为滚筒发酵生产牛粪垫料的结构优化、品质改进及生产效率的提高提供了理论依据。