XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Особенность перехода к инновационному пути развития предприятий АПК состоит в том, чтобы в условиях глобальной конкуренции достичь уровня развитых стран по показателям качества социально значимой продукции и энергоэффективности производства с обеспечением опережающего развития, позволяющего в максимальной степени реализовать российские конкурентные преимущества[1, 2, 3].

Одним из основных  направлений при производстве продукции с различными функциональными свойствами является разработка принципиально новых технологий и оборудования, обеспечивающих глубокую и комплексную, энерго- и ресурсосберегающую переработку сельскохозяйственного сырья и полуфабрикатов на основе инновационных физико-химических и электрофизических способов и методов электротехнологий.

Электротехнология - это область науки и техники, изучающая приемы, способы и средства выполнения производственных процессов, использующих электрическую энергию непосредственно или с предварительным преобразованием ее в другие виды.

В электротехнологии различают электротермические, электрофизические, электрохимические и электробиологические методы воздействия на обрабатываемую среду или перерабатываемое вещество.

Технологические процессы, связанные с преобразованием электрической энергии в тепловую, объединяют термином "электротермия".

В электрофизических и электрохимических методах электрическую энергию применяют непосредственно или с предварительным преобразованием в другие виды, например, вмеханическую или химическую энергии.

Большая часть общего энергетического баланса производства приходится на долю тепловой энергии. Все потребители теплоты подразделяются напроизводственные и комму­нально-бытовые. Первые используют тепловую энергию для создания необходимого микроклимата в животноводческих и птицеводческих помещениях, выращивания растений в защищенном грунте, тепловой обработки сельскохозяйственной продукции, кормов, в процессах ремонта машин; вторые - для отопления и горячего водоснабжения жилых и общественных зданий, приготовления пищи и на другие бытовые нужды.

Электрофизические и электрохимические методы основаны на применении в процессах электрических и магнитных явлений.При этом использованы следующие технологические свойства электричества:

Механические, когда операции и работы выполняют без применения промежуточных преобразователей – электродвигателей. Механические силы поля в отличие от электродвижущих сил, действующих на элементарные заряды внутри тел, механически воздействуют на заряженные макротела, проводники с током, электро- и магнитострикционные тела, производя механическую работу по перемещению тел или изменению их объема и плотности.

Химические, используемые в процессах получения химических реагентов и для ускорения химических превращений при обработке продуктов и материалов. Известны также электролитические процессы в ре­монтном производстве. Химическое действие тока состоит в том, что его протекание в проводниках II рода (электролитах) сопровождается электролизом - окислительно-восстановительными реакциями на электродах, в результате которых получают новые вещества с новыми химическими свойствами.

Биологическое действие заключается в том, что ток (поле) влияет на протекание жизненных процессов в биологических объектах. Это влияние может быть как стимулирующим, так и угнетающим, т.е. позволяет управлять поведением животных, подавлять или стимулировать жизнедеятельность микрофлоры и фауны.

Таким образом, преобразование электрической энергии в другие электрические и неэлектрические виды и их целенаправленное использование для воздействия на объекты в технологических процессах составляет сущность электротехнологии.

Сельское хозяйство является ядром агропромышленного комплекса, включающим животноводство, растениеводство, подсобные хозяйства и т.д. Соответственно, энергообеспечение сельского хозяйства можно классифицировать на 3 группы [4]:

Рисунок 1 – Классификация технологических процессов сельского хозяйства

За последние годы в этой области выполнен ряд важнейших и оригинальных работ, расширивших представление о возможности нетрадиционного использования электромагнитных явлений с целью интенсификации стандартных гидромеханических, тепловых, массообменных и механических процессов производства продукции различного целевого назначения [5,…, 9].

Множество факторов, которыми в электромагнитных полях можно воздействовать на продукт (или среду) в нужном направлении, требует, прежде всего, знания физической сущности и закономерностей электромагнитных явлений,происходящих в электротехнологических аппаратах. Сложные физико-механические, химические и биологические процессы, имеющие место в инновационных методах и способах электротехнологий, еще недостаточно изучены. Между тем, отдельные электротехнологические аппараты в связи с их высокой энергоэффективностью и очевидными преимуществами (по сравнению с традиционной техникой) уже применяют на предприятиях отрасли. Их внедрение в технологические линии производств АПК требует дополнительного проведения более детальных прикладных и экспериментальных исследований.

Литература

Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки –учебное пособие, 2012. - СПб.: СПбГАУ, 242 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. , Пиркин А.Г., Фокин С.А. Энергетика технологических процессов - учебное пособие , 2011. - СПб.: СПбГАУ, 265 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. Зубков В.В. Прикладная теория тепловых и массообменных процессов в системном анализе энергоемкости продукции: - учебное пособие, 2013. – СПб.: СПбГАУ, 131 с.

Беззубцева М.М., Карпов В.Н., Волков В.С. Энергетическая безопасность АПК - учебное пособие, 2012. – СПб.: СПбГАУ, 242 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании - учебное пособие , 2012. – СПб.: СПбГАУ. – 260 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. Механоактиваторы агропромышленного комплекса. Анализ, инновации, изобретения: монография, 2014. – СПб.: СПбГАУ. – 161 с.

Беззубцева М.М., Халатов А.Н., Прибытков П.С. Магнитные мешалки. Теория и технологические возможности: монография, 2009. – СПб.: СПбГАУ. – 125 с.

Беззубцева М.М., Тюпин С.В. Ультразвуковые технологии в овощехранилищах: монография, 2009. – СПб.: СПбГАУ. – 133 с.

Беззубцева М.М., Волков В.С. Электромагнитные мешалки. Теория и технологические возможности: монография– Saarbrucken: PalmariumAcademicPublishing, 2013. – 141.

Код для цитирования: Скопировать