авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САРАТОВСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА»

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ

ЭНЕРГЕТИКИ АПК

Материалы IV Международной

научно-практической

конференции

САРАТОВ

2013 УДК 338.436.33:620.9 ББК 31:65.32 Актуальные проблемы энергетики АПК: Материалы IV Междуна родной научно-практической конференции. / Под ред. А.В. Павлова. – Са ратов, 2013. – 378 с.

Редакционная коллегия:

д-р техн. наук, профессор СГАУ Г.П. Ерошенко;

д-р техн. наук, профессор СГАУ В.А. Стрельников;

д-р техн. наук, профессор СГАУ В.А. Глухарев;

д-р техн. наук, профессор СГАУ К.М. Усанов;

канд. техн. наук, доцент СГАУ В.А. Трушкин;

канд. техн. наук, доцент СГАУ В.А. Каргин;

д-р техн. наук, профессор СГТУ Г.Г. Угаров;

д-р техн. наук, профессор СГТУ И.И. Артюхов.

УДК 338.436.33:620. ББК 31:65. Материалы изданы в авторской редакции ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», ISBN УДК 621.318. A. kh. Massad, G.G. Ugarov An-Najah National University, Nablus, Palestine Gagarin Saratov State Technical University, Saratov, Russia INVESTIGATION OF MAGNETIC SYSTEM SAMPLES OF A LINEAR ELECTROMAGNETIC MOTOR TO FORMULATE THE REQUIRED STATIC CHARACTERISTICS Introduction Now days the rise, for the need of sustainable, agriculture is highly vital to meet the demand of modern farm machinery, which is closely related to the searches and implementing advance methods of intensification of operations and processes, including pulses;

vibration ways to concentrate and enhance efficien cy use of energy at the time when the world is going through energy crises time after time.

For example, in [1, 2] its clearly demonstrated that the use of pulse and vibra tion in agricultural production can help simplify designs and improve efficiency of machines. The use of pulses and vibrations in crops and livestock production proved better results and more efficiency than ever, repairs of agricultural equipments based on this principle are proved to be easier and effective, where other methods failed.

Analysis of the structure of different types of linear motors and comparing the specifications of [1, 3, 4, 5, 6, 7] show that linear electromagnetic motors (LEMM) is a superior technology for use in industrial agricultural complexes.



Assessment of the possibility of improving technology of agriculture ma chines and systems with linear electromagnetic motors, operations and processes should be coming from three main groups of ideas: Group A – acceleration of striker and impact on load or tool is small, in comparison with the displacement of the striker (Stitches bars), Group B – unstressed transfer of power to the load pulse instrument committed to the stroke anchor as they move simultaneously (pressing bales, rod conveyors, etc.). Group C – oscillatory motion striker motor with a relatively high frequency and low amplitude vibration provided to the tool in the final stage. Electrical machinery and systems related to such technol ogies are only mentioned because of the limited scope of the work and are de tailed, for example, in [1, 8, 9].

Investigation of experimental samples of LEMD in statistic mode One of the main characteristics of LEMM is tractive static characteristics.

These characteristics depend on the material guide frame, the values of side air gap, and the lower shunt [1, 3, 8, 9]. The desired form of traction characteristics LEMD are obtained by changing the material of the guide frame, or by using a lower shunt, or by changing the values of side air gap.

To assess the effect of the material of the guide frame, or lower shunt, or the values of side air gap on LEMM performance (that is initial and final electro magnetic force, and integral work), three samples of LEMM where experiment ed thoroughly :

first sample – LEMM shown in (fig.1.a) is taken with non-ferromagnetic and ferromagnetic guide frame and without lower shunt second sample – LEMM shown in (fig.1.b) is taken with ferromagnetic guide frame with lower shunt third sample – LEMM shown in (fig.1.b) is taken with different values of side air gaps To obtain the required forms of characteristic curve, of LEMM, same values of magneto motive forces were used in the above three samples. Result of inves tigation of first and second samples are shown in (fig. 2.) the curve (1) and curve (2). Curve (1) indicates presence of tractive statistic characteristic of LEMM with non-ferromagnetic guide frame without lower shunt where as curve (2) indicates the tractive statistic characteristic of LEMM with ferromagnetic guide frame without lower shunt and curve (3) indicates the tractive statistic characteristic of LEMM with ferromagnetic guide frame with lower shunt.

Fig. 1. Magnetic circuit of LEMM :

a) with non-ferromagnetic and ferromagnetic guide frame without lower shunt:

(1- the guide frame, 2- striker 1, 2-air clearance (displacement of striker));

b) with ferromagnetic guide frame with lower shunt: (3- the lower shunt, - the values of side air gap) Fig. 2. Tractive static characteristics of LEMM For each sample we got static tractive characteristics. These characteristics determine the relative mechanical integral work AMI, relative ferromagnetic forces at the beginning FIn, and at the end FFin of armature stroke. The results are presented in (fig. 3).





Fig. 3. The relative mechanical integral work AMI relative ferromagnetic forces at the beginning FIn and at the end FFin of armature stroke for the above three samples of LEMM The result of investigation of first sample is that LEMM with ferromagnetic guide frame without lower shunt allow to increase relative initial tractive force to FIn 180%,decrease the relative final tractive force to FFin 80% and decrease the relative mechanical integral work to AMI 95%, in comparison with basic samples of the same overall dimensions as shown in (fig.3). In the second sam ple the relative initial tractive force increase to FIn 190%, decrease the relative final tractive force to FFin 43% and decrease the relative mechanical integral work in AMI 78%,in comparison with basic samples of the same overall di mensions as shown in (fig. 3).

In the third sample we investigate LEMM with different values of side air gap and different values of electric current that is, 5A, 10A, 15A, results are re flected in curves (1), (2), and (3) respectively as shown in (fig. 4).

Fig. 4. Tractive static characteristics of LEMM with different values of side air gap and different values of electric current In (fig. 4) we found that the tractive static characteristics of LEMM has max imum when the side air gap value is = 5 mm.

Conclusion It is more effective to use LEMM with non-ferromagnetic guide frame with out lower shunt to make hammers (fig. 2 curve 1), and to use LEMM with fer romagnetic guide frame without lower shunt to make reciprocating devices with a relatively high frequency and low amplitude vibration provided to the tool in the final stage (fig. 2 curve 2) and to use LEMM with ferromagnetic guide frame with lower shunt to make press (fig. 2. curve 3).

It is obvious from (fig. 2 curve 3) that turning off electric current on the LEMM when =5 mm, allows to decrease the relative final tractive force 5 times more than other samples having same striker traveling distance, and increase the relative mechanical integral work in 5 %.

REFERENCES 1. Усанов К.М. Совершенствование технических средств и технологий АПК систе мами с электромагнитными импульсными машинами : дисс.. докт. техн. наук. – Сара тов: ФГОУ ВПО СГАУ им. Вавилова Н.И., 2008. – 433 с.

2. Волгин A.B. Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет сводообру шения импульсными электромагнитными системами: автореф. дисс. канд. техн. наук. – Саратов: ФГОУ ВПО СГАУ им. Вавилова Н.И., 2005. – 23 с.

3. Варыханов Д.А. Силовая электромагнитная импульсная система для наземной сейсморазведки малых глубин: автореф. дисс.. канд. техн. наук. – Саратов, 2006. – 20 с.

4. Симонов Б.Ф. Создание электромагнитных молотов для строительства морских стационарных платформ: авторефе. дис. д-ра техн. наук. – Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1990. – 33 с.

5. Jafari A. Design and developmemt of a new pump based on linear induction motor/ Khanali, M., Ghobadian, B. and Rafiee, Sh. //Journal of Agricultural Technology. – 2007. – № 3 (1). – pp. 1–9.

6. Laith E.R. A history of linear electric motors /E.R.Laith, Mac-Millan Education. Ltd., Hong Kong. 1987.

7. Yamada H. Handbook of linear motor applications./ H. Yamada, Kogyo Chosakai Pub lishing Company, Inc., Japan..1986.

8. Угаров Г.Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с повышенными силовыми и энергетическими показателями: авторефе. дис.. д ра техн. наук. – Новоси бирск, 1992. – 45 с.

9. Ряшенцев Н.П., Угаров Г.Г., Львицын А.В. Электромагнитные прессы. – Новоси бирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. – 216 с.

T. Stern Swedish University of Agricultural Sciences, Department of Energy and Technology, Uppsala, Sweden IGELSTA – SWEDEN'S LARGEST BIOFUEL CHP DEMONSTRATES EFFICIENCY An energy company Sderenergi is located in Sodertalje and produces heat for 300 000 people, offices and industrial enterprises located in Sdertlje and southern part of Stockholm. Generated electricity can provide about 100 households. Heat network company is the third largest in Sweden. An effective heat supply is a result of cooperation with other major energy company, FortumVrme. Sderenergi uses first of all the secondary fuel and its ambitions is to ensure full utilization of waste – so called waste-free production. Secondary fuel consists of well-selected paper, wood and plastic waste from offices and in dustries. These wastes can not be used as a raw materials for other industries.

In Sederenerzhi includes five productions: Fittjaverket, Botkyrka;

Igelstaverket, Sdertlje;

Geneta panncentral, Sdertlje;

Huddinge Maskincentral, Huddinge and CHP Igelsta. All plants are certified according to ISO 14001. Boilers Igelstaverket, which has been burning coal under 90 years, were switched to the burning of biofuels and waste. In 2007 it was decided to build a biofuel CHP. Igelsta CHP located on the bank of the channel was put in to operation in December 2009 and is the biggest environmentally friendly pro ject not only regionally and nationally, but still is the second in the world after the Finnish CHP Alholmen. The CHP has three owners – communes Sdertlje, Botkyrka and Hyddinge – which invested in CHP (2.5 billion SEK and reduced CO2 emissions by 75,000 tons per year, equivalent to 25,000 petrol cars with an annual mileage of 15,000 km. CHP biomass requires careful planning of traffic flows and fuel depots. When planning of the CHP, it was envisaged that the port Igelstawill come every year 200 barges instead of 100, and cargo flow will in crease by approximately 2000 deliveries per year. To provide fuel for a CHP the new terminal Nykvarnwas built (8 ha), to which fuel (wood chips and logs) could be driven by the railway. The first batch of chips was delivered by rail in October 2009. Green Cargo is responsible for the entire transport chain: over load and delivery to Sderenergi. Green Cargo has a contract with the company Foria, which has special trucks of 35 tons capacity and specially trained for heavy traffic (heavy Eco-Driving) drivers. After the storms Gudrun and Per in southern Sweden 1 million m3 of logs was stockpiled in the former airfield so CHP helps dispose of these stocks. From the beginning of 2010 fuel composi tion at CHP was the following: wood chips - residues from forest felling (tops and branches) delivered by road and rail from Sweden and barges from the Bal tic Sea (600,000 tons / year), secondary wood - construction waste and creosote impregnated wood delivered by road and sea transport from Sweden, Norway, Belgium and England (200,000 tons / year, not suitable for handling wood de livered by road, rail and sea transport from Sweden and the Baltic Sea and cut into chips on-site (100 000 tonnes / year);

flammable detail - office, industrial, paper, plastic and wood waste, which was crushed, cleaned of metal, sand and other dirt and transported by truck from the Stockholm region and Norway ( 000 tonnes / year), pellets - plastic and other waste which were pelletized and transported by barge from Holland and Germany (78,000 tons / year), peat bri quettes and pellets – mainly transported by barge from Estonia and non processed peat from Sweden by truck (50 000 tons / year), wood pellets from Sweden and Finland (60 000 tons / year), tall oil and liquid fuels - to be able to burn all of the above types of fuel in particularly cold days – the last one no more than 5 %. Everything was planned, it was done.

Harbor at Igelstaverket expanded eventually and can now take two barges simultaneously. Each year comes 200 - 250 barges. Nykvarn-terminal receives annually 150–200 trains with chips, 20 heavy trucks are carrying fuel daily from Nykvarn-terminal to Igelstaverket,, another 10 supplying fuel from the local neighbourhoods and communities. Only about 10 000–15 000 heavy trucks per year. Igelstaverket consumes 2,000 tons fuel per day. Suppliers receive payment for a ton of logs and wood chips per MWh. The quality and quantity of the fuel are carefully controlled, 5 samples taken from each truck.

CHP equipment consists, above all, of a fluidized bed boiler (CFB, Foster Wheeler). Facilities for flue gas condensation provides efficiency more than %, without flue gas condensation efficiency is also high – more than 90 %. Pos sible production of the heat is about 2900 GWh /year. Of this amount CHP de livers steam to a world-famous pharmaceutics company Astra Zeneka and hot water to Scania (tracks and busses). Both factories are located close to CHP.

About 2000 GWh suppliesto district heating network in Sdertlje, Botkyrka and Hyddinge. Remaining heat supplies to Fortum Vrme, with which Sderenergihas an agreement on cooperation. Sderenergi supplies heat to southern Stockholm (heating networks Fortum Vrme) in winter, and Fortum Vrme supplies heat to the network Sderenergi in summer when CHP Igelstauses to be stopped for maintenance. Ash uses as a top layer to cover the landfill, located near Tveta for Sdertlje.

Sderenergiin 2012 produced the 2660 GWh of heat and 545 GWh of elec tricity, current assets amounted to 1,350 million euros, the staff – 130 people.

Fuel composition (3.2 TWh) in 2012 was the following: wood pellets with bark – 8,3 %, wood forest chips – 36,9 %, secondary wood – 29 %, crushed combus tible waste – 16,7 %, peat – 7,2 % bio-oil – 0,8 %, fuel oil – 1,1 %. It means that renewable fuel sharel is 87 %, peat – 7 % and non-renewable – 6 %. Manage ment of fuel delivery and contracting exercise Gert Lundin, Sderenergi AB, Box 7074, 152 27 Sdertlje, tel: +46 00 8553055, info@soderenergi.se.

This is how the CHP Igelsta in Sdertlje is working – generates heat and electricity and utilizes not only wood waste, but also other flammable industrial waste, not just Swedish. Fluidized bed boiler and the corresponding cleaning system allows utilization of both domestic and "foreign” garbage for the benefit of them selves and the environment. Streamlined logistics, choice of most eco nomical fuel composition and the mode of transport, the cooperation with the energy company FortumVrme, ensuring optimal utilization of equipment – all these factors are included in the concept of the efficient production of electricity and heat from biofuel.

УДК 621.565.952. Е.Н. Ахмедьянова Челябинская государственная агроинженерная академия, г. Челябинск, Россия МОДУЛЬНЫЕ ЭНЕРГООБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ УСТАНОВКИ Достоинства систем централизованного теплоснабжения общеизвестны [1, 3, 5]. Но использование систем централизованного теплоснабжения в малых поселениях связано с некоторыми особенностями. В первую оче редь, надо отметить, что большинство котельных созданы в и эксплуати руются с середины семидесятых годов и выработали значительную часть своего ресурса. Не смотря на частые ремонты и длительную эксплуатацию, состояние самих теплогенерирующих устройств, как правило, удовлетво рительное. В тоже время состояние теплоцентралей можно характеризо вать крайне большими потерями в окружающую среду. Износ теплоизоля ционного и защитного материала приводит к потери до 50 % вырабаты ваемой тепловой мощности, особенно в тех случаях, где длина теплоцен тралей превышает 300–400 метров при мощности котельной до 500 кВт.

Кроме того, эксплуатация жидко топливных котельных, сопряжена со зна чительными экономическими издержками вследствие сложившегося на се годняшний день ценообразования на жидкое топливо. Не добавляет на дёжности и применение в большинстве случаев одноконтурных систем с одним котлоагрегатом.

Выходом из данной ситуации может являться создание малых теплоге нерирующих устройств модульного типа предназначенных для теплоснаб жения отдельно стоящих зданий и использующих в качестве топлива пел леты. Достоинство такого подхода следующие: используется местное сы рьё, а точнее утилизируются отходы местной лесоперерабатывающей про мышленности. При использовании модулей подключаемых к существую щим системам водяного отопления снижаются до минимума потери тепла при его передаче, снижается стоимость установки по сравнению с внутри домовыми системами, в конечном итоге возрастает гибкость регулирова ния и надёжность системы в целом. При модульной системе достаточно просто реализуется система с полным дублированием тепловырабатываю щих устройств, а современные пеллетные водогрейные котлы могут функ ционировать в полуавтономном режиме. При проектировании и разработке таких устройств, следует учитывать, что состояние внутридомовых систем распределения и передачи тепла зачастую оставляет желать лучшего, сис темы водоподготовки при их использовании будут требовать расходных материалов, или обслуживаться с нарушением технологии. Выходом мо жет являться использование двухконтурных систем отопления.

Рис. 1. Схема подключения теплогенерирующего модуля Использование внутридомового контура, при котором вода циркулирует по контуру – отопительные приборы здания, теплообменник модуля, и не имеет превышения температуры выше 80 °С, что полностью устраняет возможность появления накипи в этом контуре и удовлетворяет требова нием к системам отопления детских учреждений [2]. Контур циркуляции теплоносителя внутри модуля, включает два дублирующих, установлен ных в параллель котла с дублированными циркуляционными насосами, системой компенсации утечек, и теплообменником обеспечивающим пере дачу тепла во внешний контур. В качестве теплоносителя во внутреннем контуре используются незамерзающие жидкости, что весьма эффективно учитывая небольшие объёмы внутреннего контура. Некоторое увеличение стоимости системы оправдывается облегчением обслуживания внешнего контура, и двукратным резервированием внутреннего, что повышает гиб кость регулирования и надёжность системы в целом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Сканави А.Н. Отопление: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направ лению «Строительство», специальности 290700/ Л.М. Махов. – М.: АСВ, 2002. – 576 с.

2. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 1999.

3. Андреевский А.К. Отопление: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд. – Минск: Высш.

шк, 1982.

4. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопле ния, вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. – 2-е. изд., пере раб. и доп. – М.: Высш. школа, 1982.

5. Веденяпин А. Курс отопления и вентиляции. – СПБ, 1891.

УДК 621. В.Б. Белый Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, Россия РЕЗУЛЬТАТЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ АЛТАЙСКОГО КРАЯ Проблема качества электрической энергии в электрических сетях сель скохозяйственного назначения не менее актуальна, чем для сетей промыш ленных или городских. Для сельских потребителей основными показате лями качества электрической энергии, которые значительно влияют на технологические процессы, являются параметры напряжения: отклонение напряжения, коэффициенты несинусоидальности обратной и нулевой по следовательности Анализ качества электрической энергии, проведенный в ряде районов Алтайского края, показывает следующее.

Исследование качества напряжения на трансформаторных подстанциях животноводческих комплексов выявило, что на стороне 0,4 кВ трансформа торов отклонение напряжения 53 % времени находится в пределах норми руемого интервала ±5 %, а 45 % выше этого предела. Математическое ожи дание отклонений напряжения изменяется в пределах от 0,62 до +8,56 %;

вероятность попадания в нормируемый интервал от 5,5 до 98 % (при нормируемых 95 %).

Отмечено, что свыше 60 % электроэнергии, потребляемой сельскими электроприемниками, не отвечает требованиям стандарта. Ни в одной из обследованных точек электрической сети 0,38 кВ напряжение не соответ ствует нормируемым значениям. Математическое ожидание отклонений напряжения находится в пределах 16 %, а среднее квадратичное отклоне ние 1,8–6 %. Диапазон изменения напряжения составляет 15–28 % от но минального.

В достаточно слабых сельских электрических сетях 0,38 кВ более от четливо проявляются пусковые режимы электродвигателей мощностью от 42 кВт и выше. Большой размах отклонений напряжения затрудняет выбор оптимального регулировочного ответвления трансформаторов.

Данные о замерах фазных и линейных напряжений позволили вычис лить коэффициенты обратной и нулевой последовательности. Коэффици ент обратной последовательности (k2U) достигает 6,5 % (вместо нормируе мых 2 %), математическое ожидание М(k2U) = 2,45, среднее квадратичное отклонение К2U = 1,35. В 40 % замеров коэффициент k2U находится в пределах от 3 до 4 %, и в 73 % превышает нормируемые 2 %. Коэффици ент нулевой последовательности (k0U) достигает 6 % (в отдельных случаях превышает 7 %), математическое ожидание М(k0U) = 2,4, среднее квадра тичное отклонение К0U = 1,44.

Широко распространенные электроприемники с нелинейными вольт- и вебер-амперными характеристиками являются источниками помех. Они потребляют из сети несинусоидальный, а иногда и непериодический, ток.

В результате возникают нелинейные искажения кривой питающего напря жения, которые неблагоприятно сказываются на работе систем релейной защиты, автоматики, радиоэлектронной аппаратуры и силового электро оборудования.

Проведенные выборочные измерения коэффициента искажения сину соидальности и спектрального состава высших гармоник и их анализ по зволили сделать следующие выводы. Коэффициент искажения синусои дальности kU в абсолютном большинстве не превышает предельных значе ний, допустимых стандартом (12 %). Но математическое ожидание коэф фициента искажения синусоидальности составляет 9,1 %, что превышает нормально допустимые значения (8 %). Отмечено, что пики наибольших значений kU приходятся как на дневной максимум нагрузки (связано с не линейными производственными электроприемниками), так и на вечерний бытовые нелинейные электроприемники.

Из анализа гармонического состава следует, что в спектре высших гар моник преобладающей является 3-я гармоника, заметны также 5, 7, 9 и 11 я гармоники, четные гармоники на порядок меньше соседних нечетных.

Анализ по режиму электропотребления крупными животноводческими и свиноводческими комплексами показал следующее. Размах отклонений напряжения на животноводческих комплексах достигает зимой от 7,2 до +14,5 % и летом от 14,5 до +9,1 %. Вероятность попадания отклонений напряжения в нормируемый интервал на подстанциях в различные дни со ставляет 57–65 % зимой и 79–90 % летом. Несимметрия напряжений пре вышает нормируемые 2 %.

Потери напряжения во внутренних сетях достигают 8 %. При этом на внешних участках сети до ввода в здания потеря напряжения варьирует от 1,8 % до 6,1 %. С учетом потерь напряжения во внутренних сетях размах математических ожиданий отклонений напряжения на зажимах отдельных электроприемников составляет: от 4,0 до +2,14 % зимой и от 10,8 до +0,49 % летом.

Размах отклонений напряжения на свиноводческих комплексах состав ляет от 10,0 до +15,0% зимой и от 5,0 до +10,0 % летом. Отклонение на пряжения находится в допустимых пределах с вероятностью 74–96 % зи мой и 33–76 % летом.

УДК 621. П.В. Беляев1, А.И. Дейна1, Д.И. Сокур Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия Омский филиал ОАО «РОСТЕЛЕКОМ», г. Омск, Россия АНАЛИЗ ДИНАМИКИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ – НАГНЕТАТЕЛЬНАЯ МАШИНА Для повышения эффективности использования электрооборудования в агропромышленном комплексе, снижения установленной мощности, уменьшения потерь, повышения надежности, ремонтопригодности, сниже ния затрат на эксплуатацию необходимо более детально рассчитывать ре жимы работы электрооборудования и технологических установок, входя щих в состав электротехнических комплексов.

Моделирование динамических процессов в электротехнических ком плексах предполагает создание адекватных математических моделей от дельных подсистем. Уточнение математических моделей отдельных под систем, с учетом более тонких физических эффектов, и необходимостью учета связей между подсистемами приводит к существенному усложнению обобщенных математических моделей электротехнических комплексов.

Электротехнические комплексы и системы в агропромышленном ком плексе имеют подсистемы различной физической природы, например электротехнический комплекс электронный преобразователь – нагнета тельная машина вынуждает к совместному рассмотрению электромагнит ных, механических и термодинамических процессов. Каждая из подсистем имеет нелинейный характер и различную скорость протекания физических процессов, кроме того необходимо учесть связи между подсистемами, также описываемыми нелинейными уравнениями.

Математическая модель электротехнического комплекса становиться сложной с большим числом нелинейных дифференциальных и алгебраиче ских уравнений. Очевидно, что точного решения такие системы уравнений не имеют, но и не все классические численные методы дают решение за приемлемое время или не дают решение вообще из-за проблем численной устойчивости.

В статье рассматриваются проблемно-ориентированные численные ка нонические методы анализа динамических процессов, протекающих в электротехнических комплексах и системах с различной природой физиче ских процессов отдельных подсистем.

В большинстве случаев математические модели подобных электротех нических комплексов и систем обладают рядом специфических свойств, например свойством жесткости, вызванным наличием значительно отли чающихся друг от друга постоянных времени переходных процессов в от дельных подсистемах. Это обстоятельство, в свою очередь, требует приме нения для их решения специализированных проблемно-ориентированных численных канонических методов.

Теоретическое обоснование численных канонических методов решения жестких систем нелинейных дифференциально-алгебраических уравнений дано в работе [1]. Известны численные схемы и алгоритмы с переменным шагом, построенные для исследования электромеханических систем и не линейных электрических цепей с дискретно изменяющимися параметрами и (или) топологией [2]. Свойства подобных методов исследованы недоста точно, что затрудняет выбор оптимального из всего многообразия методов для решения конкретных задач электротехники, преобразовательной тех ники, электромеханики и термодинамики.

Одним из определяющих свойств численных методов, как традицион ных так и проблемно-ориентированных канонических методов, сущест венно влияющим на затраты машинного времени и точность расчета, яв ляются численная устойчивость и точность применяемых методов, т.к. они накладывают в ряде случаев значительные ограничения на выбираемый шаг интегрирования.

В докладе рассмотрены области точности канонических методов перво го, второго и третьего порядка.

Численная схема канонических методов представляется в общем, виде как:

m in 1` in h cr k r, (1) r r f (in h rS kS,tn r ), (2) kr A (in ) haA(intn 1h) S где Cr, a,, rS, r – параметры метода;

A (i) – матрица динамических параметров;

A(i, t ) – матрица Якоби.

Численная схема канонических методов разработана с учетом их вло женности с целью построения оптимизированных по числу вычислитель ных процедур алгоритмов.

После согласования разложения в ряд по численной схеме (1), (2) в ок рестности точки (tn h) для тестового уравнения dy / dt y, y(0) y0, j (3) с рядом Тейлора, определили, что один из параметров метода, а именно a, является свободным.

Для эффективного решения жестких систем дифференциальных урав нений необходимы A и L – устойчивые методы, их применение снимает проблему численной устойчивости, но ограничения на шаг интегрирования остаются, и он выбирается из условий требуемой точности.

После оптимизационных исследований на тестовом уравнении (3) выяв лено, что для построения А-устойчивых, вложенных, одношаговых про блемно-ориентированных канонических методов и алгоритмов на их осно ве значения свободного параметра должно быть выбрано из интервала зна чений [1/3;

1,068579].

После построения областей точности разработанных канонических ме тодов необходимо отметить, что канонические методы третьего порядка точности характеризуются более широкими областями точности, чем клас сические методы Рунге-Кутты. Кроме того, у канонических методов отсут ствуют ограничения на шаг интегрирования по условиям устойчивости в отличие от метода Рунге-Кутты, для которого ограничения на шаг интег рирования весьма существенны.

В заключение отметим, что для решения жестких систем дифференци ально-алгебраических уравнений, описывающих динамические процессы, протекающие в электротехнических комплексах целесообразно применять канонические методы и алгоритмы, построенные на их основе.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Копылов И.П., Ковалев Ю.З. Расчет переходных процессов электрических ма шин при автоматизированном проектировании. Изв. АН СССР. // Энергетика и транс порт. – 1980. – № 3. – С. 13–15.

2. Беляев П.В., Ковалев Ю.З. Численное моделирование на ЭЦВМ динамических процессов устройств преобразовательной техники. – Проблемы преобразовательной техники. – Ч. 2. – Киев: ИЭД АД УССР, 1983. – С. 3–6.

УДК 664.834.1.039. Д.Н. Бобов, И.В. Алтухов Иркутская государственная сельскохозяйственная академия, г. Иркутск, Россия СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА В ТЕХНОЛОГИИ СУШКИ СВЕКЛЫ ИК–ИЗЛУЧЕНИЕМ Улучшение качества сельскохозяйственной продукции является важ ным показателем, который эффективно влияет на повышение сельскохо зяйственного производства. Усиление контроля качества и безопасности продовольствия отражены в долгосрочной целевой программе Иркутской области «Развитие сельского хозяйства и поддержка развития рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия в Иркутской области на 2013–2020 годы». Качество продукции есть совокупность свойств, которые обуславливают её пригодность удовлетворять потребности в соответствии со своим назначением, следовательно, применение и совер шенствование методов оценки качества свеклы в технологии сушки позволит разработать эффективные режимы ИК энергоподвода, тем самым повысить сохранность витаминов и микроэлементов, а также увеличить спрос и потре бительскую стоимость исследуемого продукта. Кроме того свекла может применяться в качестве лечебно-профилактического препарата.

Свекла является одним из самых распространённых корнеплодов в на шем государстве. Она обладает большим количеством целебных свойств.

Содержащиеся витамины и микроэлементы в ней необходимы для под держания правильной работы человеческого организма. Суточное потреб ление свеклы в количестве 27–33 грамма восполняет человеческий орга низм витаминами В1, В2, В6, С, U, аминокислотами, марганцем, калием, кальцием, магнием, кобальтом, солями железа и йодом. Сушеную свеклу употребляют для улучшения аппетита, она способствует выведению шла ков и токсинов из организма и полезна для людей, страдающих сердечно сосудистыми нарушениями.

И самое важное – в свекле находится такой микроэлемент как бетаин.

Он необходим для улучшения работы печени, жирового обмена в организ ме и укрепления капилляров, а также для снижения содержания холесте рина в крови. Уникально то, что его ни в каких других овощах и фруктах учёным до сих пор не удалось обнаружить [3].

На сегодняшний день в Иркутской области возделывают такие сорта свеклы как Бордо 237, Пушкинская плоская К-18, Северный шар, Сибир ская плоская, Полярная, Холодостойкая, Несравненная, Браво, Египетская, Цилиндра, Ленинградская округлая, Хавская, Мадам ружетт, Боро, Дет ройская круглая, Обыкновенное чудо. Практически все эти сорта свеклы имеют округлую форму и одинаковый химический состав. Основные отли чия в размере и окраске.

Для оценки качественных показателей свеклы существуют различные методы, которые требуют совершенствования. Исходя из этого, целью данной работы является совершенствование методов оценки качественных показателей в технологии сушки свеклы ИК излучением. Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

провести анализ микроэлементов свеклы, применяемой для возделы вания в Иркутской области;

исследовать существующие методы оценки качественных показателей;

провести анализ приборов и оборудования для определения качест венных показателей;

разработать методику и приборное обеспечение оперативного опре деления качественных показателей свеклы;

на основе полученных данных разработать эффективные режимы ИК энергоподвода для сушки свеклы.

В связи с большим количеством витаминов и микроэлементов в свекле возникает необходимость их сохранности, которая обеспечивается за счёт применения одного из перспективных способов консервирования. Этим способом является инфракрасная сушка.

Правильная организация процесса сушки продуктов по данной техноло гии позволяет сохранить содержание витаминов и других биологически активных веществ в сухом продукте на уровне 80–90 % от исходного сы рья. За счёт данной технологии обработки продуктов увеличивается их срок хранения, при этом потери витаминов составляют 5–15 %. Однако внимания заслуживают не только свойства получаемых сухопродуктов, но особенности оборудования для сушки продуктов с помощью инфракрасно го излучения и технологических процессов, основанных на этом принципе.

Технология инфракрасной сушки влажных продуктов позволяет практиче ски на 100 % использовать подведенную к сухопродукту энергию. В отличие от всех других видов сушки, энергия подводится непосредственно к воде продукта, чем достигается высокое КПД, то при таком подводе тепла нет не обходимости значительно повышать температуру подвергающегося сушке продукта, и можно вести процесс сушки при температуре 40–60 градусов.

Такая сушка продукта дает два преимущества: во–первых, при таких темпе ратурах максимально сохраняется продукт: не рвутся клетки, не убиваются витамины, не карамелизируется сахар;

во–вторых, низкие температуры не греют сушильное оборудование, то есть нет потерь тепла через стенки, вен тиляцию. В то же время инфракрасное излучение при температуре 40–60 гра дусов позволяет уничтожить всю микрофлору на поверхности продукта, де лая сухопродукт практически стерильным. Оборудование, применяемое при этом виде сушки, обладает следующими достоинствами:

самое низкое удельное энергопотребление на 1 кг испаренной влаги;

менее 1 кВт·ч/кг (в два раза меньше любых сушильных установок);

сушка продуктов производится при низкой температуре – 40–60 °С;

сушка продуктов производится с высокой скоростью – 30–200 мин.;

простота и надежность, низкая цена и высокая окупаемость [1, 4, 5].

Правильная организация процесса сушки по данной технологии также предполагает выбор оптимально источника ИК излучения для наиболее эффективного ИК энергоподвода. Из существующих источников ИК излу чения наибольшее предпочтение для сушки свеклы имеют электрические тёмные ИК излучатели. Тёмные инфракрасные излучатели, как правило, очень устойчивы к механическим воздействиям и излучают мягкое длин новолновое инфракрасное излучение. КПД тёмного электрического излу чателя находится в пределах 90 %.

В технологии сушки свеклы ИК излучением для определения качест венных показателей возникает необходимость применения методов оценки качества высушенного продукта. Совершенствование этих методов позво лит разработать эффективные режимы ИК энергоподвода. Численные зна чения показателей качества исследуемого продукта осуществляются с по мощью объективных и эвристических методов оценки качества.

Методы, которые основаны на определении показателей качества про дукта путём измерений или выявления отклонений этих показателей от ус тановленных требований называются объективными методами оценки по казателей качества.

Виды объективных методов оценки показателей качества:

1. Измерительный метод – это метод который основан на использовании реактивов, измерительных приборов и других технических средств измере ний. Достоинствами данного метода являются точность, объективность и возможность выразить качественные показатели в единицах определённой размерности. К недостаткам данного метода относится использование в ряде случаев достаточно сложного оборудования, а также потери образцов иссле дуемого товара за счёт порчи или разрушения на испытаниях.

2. Регистрационный метод – это метод, который основывается на резуль татах подсчёта количества продукции с различными видами дефектов и от клонениями от требований нормативных документов. К недостаткам этого метода относятся трудоёмкость и длительность проведения наблюдений.

3. Расчётный метод – это метод, который основан на получении показа телей расчётным путём. При использовании данного метода качественные показатели определяются путём расчёта с использованием формул и мате матических моделей.

4. Статистический метод – это метод, при котором значения показателей качества продукции определяют с использованием методов теории вероятно сти и математической статистики. Статистические методы применяются в системах качества, при сертификации продукции и систем качества. Методы математической статистики позволяют с заданной вероятностью проводить оценку качества. Статистические методы способствуют сокращению затрат времени на контрольные операции и повышению эффективности контроля.

Методы оценки качества товаров, основанные на использовании орга нов чувств человека, интуиции и совместного опыта людей называются эвристическими методами [2].

Виды эвристических методов оценки показателей качества:

1. Органолептический метод – это метод, который отличается просто той. Он не требует применения специального оборудования для проведе ния исследований, базируясь на использовании органов чувств человека (обоняние, осязание, зрение, слух и вкуса).

2. Экспертный метод – это метод, который основан на решении, при нимаемом экспертами, т. е. группой специалистов. Точность полученных оценок в бальной системе зависит от квалификации экспертов и правиль ной организации проводимой экспертизы.

3. Социологический метод – это метод, который базируется на изуче нии мнений потребителей широкого круга об уровне качества продукции.

Информацию о мнении потребителей получают в результате проведения анкетирования, конференций, устных опросов, аукционов, выставок – про даж и т. д.

Вывод. Проанализировав существующие методы оценки качества мож но сделать следующие выводы: использование измерительного, расчётного и статического методов оценки качества в технологии сушки свеклы ИК излучением позволит их применять для выбора эффективных режимов ИК энергоподвода. Эвристические (экспертные) методы оценки позволят оп ределять качественные показатели свеклы оперативным способом.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Криксунов Л.С., Волков В.А., Вялов В.К. и др. Справочник по приборам инфра красной техники / Под редакцией Л.С. Криксунова. – К.: Техника, 1980. – С. 226–229.

2. Методы оценки качества: (опубликовано в 2008 г.). –Электронный ресурс. [Режим доступа]: http://www.hanadeeva.ru/biblioteka/referati_po_economike/kashestvo /index. html.

3. Морковь и столовая свекла (опубликовано 07. 05. 2010 г.). –Электронный ресурс.

[Режим доступа]: http://otherreferats.allbest.ru/ cookery/00055751_0.html.

4. Технология консервирования /Э.С. Гореньков, А.Н. Горенькова, Г.Г. Усачёва – М.: Агропромиздат, 1987. – 351 с.

5. Худоногов И.А., Очиров В.Д. Влияние режимов ИК-энергоподвода на качествен ные и количественные показатели сушёных корнеплодов моркови // Вестник Алтайско го государственного аграрного университета. – № 8 (70). – 2010. – С. 73–77.

УДК 621. Н.И. Богатырев1, Н.С. Баракин1, Д.Ю. Семернин1, В.Н. Ванурин Кубанский государственный аграрный университет, г. Краснодар, Россия ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии, г. Зерноград, Россия РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АГ С ДВУХСЛОЙНОЙ ОБМОТКОЙ И ШИРИНОЙ ФАЗНОЙ ЗОНЫ 120° В последнее время наблюдается тенденция использования для ветро энергетических установок (ВЭУ) и малых ГЭС асинхронных генераторов (АГ), более дешевых, простых в эксплуатации и надежных в работе по сравнению с синхронными генераторами. Одна из основных проблем при менения ВЭУ и малых ГЭС в производстве – низкое качество электроэнер гии из-за нестабильности мощности ветрового и водяного потоков [1]. За дачи стабилизации напряжения и частоты генерируемого тока в этих уста новках можно решить разными путями, в частности, с помощью систем стабилизации частоты вращения ротора генератора (за счет механических систем приводных двигателей), а также автоматических систем регулиро вания напряжения и частоты [2]. С появлением недорогих и производи тельных микроконтроллеров более перспективной представляется разра ботка электронных систем регулирования параметров и сбора информации для управления ветро- и гидроэнергетическими установками и контроля их состояния. Мы ведем работы по созданию подобных систем с целью мак симального упрощения механической части рассматриваемых установок малой мощности.

Одним из главных элементов этой системы остается генератор. Нами предлагается АГ с четырёхполюсной двухслойной обмоткой (рис. 1) с шири ной фазной зоны 120° и диаметральным шагом (коб = 0,831) на базе асин хронного двигателя (АД) 4A100S4 с длиной статора l=110 мм. Расчетное со отношение ЭДС на выводах возбуждения и нагрузки Ев/Ен = 220/220 В. При няв индукцию в воздушном зазоре, как и у базового двигателя Bs = 0,86 Тл, получили число витков на фазу w = 240. В катушке 240/12 = 20 витков. Ка тушки с нечётными номерами выполнены проводом d / d из 0,90/0,965 мм.

Сечение провода S = 0,636 мм2. Катушки с чётными номерами выполнены проводом d / d из 1,18/1,26 мм. Сечение провода S = 1,09 мм2.

1 5 15 20 25 7Н 7К 6Н 6К 9Н 9К 10Н 11Н 3Н 3К 4Н 4К 5Н 5К 1Н 1К 8Н 8К 11К 12Н 2Н 2К 12К 10К 6К Н3 Н В1 Н В2 В Рис. 1. Базовая схема новой обмотки АГ с возможностью выполнять коммутацию катушечных групп в выведенный на клеммную колодку точках соединений По расчетным данным изготовили АГ и выполнили лабораторные ис пытания по известной методике [3].

1. Измерение сопротивления новой обмотки.

По исходной схеме расположения выводов (рис. 1) измерялась активная составляющая сопротивления частей фазной обмотки при температуре 20 оС.

При испытаниях точки соединения выводов В1, В2, В3 – разомкнуты. Из мерение сопротивления выполнено прибором ИС-10 с трёхкратной по вторностью.

Таблица Результаты измерения активной составляющей сопротивления частей фазной обмотки Выводы Н1-1Н Н2-3Н Н3-5Н Н1-2К Н2-4К Н3-6К обмотки 1,8 1,81 1,81 1,06 1,04 1, Сопротивление, 1,8 1,78 1,8 1,06 1,04 1, Ом 1,81 1,78 1,81 1,06 1,05 1, Среднее 1,80 1,79 1,81 1,06 1,04 1, значение, Ом Приведённое сопротивление частей обмотки Н1-2К, Н2-4К, Н3-6К к ра бочей температуре даёт следующие результаты:

235 90 R1(900 С ) R1(200 С ) 1,04 1,33 Ом, 235 20 что совпадает с расчётным значением – 1,32 Ом.

Приведённое сопротивление частей обмотки Н1-1Н, Н2-3Н, Н3-5Н к рабочей температуре даёт следующие результаты 235 90 R2(900 С ) R2(200 С ) 1,8 2,29 Ом, 235 20 что совпадает с расчётным значением – 2,27 Ом.

2. Испытание асинхронного генератора в двигательном режиме Испытание АГ в режиме АД производилось с целью проверки разрабо танной обмотки, определения потерь холостого хода (ХХ) и короткого за мыкания (КЗ). Выполнено по схеме (рис. 2) путем подключения питания к выводам В1, В2, В3 и к выводам Н1, Н2, Н3. Снижение напряжения осу ществляется по двум вариантам: быстро (соизмеримо со временем само торможения АД) и медленно по точкам с выдержкой времени.

Характеристики ХХ приведены на рисунке 3.

Ток холостого хода составляет 5,36 А и активная мощность холостого хода машины – 136 Вт в режиме двигателя (расчётное значение линейного тока холостого хода 5,3 А при номинальном линейном напряжении сети 220 В). Напряжение между выводами В1 и H1 составляет 133,2 В. Напря жение расчётное равно 224/1,73 В = 129,47 В.

В 6К 1Н 12Н 7К Н1 Н АД 8Н 11К М 5Н 2К Н В2 В 3Н 9К 10Н 4К TA QF А TA В TA С PS TU U, I, P, S, cos Рис. 2. Схема испытания АГ в режиме АД. QF – автоматический выключатель;

TU – автотрансформатор АТМН-32/0 – 240 В;

TA1 – TA3 трансформаторы тока 15/5;

PS – анализатором качества электроэнергии Ресурс-UF2M-3Т52-5-100- В Uф Испытание АГ в режиме АД :

I дв f (UФ ) Iдв А 0 1 3 7 2 4 5 Рис. 3. Характеристика холостого хода АГ в режиме АД.

1 – быстрое снижение напряжения на статоре;

2 – плавное снижение напряжения на статоре (заметно возрастание тока при малом напряжении) 3. Исследование асинхронного генератора в режиме конденсаторно го возбуждения Схема испытания приведена на рисунке 4.

При перекрёстном включении емкостей на выводы В1-Н2, В2-Н3, Н1 В3 АГ, после самовозбуждения, замерялось напряжение на выводах Н1,Н2, Н3 – 283,6 В при 60 мкФ, далее снижалась величина ёмкости.

В 6К 1Н РА С1 12Н 7К Н1 Н 8Н 11К С2 С 5Н 2К РА РА В2 В 9К 10Н 4К QF1 Н 3Н TA АG TA М TA R QF2 PS U, I, P, S, cos LD Рис. 4. Схема испытания АГ в режиме конденсаторного возбуждения.

С1 – С3 – конденсаторы К78-36;

R – угольный реостат;

LD – индукционный регулятор на базе АД с фазным ротором;

PA1 – PA3 – амперметры Э514 - 5 - 10А;

TA1 – TA3 трансформаторы тока 15/5;

PS – анализатором качества электроэнергии Ресурс-UF2M-3Т52-5-100- В В Uф Uф 180 160 140 Испытание АГ в режиме ХХ :

UФ f ( I C ) 120 100 80 60 а) б) Своз IС 0 А 80 мкФ 0 1 3 7 8 0 2 4 5 6 20 40 50 60 Рис. 5. Кривая намагничивания АГ при емкостном возбуждении:

а) зависимость напряжения от тока конденсаторов;

б) зависимость напряжения от емкости конденсаторов возбуждения Выводы Предварительные исследования асинхронного генератора с новой ста торной обмоткой свидетельствуют:

1. Экспериментальный образец АГ по основным параметрам соответст вует расчетным данным.

2. Такой генератор может применяться в системах автономного элек троснабжения с приводными ветро- и гидродвигателями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Богатырев Н.И., Креймер А.С. Моделирование ветровой нагрузки для ВЭУ с асинхронным генератором // Мех. и электр. с. - х. – 2004. – № 5. – С. 22–23.

2. Пат. № 2225531 РФ МПК F 03 D 7/04. Ветроэнергетическая установка / Богатырев Н.И., Ванурин В.Н. и др.;

– Опубл. 10.03.04;

Бюл. № 7. – 12 c.

3. Богатырев Н.И., Ванурин В.Н., Вронский О.В. Схемы статорных обмоток, пара метры и характеристики электрических машин переменного тока: моногр. /под. ред.

В.Н. Ванурина: – Краснодар, 2007. – 301 с.

УДК 621.18. О.Г. Брюнина Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова г. Саратов, Россия ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ КОТЛОСТРОЕНИЯ В РОССИИ Направления развития котлостроения в России тесно связаны с полити кой теплоснабжения.

В настоящее время параллельно централизованному теплоснабжению наблюдается широкомасштабное развитие децентрализованного на базе крышных и блочных котельных.

Развитию децентрализации в России способствуют:

износ фондов теплоснабжения (до 65–70 %);

потери в тепловых сетях до 20 % [1];

перерасход топлива и перетоп зданий в теплый период отопительно го периода;

рост тарифов на теплоснабжение.

Поэтому в энергетической стратегии России на период до 2030 г. указа на необходимость оптимального сочетания централизованного и децентра лизованного теплоснабжения.

Развитие децентрализации повлияло на рынок отечественного котло строения следующим образом [2]:

сокращение объемов производства котлов мощностью свыше 20 МВт;

рост объемов производства котлов мощностью до 1 МВт, а также 1– 20 МВт;

рост производства бытовых газовых котлов;

расширение лицензионного производства, использование импортных комплектующих и зарубежных технологий производства котельного обо рудования;

усиление конкуренции со стороны импортеров котельного оборудо вания.

В России существует несколько десятков котлостроительных заводов.

Наиболее крупными из которых являются Дорогобужкотломаш, Бийский, промышленная группа «Генерация», Подольский машиностроительный за вод, Ижевский, «Теплоуниверсал», «Энтророс», «Петрокотел» и т.д.

Ассортимент выпускаемых котлов имеет широкий диапазон: начиная с крупных котлов мощностью свыше 200 МВт до бытовых.

Основными тенденциями развития отечественного котлостроения яв ляются:

повышение эффективности работы традиционных котлов путем ин тенсификации теплообмена;

реконструкция котлов для работы на твердых видах топлива: угле, торфе, биотопливе, что вызвано формированием на внутреннем рынке «дефицита» топливных ресурсов экспортного потенциала – природного га за и нефти;

строительство котлов использующих высокоэффективные способы сжигания топлива, например котлов пульсирующего горения, пиролизных, конденсационных, гидронных и других котлов, производство малогабаритных модульных котлов для блочных и крышных котельных.

Рынок котлов мощностью от 100 кВт до 20 МВт представлен как тради ционными котлами водотрубного типа, так и жаротрубными.

Котлы водотрубного типа имеют меньшую металлоемкость, более вы сокие коэффициенты теплопередачи, они более безопасные, чем жарот рубные.

Однако современные жаротрубные котлы превосходят водотрубные по качеству комплектующего оборудования (автоматики, арматуры) и поль зуются большей популярностью. Горелки отечественного производства ус тупают импортным по качеству смешения и экологическим показателям, поэтому отечественные котлы часто комплектуют горелками импортного производства, которые имеют большую длину факела и пригодных лишь для жаротрубных котлов.

Рынок жаротрубных котлов представлен котлами с двух и трехходовой схемами движения дымовых газов, а на некоторых заводах, например на котельном заводе «Сарэнергомаш» производятся котлы с четырехходовой схемой движения газов.

Увеличение ходов движения дымовых газов позволяет наиболее полно их охладить, т.е снизить потери теплоты и увеличить КПД котла. Для за щиты от конденсации многие заводы делают дымогарные трубки таких котлов двух и многослойными. Для интенсификации теплообмена в труб ках таких котлов встроены турбулизаторы, также изменяют компоновку и расположение дымогарных трубок относительно оси топки.

Большое водонаполнение жаротрубных котлов уменьшает частоту вы ключения и включения горелок, а, следовательно, снижает вредное воздей ствие на окружающую среду.

Переход от централизованного теплоснабжения к индивидуальному ак тивизировал рост производства бытовых котлов.

На отечественном рынке выпускается широкий ассортимент бытовых котлов одно, двух контурных, со стальными, медными, чугунными тепло обменниками, напольных и настенных, работающих не только на газе, но и на дизельном топливе, угле, дровах, торфе, а также на нескольких видах топлива. Конструкции новых котлов основываются в основном на тради ционных котлах АОГВ, КОВ. Отсутствие конкурентно способных отечест венных горелок побуждает многих производителей использовать импорт ные горелки и автоматику, циркуляционные насосы. Однако стоимость та ких котлов меньше чем импортных.

На рынке отечественного котлостроения бытовых котлов наиболее из вестными являются ОАО «Конорд» (г. Ростов-на Дону), Жуковский маши ностроительный завод (Подмосковье), «Газоаппарат», ОАО «Борисоглеб ский» (Воронежская область), ОАО «Боринское» (Липецкая область), «Сигнал» (г. Энегельс).

Строительство крышных и блочных котельных стало стимулом для соз дания котлов модульного типа, имеющих малогабаритную конструкцию. К таким котлам относятся напольные котлы марок Классик, Премьер, Зиосаб -250 М конструкция которых позволяет их монтировать один над другим благодаря этому экономится до 30 % площади котельной.

ООО ПКП «ГАзПремиум» г. Саратова производит автоматизированные модульные теплогенераторы ТМ – 100, имеющими малогабаритную кон струкцию, состоящие из четырех теплообменников с индивидуальными атмосферными горелками, позволяющими плавно регулировать темпера туру воды на выходе из котла.

Наряду с традиционными котлами в последние десять лет развиваются принципиально новые конструкции котлов: пульсирующего горения, пи ролизные, гидронные, конденсационные, вакуумные.

Такие котлы имеют высокие коэффициенты теплопередачи, более эко логичные, не требовательны к качеству водоподготовки, однако эти котлы имеют высокую стоимость, что тормозит их покупательную способность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Энергетическая стратегия России на период до 2030 года. //Вестник энергосбе режения Южного Урала. – 2009. – № 9.

2. Исследование рынка горелочного оборудования. Электронный ресурс. [Режим доступа]: http://businessmonitor.ru/ .

3. Хаванов П.А. Водогрейные котлоагрегаты малой мощности. Теплотехнические особенности применения. // Электронный журнал энергосервисной компании «Эколо гические системы» – 2011. – № 11.

УДК 636.621.001. В.С. Бурлаков Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина, г. Белгород, Россия ВОЗМОЖНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ СОЛНЕЧНЫХ УСТАНОВОК В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ Одной из основных причин снижения рентабельности отраслей сельско го хозяйства, за последние годы, является повышение цен на традицион ные энергоносители – нефтепродукты, газ, уголь, электричество. Работы, направленные на снижение затрат на энергоресурсы, на разработку и ис пользование нетрадиционных источников тепла, становятся в настоящее время весьма актуальными.

Если, по результатам наших исследований, в условиях, например, жар кого климата Туркмении, речь может идти о полной замене обычных энер гоносителей солнечной энергией на отдельных технологических процес сах, то климат средней и южной полосы России позволяет говорить о час тичной их замене.

В первую очередь снизить энергозатраты, необходимо на процессах соз дания микроклимата и нагрева воды в животноводческих помещениях, в теп лицах, мойке инвентаря и доильного оборудования, при выкормке шелкопря да, морке и сушке коконов и др.. Поэтому следовало создать технические средства для нагревания воздуха и воды с помощью солнечной энергии.

Согласно СниП на период май–сентябрь средние величины (для Белго родской и Курской областей) количество поступающей на приемник сол нечной энергии равно 500–540 ккал/ м2ч. Для этих же месяцев, например, по Туркменистану 650–700 ккал/ м2 ч.

Нами разработаны принципиальные конструкции гелиоэлектрических установок, получены теоретические и экспериментальные данные подтве рждающие их эффективность. Гелиоустановки для нагревания воды и воз духа (генераторы солнечной энергии) – это емкости с теплоизоляцией, об ращенные на юг с целью захвата максимума энергии солнца. Нагреватель ные элементы (котлы) состоят из расположенных на передней стенке ем кости, верхней части – рам с двухслойными стеклами и нижней – трубча того коллектора (для нагревания воды), притопленного на 2/3 диаметра в зачерненный песок (аккумулятор тепла).

Для нагревания воздуха нижняя стенка состоит из зачерненного гофри рованного аллюминия или стали, с целью увеличения площади и интенси вности поглощения тепла. Зачерненная поверхность пронизана отверстия ми для сообщения с внутренней камерой емкости. Принудительная цирку ляция воздуха обеспечивается электрическим вентилятором. Воздушный зазор между стеклами составляет 10–15 см.

С помощью датчиков обеспечивается автоматический контроль за теп ловым режимом. Отличительной особенностью конструкции является на личие вмонтированного в коллектор внутри установки электрообогревате ля, служащего для дополнительного подогрева в период недостаточного количества солнечной радиации и для прогрева установки при ее пуске.

Электрообогреватель, находясь в теплоизоляционной камере работает с высоким к.п.д и не требует большой мощности. Электроподогрев (допол нительный) работает автоматически, включаясь и выключаясь от датчика температурного режима.

Расчеты и экспериментальные результаты полученные на опытных установках, показывают возможность в средней и южной полосе России в период май-сентябрь получать экономию затрат на традиционные тепло носители в пределах 20–30 %.

На основе анализа теплового баланса гелиоустановок вычисляли сред нюю температуру воздуха tf1 в камере в зависимости от средней наружной температури tf2.

Даже при понижении температуры до 15–20 °С, внутри гелиокотла тем пература поддерживается достаточно высокой. Например, для условий Белгородской области при внешней температуре 25 °С в солнечную пого ду, внутри установки можно получить 65–75 °С.

В пасмурные дни, при легкой облачности в гелиоустановках температу ра поддерживается за счет рассеянной радиации.

Рис. 1 Тепловой баланс гелиоэлектрической установки Для подтверждения теоретических расчетов теплового баланса гелио электрической установки были проведены экспериментальные исследова ния. Для этого установка была оснащена температурными датчиками, на гнетательным вентилятором, электроувлажнителем и дополнительными электронагревателями (ТЭНами). Автоматическое управление температур ным режимом обеспечивалось электрической схемой (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная схема гелиоэлектрической установки На схеме включением и отключением электродвигателей вентилятора и увлажнителя (М2 и М1), электротенов (RН1;

2;

3;

) руководили темпера турные датчики Д1 (ДT 01) Д2 (ДT 02) через электромагнитные реле и пус катели (К1;

К2;

К3;

К4;

К5 и К6). Установка подключалась к трехфазной сети переменного тока 380/220 В, 50 Гц.

Результаты экспериментальных исследований теплового баланса гелио котла, позволяют сделать выводы о реальных возможностях установки та кого типа, сравнить результаты опыта с расчетными данными.


Анализ результатов экспериментальных исследований теплового балан са установки в целом подтверждает теоретические расчеты.

Небольшие расхождения можно объяснить несовершенством теплоизо ляции опытного образца.

Резервом повышения коэффициента полезного действия гелиоустанов ки является обеспечение синхронного движения плоскости теплопоглоти теля с перемещением солнца. Для этого необходимо разработать простой программный механизм поворачивающий гелиоустановку в оптимальное положение по отношению к солнцу.

При расчетах нашей установки на нагревание воды вместо гофрирован ного теплопоглотителя, монтировался трубчатый коллектор погруженный в зачерненный песок. Тепловая мощность установки (кВт) рассчитывалась по известной формуле:

P=J*S**10-3, (1) где J – плотность солнечной радиации Вт/м2;

S – площадь рабочей поверхности гелиоколлекторов, м2;

– тепловой к.п.д. гелиоколлекторов.

Количество тепловой энергии, произведенной гелиоустановкой, опреде ляется следующим расчетным соотношением (кДж):

Q=Pcp*t (2) где Pcp – среднесуточная тепловая мощность установки, кВт;

t – время ее работы, ч.

Расчеты и экспериментальные данные показывают, что с 1 м2 рабочей поверхности коллектора, в климатических условиях Белгородской области, в среднем можно получить 75–80 кг воды в сутки, нагретой до 60 °С, в пе риод июнь-сентябрь.

УДК 636. 621.001. В.С. Бурлаков Белгородская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Я. Горина, г. Белгород, Россия ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ИСХОДНОГО МАТЕРИАЛА ГРИБНОГО ПРОИЗВОДСТВА Использование для термической обработки грибного субстрата горячей воды, нагреваемой например с помощью газа, дорого и неэффективно.

Стандартное оборудование для получения пара по ряду технических и экономических причин не удовлетворяет требованиям малых предприятий.

Применение в грибных биоцехах электрических универсальных автокла вов-парогенераторов для небольших фирм позволит более эффективно и ка чественно проводить технологические процессы. Поэтому была поставлена задача изучить технологический процесс формирования грибных и кормовых блоков, с разработкой электрического автоклава-парогенератора.

Автоклав-парогенератор предназначен для стерилизации паром под давлением исходного грибного материала, начиная с получения чистой культуры, стерилизации зерна (ячменя, пшеницы) для приготовления зер нового мицелия и пастеризации паром субстрата для формирования и по сева грибных блоков.

Стерилизационная и водопаровая камеры 3 автоклава-парогенератора (рис. 1) должны выполняться из нержавеющей стали и представляют собой единую сварную конструкцию, но они разобщены функционально. Вен тиль 2 дает возможность для поступления пара в емкости с субстратом че рез трубчатый коллектор. Цилиндрический кожух 1 с опорой на три ножки служит для уменьшения тепловых потерь и является несущим элементом конструкции. Крышка 13 через кольцевую резиновую прокладку при по мощи винтовых прижимов 12 создает необходимую герметичность рабо чей камеры. Вода заливается в камеру через горловину с крышкой 13 Нагрев воды осуществляется электронагревателями 4. Электрическая установка ин тегрируется в трубопровод перед водогрейным котлом. На входе и выходе трубопровода установки монтируют клапаны электрозадвижки. Также на вы ходе устанавливается датчик температуры. Холодная вода сначала поступает в электрическую установку, где нагревается до определённой температуры, а затем поступает для выполнения технологического процесса. При необходи мости в котле создается пар, который под определенным давлением исполь зуется для термообработки технологического материала.

Рис. 1. Автоклав-парогенератор 1 – цилиндрический кожух;

2 – вентиль;

3 – водопаровая камера;

4 - электронагреватель;

5 – сливной патрубок;

6 – выключатель;

7 – клапан;

8 – сигнальная лампа (сеть);

9 – сигнальная лампа (включения);

10 – сигнальная лампа (воды нет);

11 – коробка управления;

12 – винтовые прижимы;

13 – крышка;

14 – электроконтактный манометр Подключение парогенератора к электрощиту производится согласно схемы соединений. Электрощит заземляется согласно ПУЭ (правила уст ройства электроустановок). Включение парогенератора осуществляется поворотом рукоятки выключателя 6, при этом загорается сигнальная лампа 8 ЛС1 «Сеть». При наличии уровня воды в водопаровой камере включают ся электронагреватели. Схема автоматического управления автоклава – па рогенератора обеспечивает контроль и безопасность эксплуатации.

Электрическая схема управления также обеспечивает позиционное регу лирование температуры воды в свободном и принудительном режимах. Ес ли температура воды в резервуаре ниже заданной, то неподвижные и под вижные контакты термореле, через линейные контакты магнитных пускате лей включают ТЭНы.

Когда температура воды достигает заданного значения, контакты термо реле отключают нагревательные элементы.

В принудительном режиме командные сигналы на включение и отклю чение водонагревателя подают программное реле времени или токовое реле.

На управление водонагревателем подается напряжение 380/220 В.

Для защиты электронагревателей от перегорания, в случае понижения уровня воды в водопаровой камере ниже минимального, предусмотрено специальное устройство, автоматически отключающее электронагревате ли. Чувствительным элементом этого устройства является датчик уровня воды. Понижение уровня воды ниже минимального, сигнализируется включением сигнальной лампы 10 ЛС2 «Воды нет».

Парогенератор имеет устройство для автоматического поддержания ра бочего давления. Чувствительным элементом этого устройства является электроконтактный манометр 14, стрелки подвижных контактов которого устанавливаются на деления шкалы, соответствующие пределам допусти мого изменения рабочего давления в зависимости от вида стерилизуемого материала.

УДК: 631.22.01:631. А.С. Бурмистров, С.С. Абрамов Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова, г. Саратов, Россия ПОЛУЧЕНИЕ БИОГАЗА ИЗ СМЕСИ БИОМАСС КРС, ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ СОЛОМЫ ПШЕНИЦЫ И ПТИЧЬЕГО ПОМЁТА Использование многокомпонентных составов биомасс является одним из основных направлений совершенствования технологий переработки биосырья в целях повышения производительности БГУ по биогазу.

Учитывая вид животных и птицы, смесь была составлена из компонен тов имеющихся в хозяйстве ЗАО «Агрофирма Волга» с.Звонарёвка Мар ксовского района Саратовской области, а именно из свежего навоза КРС весом 350 кг и W=83 % с примесью измельченной соломы до 10 % и птичьего помёта весом 85 кг и влажностью W=60 %.

Сначала влажность навоза КРС была доведена до 90 %, птичьего помета до 80 %.

Общая масса загружаемой смеси биомасс составляла 935 кг, окончатель ная влажность смеси- W=87,25 %. Температура воды в водяной обогрева тельной рубашке БГУ-1,25, перед его загрузкой, была на уровне 42 оС.

После тщательного перемешивания, в предварительной емкости, жидкого птичьего помета с жидким навозом, смесь эмульгировалась скоростным мик сером в течение 20 минут. Загрузка биомассы из емкости предварительной подготовки сырья в реактор производилась фекальным насосом через загру зочный люк. Затем люк был плотно закрыт, запущен насос для циркуляции воды в системе обогрева, включен электрообогрев этой системы. В течение 18 часов температура биомассы в реакторе была доведена до 52–53 оС, одна ко, выход биогаза задерживался.

На вторые сутки после запуска реактора была произведена проверка герметичности реактора и отбор газа.

Сначала с помощью герметично закрытой прозрачной пластиковой бу тылки с водой был определен выход биогаза присоединением его к газоот водной трубе реактора. При не работающей системе перемешивания био массы, выход биогаза из реактора был не значительным. При включении мешалки, газ выходил с достаточно большой скоростью и, вода в кон трольной бутылке «кипела» от газа.

Рис. 1. Схема контроля выхода количества биогаза при работе БГУ При остановки мешалки через 15 минут выход биогаза прекращался.

Предположительно это является следствием коркообразования от сухих фракций птичьего помёта и соломы или пленкообразования от жирных ма сел. Через несколько дней постоянное газовыделение улучшилось, однако, не дошло до необходимого уровня и интенсифицировалось только при пе ремешивании. Так как газ не собирался в газгольдеры,а уходил в атмосфе ру было решено измерить скорость выделения биогаза. Учитывая, что су ществующие стандартные газовые счётчики при достаточно малых расхо дах газа имеют большие искажения измерений, нами было решено исполь зовать простейший и доступный объёмный способ измерения (рис. 1). Для этого к контрольной бутылке – 1 были присоединены две стандартные пя тилитровые бутылки: первая заполненная водой на 1/2 часть – 2, вторая полностью – 3. Вторая пятилитровая бутылка имела систему заполнения водой и слива с краниками. Первая бутылка играла роль фиксатора начала поступления биогаза из реактора и буферного газгольдера, вторая – заме ряла время заполнения ёмкости.

Для замера объёмной скорости поступления газа фиксировалось время, и одновременно открывались краники поступления газа во вторую бутыль и слива воды из неё. Как только вода полностью вытекала из бутылки, сна чала закрывался водяной, а затем и газовый краники. Максимальное время вытекания воды составило 2,67, минимальное-2,12 минут. За 30 минут пе ремешивания биомассы бутыли заполнялись от 11 до 14 раз, что соответству ет объёмному выходу биогаза от 110 л/час до 140л/час. Перерасчёт на суточ ный выход биогаза с одного м3 объёма субстрата составил 2,64–3,34 м3/м объёма реактора в сутки.

Это достаточно хороший результат, ещё раз подтвердивший возмож ность совершенствования технологии переработки биосырья и повышения производительности БГУ использованием многокомпонентных составов биомасс. Отбор проб биомассы из реактора обнаружил жировую плёнку на поверхности субстрата, что могло быть объяснено или составом птичьего помёта или наличием каких-либо примесей в навозе. Были отобраны про бы биогаза для анализов дважды – 16.08.12 и 22.08.12, и направлены в ис пытательную лабораторию газа ОАО «ВНИПИ газодобыча».

25.08.2012 установка была остановлена.

В заключение надо отметить, на опытно-производственной установке БГУ-1,25 нами были получены достаточно высокие показатели по выходу биогаза (2,64–3,34) м3 (м3 субстрата) с концентрацией CH4 78,4 % и 80,4 % по объёму.

Достоверность состава и качества полученного биогаза подтверждается тем, что газовые анализы проведены в лицензионной лаборатории ОАО «ВНИПИ газдобыча».

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Эфендиев А.М., Абрамов С.С., Шаруев Н.К. Производственные испытания БГУ 1,25 в ЗАО « Агрофирма Волга» // Вестник Саратовского госагроуниверситета им Н.И.

Вавилова.

2. Эфендиев А.М., Абрамов С.С. Влияние вида используемого биосырья и темпера турного режима его брожения на удельный объемный выход биогаза и выбор загрузоч ного объема реактора биоэнергетической установки. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – М., 2013.

УДК 621.2.25:536. И.А. Верпаховский, Д.А. Бебко Кубанский государственный аграрный университет, г. Краснодар, Россия ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ НА ЖИВОТНУЮ И РАСТИТЕЛЬНУЮ КЛЕТКУ Введение В современном мире, когда человек стремиться больше заработать, ста новится остро вопрос о производстве продуктов питания. Целью является, при наименьших затратах, произвести товар, готовый к продаже и упот реблению. Основной пищей, богатой необходимыми человеку веществами является мясо.

Мясо – скелетная поперечно-полосатая мускулатура животного с приле гающими к ней жировой и соединительной тканями, а также прилегающей костной тканью (мясо на костях) или без неё (бескостное мясо). Также, мя сом иногда называют некоторые субпродукты: языки, печень, почки, моз ги, сердце, диафрагмы, мясо голов и пищевода и т. д.

Большая часть мяса, потребляемого людьми, производится посредством убоя домашних животных специальных мясных пород на скотобойнях.

Преобладающая составная часть мяса – мышечная ткань, в состав кото рой входят:

влага – 73–77 %;

белки – 18–21 %;

липиды – 1–3 %;

экстрактивные вещества – 1,7–2 % азотистых, 0,9–1,2 % безазоти стых;

минеральные вещества – 0,8–1,0 %.

Основные показатели качества:

уровень pH мяса;

нежность;

степень развития морфологических элементов мышечной ткани;

характер автолиза.

В 2007 г. в России более 43 % всей потребляемой говядины приходи лось на импорт. В 2008 г. эта доля составила около 46 %. Специалисты объясняют это сокращением внутреннего производства говядины и ростом импорта на фоне повышающегося спроса на этот продукт, особенно со стороны ресторанов и сетей общественного питания.

Это происходит из-за того, что ввезти мясо в страну выгоднее, чем про извести внутри неё. Помимо затрат на содержание молодняка, после убоя, мясо должно пройти первичную обработку.

В последние годы, для этих целей, помимо существующих (проварка, заморозка, посол) способов, предложено использование ультразвуковых лучей, ионизирующего излучения, электромагнитного излучения и обра ботка электромагнитным полем.

Наш метод. Кафедрой применения электрической энергии был разра ботан новый метод обработки мяса, он заключается в том, что с помощью источника импульсного тока, мы создаём электромагнитное поле, в кото рое помещается обрабатываемое мясо. Под воздействием импульсного то ка, мясо получает первичную обработку, волокна разрушаются, а потоген ные микробы погибают.

При воздействии электромагнитным импульсом на мясную продукцию, мы можем получить её обеззараживание. Так же проходя через волокна ткани, импульсный ток разрушает их целостность, что делает мясо мягче (нежнее).

Установка состоит из генератора импульсного тока 1, мультиметра 2, осцилогрофа 3, рабочего (облучающего) органа 4, экрана 5, камеры для сырья 6, трансформатора напряжения 7. Экспекриментальная установка представлена ниже. Экспекриментальная установка представлена ниже.

Рис. 1 Рис. Задача. Нашей задачей является, исследовать воздействия электромаг нитного импульса высокой частоты, для обеззараживания мяса (уничтоже ние патогенных микробов).

1. Определить необходимую форму сигнала (частота, амплитуда).

2. Выявить оптимальное время обработки произведенные эксперименты.

Номер пробирки Время обработки (t, сек) Частота (f, Гц ) Напряжение (U, В ) 1 30 22 2 60 25 3 30 35 4 60 35 5 30 45 6 60 45 7 30 100 8 60 100 9 30 150 3. Выбрать вид облучающей установки 1. Облучающий орган, 2. Электроимпульсное излучение, 3. Экранирующий материал, 4. Электромагнитный импульс, 5. Обрабатываемое мясо, 6. Пластина 4. Произвести анализ обработанного продукта.

Все опыты проведены совместно с кафедрой Технологий Переработки Продуктов, на основании их заключения, мы можем сделать выводы.

Актуальность исследований. Кафедрой применения электрической энергией, а именно Лузаном А.А. и Бебко Д.А., уже проводились опыты по обработке мясопродуктов.

Исследуемые образцы мясного сырья помещали в экранированную ка меру с вмонтируемым излучателем МП от генератора синусоидальных ко лебаний в диапозонах 10 – 100 Гц. Были получены следующие результаты.

Исследуемые образцы Время обработки, мин КМАФАнМ КОЕ/г (-3), единиц контроль 0 ЧМП при 10.0, Гц В=6мТл 15 30 45 60 ЧМП при 40.0, Гц В=6мТл 15 30 45 60 ЧМП при 70.0, Гц В=6мТл 15 30 45 60 ЧМП при 100.0, Гц 15 В=6мТл 30 45 60 УДК 621.316. В.И. Ветров, В.П. Ерушин, И.П. Тимофеев Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, Россия ДИАГНОСТИКА И ЗАЩИТА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ 0,4 КВ По данным эксплуатации электрических машин [1–2] надежность рабо ты электроустановок определяется надежностью электрической изоляции.

Существенное влияние на срок службы изоляции электродвигателей (ЭД) всех напряжений оказывает окружающая среда (температура воздуха, влажность, загрязненность среды пылью и агрессивными газами). Проник новение влаги, равно как и отпотевание изоляции, резко ухудшает ее ди электрические свойства, и вызывает необходимость ее сушки. Особенно опасно увлажнение изоляции для ЭД, периодически отключаемых в про цессе эксплуатации. В этом случае включение ЭД в работу приводит к ко роткому замыканию и выходу ЭД из строя по причине попадания влаги в коробку с выводами, либо увлажнения изоляции за счет отпотевания или проникновения влаги или пара. Планово-предупредительные мероприятия по контролю состояния изоляции и в целом исправности ЭД не могут пре дотвратить повреждения по указанным выше причинам.

Нагревостойкость изоляции определена ГОСТ 183-74, который опреде ляет те предельные значения температуры, до которых могут нагреваться различные части электрических машин без сокращения нормального срока службы машины (обычно 15–20 лет) [1].

При создании систем диагностики и защиты нужно иметь алгоритмы, однозначно определяющие опасные режимы перегрузок, информацию об уровне изоляции ЭД до включения его в сеть.

Допустимое время перегрузки tДОП в зависимости от температуры охла ждающей среды и загрузки ЭД определяется на основе решения уравнения теплового баланса [3].

При температуре охлаждающей среды 0 равной нулю, уравнение имеет вид:

P d t a F d t c G d (1) где Р – выделяемые в машине потери от тока нагрузки;

a– коэффициент теплообмена;

F – поверхность охлаждения;

с – удельная теплоемкость материала обмоток;

G – вес обмотки статора.

Если потери Р конечны, то при длительности процесса нагревания, стремящегося к бесконечности, температура машины стремится к устано вившемуся значению y, равному:

(2) P y.

aF Уравнение (1) с учетом (2) примет вид:

(3) a F y dt a F dt c G d.

Разделяя переменные и учитывая, что при t = 0 температура машины = Н.Р. (Н.Р температура машины в предшествующем установившемся ре жиме), получим общее решение:

t t y 1 e H. P. e. (4) c постоянная времени нагрева электродвигателя.

G Здесь – aF Общее решение по (4) можно представить в следующем виде:

t (5) H.P. y H.P. 1 e.

Заменим в уравнении (5) температуры через номинальную температуру перегрева Н, соответствующую номинальному току, полагая, что:

(6) y 0 H k П и (7) H.P. 0 H kЗ2, где kП =IП / IН – коэффициент перегрузки;

kЗ =IН.Р. / IН – коэффициент загрузки в предшествующем перегрузке ре жиме;

0 - температура охлаждающей среды на выходе машины.

t t Принимая = ДОП, t=tДОП, а выражение 1 e заменим через, так x как e 1 x при х1, получим:

ДОП k H (8) t ДОП.

k П k 2 В [3] показано, что постоянная времени нагрева меняется обратно пропорционально квадрату номинальной плотности тока и для медных об моток определяется по формуле:

(9) 2 H.

jНОМ Температуру перегрева обмоток Н при протекании номинального тока определим исходя из предельно допустимой для изоляции по ГОСТ 8865-70, приняв равной 40 °С. Обычно плотность тока в обмотках ЭД 0,4 кВ изме няется в пределах 3,5 ј 5 A/мм2. Зависимости tДОП =f (kП;

О ) для приня того ј=5 A/мм2 приведены на рисунке 1.

Рис. 1. Зависимость tДОП =f (kП;

О ) Использование микропроцессорной техники при построении устройств защиты электрооборудования позволяет без особых дополнительных за трат выполнять также функции диагностики этого оборудования, исполь зуя уже имеющуюся информацию по контролируемым параметрам. Так разработанная на кафедре электрических станций НГТУ микроконтрол лерная защита электродвигателей 0,4 кВ не только обеспечивает их полно ценную защиту, но и выполняет ряд диагностических функций.



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 10 |
 

Похожие работы:





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.