AGRIS - 

Data provenance by Country

2017

Vodyannikov, V.T., Russian State Agrarian Univ., Moscow

Problems of energy-supply in AIC are considered in conditions of innovative development in economics. Production and consumption of energy resources are evaluated in developed countries and agrarian sector in Russia. Renewable sources of power (RSP) are expected to be used wider in the nearest future. In most countries, where RSP is used, the results are successful because of active government subsidy on produced energy. The article proves that on RSP basis the cost of electricity reduces, but on traditional electro stations it increases because of improving cost of primary sources, raising the price of technologies and tightening ecological demands. The remarkable decrease of production cost 1kw*h of electric power on wind-driven electric power station and other RSP stations in this sphere with processes and technology development. Preference of RSP solves environmental problems, climate change on the planet, as traditional energetic impinges environment. Local power sources are advised to use, renewable sources should be involved in economic circulation, and also fast restoration and further improvement of centralized energy systems should be produced. Approved method of bioenergetics potential assessment of agricultural wastes proves the modernization priority in country energetic using RSP expansion. Examples of a successful solution of the problem of energy-supply by some Russian agricultural organizations are given. In particular, construction of the power complex that uses natural gas in the Tver region paid off in 3,5 years. Wastes of agricultural production can also be successfully processed into biogas; similar technologies are applied in a number of farms. | Рассмотрены проблемы энергообеспечения предприятий АПК в условиях инновационного развития экономики. Оценивается производство и потребление энергоресурсов в развитых странах и аграрном секторе России. В ближайшей перспективе ожидается расширение использования возобновляемых источников энергии (ВИЭ). В большинстве стран мира, где используется ВИЭ, результаты успешны благодаря активному государственному субсидированию или дотациям на производимую энергию. Доказывается, что на основе ВИЭ стоимость электроэнергии снижается, а на традиционных электростанциях растет из-за повышения цен на первичные источники энергии, удорожания технологий и ужесточения экологических требований. С развитием техники и технологии в этой сфере происходит существенное снижение стоимости производства 1 кВт*ч электроэнергии на ветроэлектростанциях и других установках ВИЭ. Предпочтительность ВИЭ решает проблемы охраны окружающей среды, изменения климата на планете, т.к. традиционная энергетика негативно влияет на природную среду. Предлагается использовать местные источники энергии, вовлекать в хозяйственный оборот возобновляемые источники, а также производить ускоренное восстановление и дальнейшее совершенствование централизованных систем энергообеспечения. Апробированная методика оценки биоэнергетического потенциала отходов аграрного производства подтверждает приоритетность модернизации сельской энергетики за счет расширения использования ВИЭ. Приводятся примеры успешного решения проблемы энергообеспечения некоторыми российскими с.-х. организациями. В частности, строительство в Тверской области энергокомплекса, работающего на природном газе, окупилось за 3,5 года. Отходы с.-х. производства также могут быть успешно переработаны в биогаз; подобные технологии внедряются в ряде хозяйств.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Lobachevskij, Ya.P., All-Russia Research and Development Inst. of Mechanization of Agriculture, Moscow

Power consumption decrease is an important factor at the soil tillage and for the choice of working tools, in particular disc ones which are mounted on plows, disc harrows, disc headers, stubble cleaners and combined units It has been assumed that transformation of the external blade edge of a cutout disc segment towards its concave surface will reduce the power consumption of interaction. A hinged laboratory plant was used for mounting V-shaped and chisel-type tines, plow bodies, disc working tools. A lead angle and tillage depth can be changed due to basic wheels. Segments of 3 cutout disks having a diameter of 560 mm were plastically deformed. The external blade edge of a segment was unbent by means of a templet and controlled by a measuring tool. Test conditions: a background is cereals stubble, soil type is clay loam, absolute humidity is 24.47%, and hardness is 2.44 MPa. The horizontal component of traction resistance of cutout discs with the blade edge transformed by 1, 2 and 3 degrees external is less than the similar parameter of standard working tool by 24.86; 30.92 and 27.48%, respectively. At the same time an increase in the incorporation degree of plant remains by 2.63; 5.96 and 8.30% in absolute terms is observed. The soil surface crumbling coefficient increased by 2.27; 4.51 and 20.33% in absolute terms. The size of a surface roughness decreased by 12.75; 33.33 and 41.44%, respectively. | Снижение энергоемкости – важное условие при обработке почвы и выборе рабочих органов, в частности дисковых, которые устанавливаются на плугах, дисковых боронах, дискаторах, лущильниках, комбинированных агрегатах. Предположили, что трансформация внешней режущей кромки сегмента вырезного диска в сторону его вогнутой поверхности снизит энергоемкость взаимодействия. Использовали навесную лабораторную установку, на которой можно монтировать стрельчатые и долотообразные лапы, плужные корпуса, дисковые рабочие органы. Предусмотрена возможность изменения угла атаки и глубины хода с помощью опорных колес. Сегменты 3 вырезных дисков диаметром 560 мм в нагретом состоянии были подвергнуты пластическому деформированию. Внешнюю режущую кромку сегмента отгибали с помощью шаблона и контролировали измерительным инструментом. Условия проведения испытаний: фон – стерня зерновых, гранулометрический состав – суглинок, абсолютная влажность – 24,47%, твердость – 2,44 МПа. Установили, что горизонтальная составляющая тягового сопротивления вырезных дисков с трансформированной на 1, 2 и 3 градуса внешней режущей кромкой меньше аналогичного параметра стандартного рабочего органа на 24,86; 30,92 и 27,48% соответственно. При этом отмечается увеличение степени заделки растительных остатков на 2,63; 5,96 и 8,30% в абсолютном выражении. Коэффициент крошения поверхностного слоя увеличился на 2,27; 4,51 и 20,33% в абсолютном выражении. Величина гребнистости поверхности уменьшилась на 12,75; 33,33 и 41,44% соответственно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Vorob'ev, Yu.V., Tambov State Technical Univ.

The peculiarities of motor fuels modifications by transmitting them through a static activator mixer are given. An activator is a cylinder of 150 mm long subdivided into 3 chambers having a diameter of 30-50 mm with screw-type members and cones inside that have a physical impact on the fuel passing through them. The scheme of activator mixer is also provided and the technological process is illustrated. The results of testing the treatment of different kinds of fuels in the activator are shown. It has been found that after transmission of diesel fuel through an activator the content of sulfur reduced 1.5-2 times and the content of resins reduced up to 9 times, the content of harmful gases reduced: CO – by 79%, NO and NO2- by 14%. The activated fuel consumption reduction up to 20-27% without engine power reduction is achieved by changing the fractional composition of benzene, diesel fuel, carbon crushing by the activator and increasing the calorific value by the activator. Activated fuel reduces the smokiness of the operation of diesel engines and preserves low-temperature qualities of it. A common diesel fuel loses liquidity at 30 deg С while activated fuel preserves its liquidity at minus -45 deg С. It is concluded that the activator provides a chance to reduce the fuel consumption and the quantities of harmful gas emissions. The activator can be used for producing motor fuels using Euro-3 and Euro-4 standards. | Изложены особенности модификации моторных топлив посредством пропускания его через статический смеситель-активатор. Активатор представляет собой цилиндр длиной 150 мм, подразделенный на 3 камеры диаметром 30-50 мм с винтовыми элементами и конусами внутри, которые оказывают механическое воздействие на проходящее через них топливо. Дается схема смесителя-активатора, описывается технологический процесс работы. Приводятся результаты испытаний по обработке в активаторе различных видов топлива. Установлено, что после пропускания дизельного топлива через активатор содержание серы уменьшилось в 1,5-2 раза, а смол до 9 раз, содержание вредных газов уменьшилось по СО на 79%, по NO и NO2 до 14%. Снижение расхода активированного топлива до 20-27% без уменьшения мощности двигателя достигается за счет того, что активатор изменяет фракционный состав бензина, дизельного топлива, осуществляет дробление углеродов и повышение теплотворной способности. Активированное топливо уменьшает дымность работы дизельных двигателей и сохраняет низкотемпературные свойства. Так, обычное дизельное топливо при температуре 30 град. С теряет текучесть, а активированное топливо сохраняет текучесть при минус 45 град. С. Делается вывод, что активатор позволяет уменьшить расход топлива, снизить количество вредных выбросов. Активатор может использоваться при производстве моторных топлив по нормам Евро – 3 Евро -4.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Nechaev, V.N., Nizhnij Novgorod State Engineering and Economic Inst.

Design and working process of some of the most popular hammer crushers are shown. On the basis of the conducted analysis it was found that on the market of feed mill equipment is the large range of hammer mills grain but they do not always fit the declared performance. Two types of grinders were developed in the Nizhny Novgorod State Engineering-Economic University: hammer mill with a rotor-fan for the pneumatic loading and unloading of material and crusher grain with a displaced fan which is a continuation of the scientific-practical research in this area. Production testing of developed grain crusher with rotor-fan was held in Nizhny Novgorod region. As the crushed material used grain (barley with 97.1%, oats 2%, impurities - 0.9%) at a humidity of 14%. Results of inspection revealed that the quality of the crushed grain met the zootechnical requirements for all groups of farm animals: residue on the sieve with a diameter of 3 mm did not exceed 5%, the number of whole grains was less than 0.5%, the content of dust fraction was not more than 0.54% with specific energy consumption of 1.3 kW*h/t*ea.sm.mst. Throughput of the crusher is 250-300 kg/h with an installed capacity of 1.5 kW. The constructive features and principle of operation of a hammer mill with a displaced fan are described. It is noted that the available configuration parameters such as peripheral speed of hammers and the "live" section of the sieve can be used to feed all groups of farm animals. Developed constructive-technological schemes of grain crushers meet the General technical requirements set in GOST 28098-89. | Рассмотрены устройство и рабочий процесс наиболее распространенных молотковых дробилок. На основании проведенного анализа установлено, что на рынке комбикормового оборудования представлена большая линейка молотковых дробилок зерна, но они не всегда отвечают заявленным показателям. Связано это со значительными энергозатратами на процесс дробления, большими объемами работ и зоотехническими требованиями. В Нижегородском государственном инженерно-экономическом университете разработаны два типа измельчителей: молотковая дробилка с ротором-вентилятором, обеспечивающая пневматическую загрузку и выгрузку материала, и дробилка зерна со смещенным вентилятором, являющаяся продолжением научно-практических исследований в данной области. Производственная проверка разработанной дробилки зерна с ротором-вентилятором проводилась в Нижегородской области. В качестве измельчаемого материала использовалась зерносмесь (ячмень – 97,1%, овес – 2%, примеси – 0,9%) при влажности 14%. Выявлено, что качество измельченного зерна соответствовало зоотехническим требованиям для всех групп с.-х. животных: остаток на сите диаметром 3 мм не превышал 5%, количество целых зерен − менее 0,5%, содержание пылевидной фракции − не более 0,54% при удельных энергозатратах 1,3 кВт*ч/т*ед.ст.изм Пропускная способность дробилки − 250…300 кг/ч при установленной мощности 1,5 кВт. Описаны конструктивные особенности и принцип работы молотковой дробилки со смещенным вентилятором. Отмечено, что благодаря доступной настройке таких параметров, как окружная скорость молотков и "живое" сечение решета, можно получать корм для всех групп с.-х. животных. Так, задача по увеличению пропускной способности, снижению энергоемкости, повышению качества готового продукта решена за счет конструктивного исполнения дробилки. Разработанные конструктивно-технологические схемы дробилок зерна отвечают общим техническим требованиям, изложенным в ГОСТ 28098−89.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Samsonov, V.A., Editorial Board of the journal "Mechanization and Electrification of Agpiculture", Moscow

The purpose of the study is to determine the optimal power, operating weight and energy saturation (ES) of an agricultural tractor at the minimum specific energy consumption (SEC) - the ratio of energy costs when processing a unit of area to the achieved productivity. Objects of research: combined arable units with wheeled and caterpillar tractors of general purpose. Initial material: nominal traction forces accepted for different traction classes; coefficients that characterize the traction-coupling properties of the tractor; the tractor's power balance equation; skidding function; computer program to minimize the function by the dichotomy method; dependences for dimensionless coefficients that take into account the increase in the specific traction resistance of the unit with an increase in operating speed. The main research method is the calculation using nonlinear programming when the ES is changed by the dichotomy method. When loading with nominal tractive effort, the nominal power of a general-purpose tractor and its maximum ES are determined by the SEC corresponding to the operation of the arable unit with permissible operating speed and slippage. The minimum ES of the tractor is determined by the ratio of the minimum operating power to the maximum operating weight of the tractor corresponding to the maximum traction efficiency. The main conclusions: the SEC of the tractor on the process operation depends on its type and the dimensionless coefficient, taking into account the increase in the specific traction resistance of the unit with increasing speed and changing in the parabola; the nominal power of the wheeled tractor is in the interval, the lower limit of which determines the minimum SEC at the maximum traction efficiency, the upper one - the SEC at the maximum permissible speed and permissible slippage; the rated power of the crawler tractor is determined by the SEC at the maximum permissible speed and permissible slippage. | Цель исследования - определение оптимальных значений мощности, эксплуатационной массы и энергонасыщенности (ЭН) с.-х. трактора по минимуму удельных энергозатрат (УЭ) – отношения энергозатрат при обработке единицы площади к достигнутой производительности. Объекты исследования: комбинированные пахотные агрегаты с колесными и гусеничными тракторами общего назначения. Исходный материал: номинальные тяговые усилия, принятые для разных тяговых классов; коэффициенты, характеризующие тягово-сцепные свойства трактора; уравнение мощностного баланса трактора; функция буксования; компьютерная программа минимизации функции методом дихотомии; зависимости для безразмерных коэффициентов, учитывающих увеличение удельного тягового сопротивления агрегата с повышением рабочей скорости. Основной метод исследования – расчет с использованием нелинейного программирования при изменении ЭН способом дихотомии. При загрузке номинальным тяговым усилием номинальную мощность трактора общего назначения и его максимальную ЭН определяют УЭ, соответствующие работе пахотного агрегата с допустимыми значениями рабочей скорости и буксования. Минимальная ЭН трактора определяется отношением минимальной эксплуатационной мощности к максимальной эксплуатационной массе трактора, соответствующей максимуму тягового КПД. Основные выводы: УЭ трактора на технологической операции зависят от ее вида и безразмерного коэффициента, учитывающего повышение удельного тягового сопротивления агрегата при увеличении скорости и изменяющегося по параболе; номинальная мощность колесного трактора находится в интервале, нижний предел которого определяют минимальные УЭ при максимальном тяговом КПД, верхний – УЭ при максимальной допустимой скорости и допустимом буксовании; номинальную мощность гусеничного трактора определяют УЭ при максимальной допустимой скорости и допустимом буксовании.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Antipin, V.P. | Valyazhonkov, V.D. | Durmanov, M.Ya. | Kulikov, V.N. | Mikhajlov, A.O., St. Petersburg State Forest Technical Univ.

Offers on accounting of dynamic loading of parts when designing machine and tractor unit (MTU) were developed. In transport mode on K-744P-05 tractor's tangential traction force amplitude-frequency characteristic state surface at regular speed of 3.6 m/s, transmission gear ratio (TGR) of 35.35, at frequency of 8.0 1/s amplitude increases to 16.62 kN, with is accompanied by MTU's "galloping". Amplitude-frequency characteristic's surface is obtained by calculation, and transmission is taken as "stepless variator", limited by TGR of 126.10 and 20.30. This allows to refine oscillations amplitude between the nearest gear stages and adjust TGR values. The phase-frequency characteristics of the components of the dynamic component of the tangential pulling force are calculated: inertial forces and forces from oscillations of the machine-tractor unit in the longitudinal-vertical plane. It was found that with the decrease in the center-to-center distance by 12.5% (to 2.8 m), the amplitude increased by 0.49 kN (2.9%), and the amount of spent energy - to 103.2 kJ/s, which is higher by 14.46 kJ/s (14.0%) than at the nominal interaxial distance of 3.2 m. At the interaxial distance increased by 25% (from 3.2 to 4.0 m), the amplitude decreased by 0.6 kN (3.6%), and the amount of energy - by 16.4 kJ/s (18.5%). The increase in the phase of delay of forces from oscillations of the MTU in the longitudinally vertical plane from 45 to 59.9 degrees reduces dynamic loading, and the reduction in the phase of inertial forces from 13.6 to 12.8 degrees continues to support "galloping". After adjusting the TGR on the first gear of the fourth mode from 35.8 to 29.42, the regular component of the tangential traction force decreased by 7.1 kN (17.9%); total power consumption - by 23.4 kW (9.7%); fuel consumption per hour - by 5.2 kg/h; oil consumption for the burn - by 56 g/h. The speed of movement increased by 0.77 m/s (21.6%). So, TGR should be altered on the stage of MTU planning. | Разрабатывали предложения по учету динамической нагруженности узлов при проектировании машинно-тракторного агрегата (МТА). Показано, что, в транспортном режиме на поверхности состояния амплитудно-частотной характеристики касательной силы тяги трактора К-744Р-05 при регулярной скорости 3,6 м/с, передаточном числе трансмиссии (ПЧТ) 35,35, на частоте 8,0 1/с амплитуда увеличивается до 16,62 кН, что сопровождается "галопированием" МТА. Поверхность амплитудно-частотной характеристики получена расчетным путем, а коробка передач принята как "бесступенчатый вариатор", ограниченный ПЧТ 126,10 и 20,30. Это позволяет уточнять амплитуду колебаний между ближайшими ступенями коробки передач и корректировать передаточные числа ПЧТ. Вычислены фазо-частотные характеристики компонентов динамической составляющей касательной силы тяги: инерционные силы и силы от колебаний машинно-тракторного агрегата в продольно-вертикальной плоскости. Установлено, что с уменьшением межосевого расстояния на 12,5% (до 2,8 м) амплитуда увеличилась на 0,49 кН (2,9%), а количество затрачиваемой энергии – до 103,2 кДж/с, что больше на 14,46 кДж/с (14,0%), чем при штатном межосевом расстоянии 3,2 м. При межосевом расстоянии, увеличенном на 25% (с 3,2 до 4,0 м), амплитуда снизилась на 0,6 кН (3,6%), а количество энергии - на 16,4 кДж/с (18,5%). Увеличение фазового запаздывания сил от колебаний МТА в продольно-вертикальной плоскости с 45 до 59,9 градусов снижает динамическую нагруженность, а снижение фазы инерционных сил с 13,6 до 12,8 градусов продолжает поддерживать "галопирование". После корректировки ПЧТ на 1-й передаче 4-го режима с 35,8 на 29,42 понизились следующие показатели: регулярная составляющая касательной силы тяги - на 7,1 кН (17,9%); суммарно затрачиваемая мощность - на 23,4 кВт (9,7%); часовой расход топлива - на 5,2 кг/ч; расход масла на угар - на 56 г/ч; скорость движения увеличилась на 0,77 м/с (21,6%). Итак, ПТЧ следует корректировать на стадии проектирования МТА.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Bulatov, S.Yu., Nizhnij Novgorod State Engineering and Economic Inst.

The investigations of feed preparing complex were conducted in the laboratories in 2007-2016: operations of particular units and feed preparing machine in general were studied with the aim to improve design and technological process. In the study of operation of the feed preparing machine, some analytical dependences were obtained that enable determining the influence of certain parameters on its working characteristics: performance, energy consumption, feed quality. Conducted experimental investigations enabled stating theoretical studies and determining parameters of studied nodes of: 1) ejector (diffuser entry-hole diameter of 100 mm, diffuser angle 30 deg. and the area of entry circular annulus F of 56 cm2, providing minimal losses of airflow pressure and increase of throughput capacity of the smasher from 1960 kg/h up to 2270 kg/h); 2) rotor-fan grain smasher with(rotation rate 3000 min-1; blade rounding radius of 45 mm; diameter of screen holes of 3 mm); 3) separator (perforation area of coarse chamber bottom 570 mm2, depth of coarse chamber 140 mm, separating screen radius 190 mm, length of holes of separating surface 26 mm); 4) root chopper (cutting angle of horizontal knives of 25 deg., number of horizontal knives - 2 and cutting speed is 12 m/s); 5) feed fermenter mixer (mixing time for moist feed 5-8 min, specific energy consumption – 1.06 (KW*h)/t, heterogeneity coefficient does not exceed 15 %, performance of mixer is 10 t/h at rotation rate of mixing node 55 l/min; mixing time for dry feed 4.5-7 min, specific energy consumption – 1.36 (KW*h)/t, heterogeneity coefficient – less than 15%, performance – 12 t/h at rotation rate of the mixing node 65 l/min). Obtained analytical dependences can be applied for creation of constructive and technological schemes of compound feed machines elements (grain mashers, ejectors, pneumoseparators, and mixers) and can be used at design, research, and educational organizations. | В 2007-2016 гг. в лабораториях проводились исследования кормоприготовительного комплекса: изучались рабочие процессы отдельных элементов и кормоприготовительный агрегат в целом с целью совершенствования конструкции и технологического процесса. Проведенные экспериментальные исследования позволили подтвердить правильность теоретических исследований и определить оптимальные параметры исследуемых узлов: 1) эжектора (диаметр входного отверстия диффузора 100 мм, угол диффузора 30 град и площадь входного кольцевого зазора 56 см2, обеспечивающие минимальные потери напора воздушного потока и увеличение пропускной способности дробилки с 1960 кг/ч до 2270 кг/ч.); 2) дробилки зерна с ротором-вентилятором (частота вращения ротора-вентилятора 3000 1/мин; радиус закругления лопатки 45 мм; диаметр отверстий решета 3 мм); 3) сепаратора (площадь перфорации днища камеры крупных примесей 570 мм2, глубина камеры для крупных примесей 140 мм, радиус сепарирующей решетки 190 мм, длина отверстий сепарирующей поверхности 26 мм); 4) измельчителя корнеклубнеплодов (угол резания горизонтальных ножей 25 град, количество горизонтальных ножей 2 и скорость резания 12 м/с); 5) смесителя-ферментатора кормов (при смешивании влажных кормов время смешивания 5-8 мин, удельные энергозатраты – 1,06 (кВт*ч)/т, коэффициент неоднородности не превышает 15%, производительность смесителя составляет 10 т/ч при частоте вращения смешивающего узла 55 1/мин; при смешивании сухих кормов время смешивания 4,5-7 мин., удельные энергозатраты – 1,36 (кВт*ч)/т, коэффициент неоднородности – менее 15%, производительность – 12 т/ч при частоте вращения смешивающего узла 65 1/мин). Полученные аналитические зависимости применимы при создании конструктивно-технологических схем элементов комбикормовых агрегатов (дробилок зерна, эжекторов и пневмосепараторов, смесителей) и могут быть использованы в проектно-конструкторских, научно-исследовательских и учебных заведениях.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Shakhov, V.A. | Kozlovtsev, A.P. | Ashirov, I.Z. | Popova, M.I., Orenburg State Agrarian Univ.

The purpose of the study was to find and substantiate new ways of reducing energy costs for food products cooling in the process of their production and treatment by using natural cold. The scheme of a refrigerating chamber for products cooling for a short-term storage with the use of natural cold, produced by means of the thermo-syphon system, has been developed. The possibility and expediency of placing a storage facility of this type on the ground at the junction of the block of auxiliary dairy farm premises and the cowshed, preferably on the north side, are proved by the fact that the thermosyphon system makes it possible to accumulate cold in the ice storage chamber by forming ice at negative ambient temperatures. The research methods used up-to-date information technologies, analytical studies of heat exchange processes in the "ATIV" system based on classical mechanics, hydraulics, thermodynamics, hydro- and ice-thermal science, theory of experimental planning and the principles of creating problem-oriented software packages. Calculation and analysis of process parameters were carried out using the theory of mathematical data processing. The working capacity of the ice storage room, depending on the annual milk yield and the number of cows on the dairy farm, was determined. It was calculated that for a 200-cow heads farm with annual milk yield of 3000 liters, the required ice-storage capacity should be 224 m3, while for a farm with 200 cows with an annual milk yield of 6000 liters, it had to be 450 liters. Moreover, there should also be provided the capacity for non-freezing water needed for the ice water pump operation, being equal to 5–7% of the working one, in the ice storage facility. It is concluded that the use of refrigerated chambers with thermo-syphons will ensure the process of food products cooling year-round, without power consumption. | Цель исследования – поиск и обоснование новых способов снижения энергетических затрат на охлаждение пищевых продуктов при производстве и переработке за счёт использования естественного холода. Работа выполнена в 2016-2017 гг. Разработана схема холодильной камеры для охлаждения продуктов при краткосрочном хранении с использованием природного холода, получаемого с помощью термосифонной системы. Обоснована возможность и целесообразность размещения хранилища подобного типа на земле на стыке блока вспомогательных помещений молочнотоварной фермы с коровником, желательно с северной стороны, поскольку термосифонная система позволяет накапливать холод в ёмкости льдахранилища посредством образования льда при отрицательных температурах окружающего воздуха. Методы исследования работы опираются на современные информационные технологии, аналитические исследования процессов теплообмена в системе "АТИВ" с применением классической механики, гидравлики, термодинамики, гидро- и льдотермики, теории планирования эксперимента и принципы создания проблемно-ориентированных программных комплексов. Расчёты и анализ параметров процесса проведены с использованием теории математической обработки данных. Выполнены расчёты рабочего объёма льдохранилища в зависимости от годового удоя и числа коров на молочнотоварной ферме. Рассчитано, что для фермы на 200 гол. с годовым удоем 3000 л молока необходимый объём хранилища составит 224 м3, для фермы на 200 гол. с годовым удоем 6000 л – 450 л. К рабочему объёму добавляется незамерзаемый объём воды, необходимый для работы насоса ледяной воды, равный 5–7% от рабочего. Сделан вывод, что использование холодильных камер с термосифонами позволит обеспечить процесс охлаждения пищевых продуктов круглогодично без затрат электроэнергии.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Vasil'ev, A.N. | Budnikov, D.A., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

Different options for reducing the energy intensity of the grain drying process and the efficiency of a combination of certain types of impacts are analyzed. The following conclusions are made: when selecting ways of intensification and ensuring energy conservation, one should be guided by key requirements of technological processes and economic criteria of production efficiency. Ways of intensification and energy saving of heat and moisture transfer processes often have limited application and are not applicable in some technological processes. Combination of several methods allows intensifying the drying process, but often this leads to an increase in energy intensity. It is advisable to use a combination or alternation of several methods of exposure in separate drying stages (for example, when the wheat is dried from 16% to 14%). | Проанализировали разные варианты снижения энергоемкости процесса сушки зерна и эффективность сочетания некоторых видов воздействий. Были сделаны следующие выводы: при выборе путей интенсификации и обеспечения энергосбережения следует руководствоваться ключевыми требованиями технологических процессов и экономическими критериями эффективности производства. Способы интенсификации и энергосбережения процессов тепло-влагопереноса зачастую имеют ограниченное применение и неприменимы в некоторых технологических процессах. Комбинация нескольких способов позволяет интенсифицировать процесс сушки, однако нередко это приводит к увеличению энергоемкости. Комбинацию или чередование нескольких способов воздействия целесообразно применять на отдельных стадиях сушки (например, при досушивании пшеницы с 16 до 14%).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Tikhomirov, D.А. | Trunov, S.S., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

Issues of improvement of decentralized hot water supply systems for livestock farms have been discussed. Disadvantages of centralized hot water supply systems have been specified. The reduction method of consumption of hot water and of electricity for technological purposes and those of sanitation and hygiene, at cattle farms with livestock number of 400 cows, with the use of water pressure regulator gear (RG) has been studied. The gear-regulator design has been described that makes it possible to stabilize and to control water flow pressure at the consumer's side thus saving both water and electricity. The standard design of membrane-type water pressure RG comprises a case with input and output stub pipes divided by seat guide and locking device, a membrane, a spring that limits the water flow and an adjusting screw. The seat guide is made in form of cylinder, while the locking device is made in the form of valve. The valve adjoins the seat guide by its flat plate, and a rod is linked to the membrane. A more adaptive design of RG has been developed owing to the change of number of spring and their stiffness, as well as that of geometry of seat guide and locking valve. 2 springs are mounted that withstand water flow. One of the two springs is 1/3 of its length longer the other, and is installed inside it so that it activates at the required water pressure of, at least, 1.5 to 2.0 kg/square meter, at the output of regulator. At higher pressures, all the two springs are active. The seat guide and locking valve are conically-ended to provide a better joining between them. As a result, the water pressure control at the output of regulator and at the input of the water-heater becomes more smooth and stable (1.5 to 2.0 kg/sq.m), which improves regulator characteristics and makes it possible to reduce water consumption. Recommendations are given for combined use of electric water heater and RG in the hot water supply systems for livestock farms. | Рассматривается вопрос совершенствования децентрализованных систем горячего водоснабжения на животноводческих фермах. Выявлены недостатки централизованных систем горячего водоснабжения. Поднимается проблема экономии потребления горячей воды и расхода электроэнергии на технологические и санитарно-гигиенические цели на ферме КРС с поголовьем 400 коров с помощью редукторов-регуляторов (РР) давления воды. Описывается конструкция РР, позволяющая стабилизировать и регулировать давление потока воды у потребителя, экономить потребление воды электроэнергии. Стандартная конструкция РР давления мембранного типа содержит корпус с входным и выходным патрубками, разделёнными седлом и запорным клапаном, мембрану, пружину, противодействующую потоку воды, и регулировочный винт. Седло выполнено в виде цилиндра, запорное устройство – в виде клапана. Клапан плоской тарелкой прилегает к седлу, а стержень соединён с мембраной. Предложена более адаптивная конструкция РР за счёт изменения числа и жёсткости пружин и геометрии седла и запорного клапана. Установлены 2 пружины, противодействующие потоку воды. Одна из пружин находится внутри другой, длиннее другой на 1/3 и работает при требуемом давлении на выходе регулятора менее 1,5–2 кг/м2. При большем давлении работают обе пружины. На седле и запорном клапане имеются конические фаски, обеспечивающие более качественное прилегание клапана к седлу. В результате процесс регулирования давления воды на выходе редуктора и на входе в водонагреватель становится более плавным и стабильным, особенно в зоне низких давлений воды на выходе регулятора (до 1,5-2,0 кг/м2), что даёт качественное улучшение характеристик регулятора и снижение потребления воды. Даны рекомендации по совместному применению электроводонагревателя и РР в системах горячего водоснабжения животноводческих ферм.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation