在欧美国家，凸轮转子泵广泛应用于沼气处理工艺。近些年随着社会主义新农村建设工程的推进，利用干稻草、青草、菜叶等农业种植废弃物替代部分畜禽粪便作为沼气发酵原料已成趋势。中国作为能源消费大国，新能源的开发利用对国民经济的可持续发展具有重要的意义。

  沼气工程原料预处理技术中，根据其主要原料来源的不同，可把原料预处理工艺分为三种类型。

1 能源植物为主的原料预处理工艺

    从原料产气率角度分析，玉米、甜菜等的干物质产气率可高达600～1000m3/t，远远高于动物粪便的产气率。由种植制度方面来看，一年一熟、连片种植的农艺制度为能源作物收获机械化创造了很好的条件，从而节省了大量的原料收集成本。

2 以畜禽粪便为主的原料预处理工艺

    规模化禽养殖业发展迅速，伴随而来的是大量的动物粪便（主要是鸡粪、猪粪和牛粪）和相关的废弃物，沼气工程作为一项多项技术优化组合实用工程系统，目标是追求较高的能源、经济和环境效益。在国外，沼气原料以畜禽养殖业的粪便和农产品加工厂的有机废弃物、污泥、餐余为主。一般情况下，原料是用罐车从附近的农场直接运送过来，部分采用管道输送到沼气工厂。

3 以有机垃圾为主的原料预处理工艺

  由于垃圾中含有大量的非有机成分，垃圾需要经过破碎、转鼓筛分和磁力分选等预处理工序。经过预处理后的有机垃圾与蒸汽及消化后物料经混合后采用液压驱动固体泵通过管道送到消化罐内。

沼气工程原料收贮、预处理中几种主要装备

浆料杂物切碎机

 在沼气工程中，原料来源广泛，主要是能源作物秸秆、青草、谷类、动物的粪便、垃圾等，它们中混有各种粒度较大的杂物，如鸡粪中的鸡毛、牛粪中的长草和沙砾等。因此，要采用切碎机对其进行切割、破碎，以保证下游泵和其他机械设备的运行安全，提高使用寿命。

输送泵

 发酵原料性状的多样性、高浓度对原料输送泵提出了更高的要求。螺杆泵是目前国内外沼气工程中应用最广泛的输送泵，但是螺杆泵也存在维修费用高、能耗高的缺点，对于TS浓度超过25%的原料输送也无能为力，针对这些情况，目前在欧洲有的沼气工程中采用了凸轮转子泵和高密度固体泵。

凸轮泵

 罗德旋转凸轮泵的转子由一对同步齿轮带动，相对旋转，转子与泵壳之间为无间隙设计，形成相对密闭的腔体，转子不断的转动，把介质由入口端推到出口端。罗德旋转凸轮泵的结构是完全对称的，可以实现正反转。凸轮转子泵是自吸、无阀、正排泵，可以输送各种粘稠或含有颗粒物的介质，结构紧凑，对介质剪切小，运行震动小。罗德凸轮转子泵结构示意图。

A—机械密封；B—轴；C—减速齿轮；D—同步齿轮；E—转子；F—快开式泵盖；G—轴承；H—耐磨衬板

凸轮转子泵特点：

● 结构紧凑，占用空间小，节省了土建成本。

● 可通过含大尺寸的固体颗粒物，且不容易堵塞。

● 快速开启式设计的泵盖，实现了泵的在线维护。

● 泵壳整体铸造而成，泵壳内壁配有轴向保护衬板，当输送研磨性强的介质时，可同时选用径向保护衬板。 

● 双端面轴承支撑，避免悬臂式结构泵运转时轴变形和部件磨损。

● 自吸性能好，可达8.7m

● 独立的中间隔离腔，隔离腔充满润滑油，润滑和冷却机封。且可以检测机械密封的状态是否良好（机械密封损坏时，油会在压力下由螺旋孔溢出）。

● 螺旋型设计转子，在运行时脉动很小，管路振动很小。转子可以根据输送介质的种类进行选择。罗德有多种材料的转子可供选择：FPM、NBR、EPDM、不锈钢、铜等。

● 流量范围大，0.2~4000m³/h, 最大压差为25bar, 可以满足客户的各种需求。

● 完全对称设计允许泵在任何情况下逆向运转。       

 虽然凸轮转子泵的整机造价较高，但与螺杆泵相比，其主要易损件的使用寿命长、费用低，能效比高；因此从长期使用的角度来看，凸轮转子泵还是具有运行成本低的优势。此外，凸轮转子泵还具有结构紧凑，占用空间小的特点。

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