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3.5 发酵间设计
(1）发酵间的容积 V=（V1+V2）·K1 式中：
V—发酵间的容积，m3;
V1—发酵料液体积，m3； V2—气室容积，m3；
K1—容积保护系数，取0.9-1.05。本次设计取K1=1.00； 则 V=（5.28+0.528）×1.00=5.808m3 故发酵间容积取6.0m3。
(2）沼气池的直径取2.3m； (3）池盖削球体矢高
f1=D/a1
式中
f1—池盖削球体矢高，m； D—圆柱体形池身直径，m；
a1—直径与池体矢高的比值，取5-6，这里取5。 则
f1=2.3/5=0.46(m) (4）池盖削球体净容积
Q1=π/6f1(3R2+f12)
式中
Q1—池盖削球体净容积，m3； π—圆周率，取3.1416； f1—池盖削球体矢高，m； R—池身圆柱体内半径，m。 则
Q1=3.1416/6×0.46×(3×1.152+0.462)=0.48（m3） (5）池底削球体矢高
f2=D/α2
式中
f2--池底削球体矢高,m；
D—池身圆柱体直径，m；
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α2—直径与池底矢高的比值，取值8-10，这里取10。 则 f2=2.3/10=0.23m (6）池底削球体净容积
Q3=（π/6）×f2(3R2+f22)
式中
f2--池底削球体矢高,m；
Q3—发酵间池底削球体净容积，m3； π—圆周率，取值3.1416。 则
Q3=3.1416/6×0.23×(3×1.152+0.232)=0.75（m3） (7）发酵间池身圆柱体容积
Q2=V-Q1-Q3
式中
Q1—池盖削球体净容积，m3； V—发酵间总容积，m3；
Q2—发酵间池身圆柱体容积，m3； Q3—发酵间池底削球体净容积，m3。 则
Q2=6.0-0.48-0.76=4.76（m3） (8）发酵间池身圆柱体高度
H=Q2/πR2
式中
π—圆周率，取值3.1416； R—发酵间池身圆柱体半径，m； H—发酵间池身圆柱体高度，m。 则
H=4.76/(3.1416×1.152）=1.15（m）
(9) 发酵间内总面积
S=S1+S2+S3
式中
S—内总表面积，m2；
S1—池盖削球体内表面积，m2； S2—池身圆柱体内表面积，m2； S3—池底削球体内表面积，m2；
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(10）盖削球体球面内表面积
S1=π×(R2+f12)
式中
S1—池盖削球面内表面积，m3；
R—池身圆柱体半径，m； f1—池盖削球面矢高，m； π—圆周率，取值3.1416。 则
S1=3.1416×（1.152+0.462）=4.82（m2）
(11）圆柱体池身内表面积
S2=2πRH
式中
S2—池身圆柱体内表面积，m2； R—池身内圆柱体内半径，m； H—池身圆柱体高度，m； π—圆周率，取值3.1416。
则
S2=2×3.1416×1.15×1.15=9.56（m2）
(12) 池底削球体内表面积
S3=π×(R2+f22)
式中
S3—池底削球体内表面积，m2； f2—池底削球面矢高，m； R—池身圆柱体内半径，m； π—圆周率，取值3.1416。 则
S3=3.1416×(1.152+0.232)=4.32（m2）
(13)发酵间总表面积
S=S1+S2+S3=4.82+9.56+4.32=18.7（m2）
3.6 进料管设计
进料管由上部长方形槽和下部圆管组成，其中上部长方形槽几何尺寸是长×宽×深=600mm×320mm×500mm；下部圆管用∮300预制混领土管，管与池墙角为40°。
(1)死气箱拱的矢高 f死=h1+h2+h3 式中
h1—池底拱顶点到活动盖下缘平面的距离，该值一般在10-15cm之间,取12cm；
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h2—导气管下露出长度，该值一般在3-5cm之间，取5cm；
h3—导气管下口到液面距离，该值一般在20-30cm之间一般取25cm。 则
f死=0.12+0.05+0.25=0.42(m) (2)死气箱容积 V死=π?式中
V死，f死，ρ1—分别为死气箱容积，死气箱矢高，池盖曲率半径。 则
V死=3.1416×0.422×[1.6675-(0.42/3)]=0.85（m）
(3)投料率。根据死气箱的容积，可计算出沼气池投料率，即 投料率=（V－V死）/V×100% 式中
V，V死—分别为发酵间容积和死气箱容积，m3； 则
投料率=（6.0－0.85）/6.0×100%=85.8% (4)最大贮气量
V贮=池容×池容产气×1/2 则 V贮=6.0×0.2×1/2=0.6（m3） (5)气箱总容积
V气=V死+V贮 式中
V气，V死，V贮—分别为沼气池气箱总容积，死气箱总容积和有效气箱容积（最大贮气量）。 则
V气=0.85+0.6=1.45(m3) (6）发酵间最低液面位
气箱在圆筒形池身部分的容积为
V筒=V气－Q1
则
V筒=1.45-0.48=0.97（m3）
圆筒形池身内气箱部分的高度为
h筒= V筒/πR2
h筒=0.97/(3.1416×1.152)=0.23(m)
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3
2死
[ρ1+（?
死
/3）]
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最低液面位在池盖与池身交接平面以下h筒的位置上。这个位置也就是进出料管的安装位置。
3.7水压管设计
H水压管=h筒+f死+H-0.8
则
H水压管=0.23+0.42+1.15-0.8=1.0(m)
有效容积：V有=池容×池容产气率×投料量×/1/2
则
V有=6.0×0.2×85.8%×1/2=0.52(m) H水压管=V有/(π×R水压管2) 则 R水压管=0.40(m)
水压式沼气池的尺寸设计完成
3
3.8 沼气池设计图纸
根据以上尺寸计算数据设计，农村四口之家所用6立方米水压式沼气池设计图纸如下页所示：
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