XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

В современных условиях роста стоимости энергетических ресурсов особую актуальность приобретает оценка энергетической эффективности промышленных технологий агропромышленного комплекса и повышение эффективности использования энергии у потребителя.

Расход энергии у потребителя является универсальным показателем, определяющим, в конечном итоге, энергоэффективность всего производства. Энергетический анализ процессов - это механизм, способствующий становлению энергосберегающих технологий, стимулирующих более эффективное использование энергоресурсов.

Технологическую линию промышленных предприятий АПК целесообразно рассматривать как энергетическую линию, состоящую из отдельных элементов – электротехнологического оборудования (машин, агрегатов, аппаратов и т.п.).

Электротехнологическое оборудование (ЭТО) обеспечивает энергетическое воздействие на обрабатываемую среду (материальный объект). При этом энергетическое воздействие проявляется в виде направленного воздействия сил различных физических полей (акустических, электрических, магнитных, тепловых, механических, радиационных, химических и др.).

Результат энергетических воздействий в конечных элементах энергетической линии – это эффекты, проявляющиеся в жидкости, газе, твердых телах или в гетерогенных смесях. Эти эффекты являются определяющими в назначении потребленной энергии [1, 2, 3].

При постоянстве условий, вида воздействий и свойств обрабатываемой среды проявляются одни и те же результаты воздействия, т.е. прослеживаются общие закономерности, позволяющие составить алгоритмы расчета востребованных затрат энергии на микроскопическом уровне энергетической системы потребителя – в процессе, реализованном в электротехнологическом оборудовании и обеспечивающим заданный условиями производства технологический эффект в материальном объекте.

Энергетический коэффициент полезного действия процесса - это отноше­ние затрат энергии на создание воздействия в ЭТО к энергозатратам, востребованным для достижения заданного технологического эффекта в материальном объекте. Коэффициент полезного действия процесса позволяет анализировать энергоэффективность производсвенного электротехнологического оборудования (машин, аппаратов, агрегатов и т.п.). В некоторых аппаратах, например, даже в современных конструкциях электромеханических мельниц АПК (молотковых, бильных, дезинтеграторах, дисмембраторах и т.д.) коэффициент полезного действия процесса измельчения составляет 1% . Востребованная энергия процесса измельчения в данном оборудовании – это энергия, затрачиваемая на образование новых поверхностей обрабатываемого материала. Эти данные свидетельствуют о несовершенстве электротехнологического оборудования и, прежде всего, о неэффективности использованных в них энергетических воздействий. Ресурс энергосбережения составляет 99%.

Сельское хозяйство характеризуется весьма большим числом разнообразных производств, различающихся условиями протекания технологических процессов и многообразными свойствами продукции. Вместе с тем технологические процессы представляют собой комбинацию сравнительно небольшого числа типовых процессов, которые в зависимости от законов, определяющих их скорость или кинетические закономерности, классифицированы в четыре основные группы (механические, тепловые, гидромеханические и массообменные). Эти процессы реализованы в электротехническом оборудовании различных конструктивных модификаций. Между тем, закономерности их протекания, несмотря на многообразие оборудования и целевое назначение выпускаемой продукции, описываются типовыми законами, что значительно упрощает расчет и анализ энергетических параметров. Протекание всех групп процессов связано с переносом субсанций – количества импульса, энергии и массы.

Овладение наукой об энергетике технологических процессов в АПК позволяет обосновано решать следующие задачи [3, 4, 5]:

При эксплуатации действующих производств АПК [6]:

выбирать наилучшие (оптимальные) технологические режимы ЭТО;

снижать энергоемкость продукции;

повышать коэффициент энергоэффективности электротехнологического оборудования.

Повышение производительности электротехнологического оборудования, улучшение качества продукции, решение экологических проблем, снижение себестоимости продукции - составляющие энергоэффективности предприятий АПК.

При проектировании новых производств АПК:

разрабатывать энергоэффективные и малоотходные

технологические схемы;

выбирать наиболее рациональные типы аппаратов.

Производить технически грамотный и научно обоснованный
расчет выбранного оборудования с использованием современных компьютерных технологий, а также разрабатывать принципиально новые
методы расчета электротехнологических процессов и оборудования, реализующего эти процессы.

При проведении научно-исследовательских работ изучать
основные факторы, определяющие снижение энергоемкости процессов, получать обобщенные зависимости для их расчета и внедрять результаты исследований в производство.

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., Ковалев М.Э. Электротехнологии переработки и хранения сельскохозяйственной продукции – учебное пособие, 2012. – СПб.: СПбГАУ. – 242 с.

Код для цитирования: Скопировать