AGRIS - 

2023

Khafizov, K.A. | Khafizov, R.N. | Nurmiev, A.A. | Galiev, I.G. | Bajgil'deeva, E.I.

Investigations were realized in the Republic of Tatarstan. The ways to reduce the integral emission of carbon dioxide into the atmosphere by optimizing the equipment parameters and its operating modes were identified. Numerous computational experiments were carried out using a mathematical model of chiselling aggregate. The criterion for their operation efficiency is the minimum integral CO2 emission by the aggregate over the entire life cycle. The optimal parameters of a chisel cultivator aggregate for the specified operating conditions were identified: weight – 150 kN, engine power – 477 hp, operating width – 7 m, operating speed – 9.5 km/h. With such values of the main parameters of a tractor and aggregate, the CO2 emission into the atmosphere is minimum, it equals of 423 kg/ha. The total energy costs will amount to 3,247 MJ/ha, performance for 1 h of shift time is 3.77 ha/h, fuel consumption per a hectare is 13.8 kg/ha, conventional traction efficiency coefficient is 0.72. The tractor weight changes toward increasing or decreasing will lead to an increase in the specific total energy costs and the amount of CO2 emitted into the atmosphere. The influence of some factors such as work volume, planned yield, chisel cultivator specific resistivity, etc. on the value of the integral CO2 emission during aggregate operation was determined. The possibility of reducing the integral emission of carbon dioxide in the range from 100 to 2,000 kg/ha, depending on the aggregate operating conditions and the equipment used, was revealed. It has been found that a decrease in the specific resistivity of the chisel cultivator from 16 kN/m to 8 kN/m leads to a decrease in CO2 emissions from 565 to 325 kg/ha, which will average out at 30 kg/ha per 1 kN/m. | Исследования проводили в Республике Татарстан. Выявляли пути снижения интегрального выброса диоксида углерода в атмосферу за счет оптимизации параметров техники и режимов её работы. Проведены многочисленные вычислительные эксперименты с использованием математической модели агрегатов на глубоком рыхлении почвы. Критерий эффективности их эксплуатации – минимальный интегральный выброс СО2 агрегатом за весь жизненный цикл. Выявлены оптимальные параметры агрегата глубокорыхлителя для заданных условий их работы: вес – 150 кН, мощность двигателя – 477 л.с., ширина захвата – 7 м, рабочая скорость – 9,5 км/ч. При таких значениях основных параметров трактора и агрегата обеспечивается минимальный выброс в атмосферу СО2, равный 423 кг/га. Суммарные энергетические затраты составят 3247 МДж/га, производительность за 1 час времени смены – 3,77 га/ч, погектарный расход топлива – 13,8 кг/га, условный тяговый коэффициент полезного действия трактора (КПД) – 0,72. Изменение веса трактора в сторону увеличения или уменьшения приведет к росту удельных суммарных энергетических затрат и количества СО2, выбрасываемого в атмосферу. Определено влияние некоторых факторов (объема работы, планируемой урожайности, удельного сопротивления глубокорыхлителя и др.) на величину интегрального выброса СО2 при эксплуатации агрегата. Выявлена возможность снижения интегрального выброса диоксида углерода в пределах от 100 до 2000 кг/га, в зависимости от условий работы агрегатов и используемой техники. Установлено, что снижение удельного сопротивления глубокорыхлителя с 16 кН/м до 8 кН/м приводит к снижению выброса СО2 с 565 до 325 кг/га, что составит в среднем 30 кг/га на 1 кН/м.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Korotkij, I.A. | Rasshchepkin, A.N. | Korotkaya, E.V.

The necessity of increasing the energy efficiency of low-temperature systems defined by both the rise in the cost of energy resources and the deficit that occurs in some cases is justified. The optimization of the low-temperature systems involved in the production, storage and transportation of food products in order to increase their energy efficiency can be carried out through a number of technological and technical solutions. The most effective of them seems to be the replacement of refrigerating units (RU) powered by ammonia and freon (ARU and FRU) with RU powered by carbon dioxide (CDRU). The purchase of CDRU will be by 15-20% more expensive compared to ARU and FRU, but replacing freon in the cooling system with carbon dioxide when implementing the cascade cycle of CDRU according to the freon/CO2 scheme will reduce energy consumption by 15-20%, and when implementing transcritical carbon dioxide cooling systems - by 30%. The payback period of the CDRU will be 6-8 years. The use of CDRU increases the efficiency of the technology of useful utilization of thermal condensation, which when used ARU and FRU is not profitable. The carbon dioxide cycle has a much greater potential for utilization of the heat released by RU, due to which CDRU with a cooling capacity of 200 kW, is capable of producing 88 Gcal of heat per month with a temperature level of 60 deg. C or 132 Gcal of heat with a temperature level of 50 deg. C; FRU for the same period will release only 5.4 Gcal of heat with a temperature level of 50 deg C. It is concluded that it is necessary to revive domestic refrigeration engineering on the basis of new technical and technological solutions, in particular, replacing FRU and ARU with CDRU. | Обоснована необходимость повышения энергетической эффективности низкотемпературных систем, обусловленная как ростом стоимости энергетических ресурсов, так и возникающего в ряде случаев их дефицита. Оптимизация низкотемпературных систем, задействованных в сфере производства, хранения и транспортировки продуктов питания, с целью повышения их энергоэффективности может осуществляться за счет ряда технологических и технических решений. Наиболее эффективным из них представляется замена холодильных машин (ХМ), работающих на аммиаке и фреоне (ХМА и ХМФ), на ХМ, работающие на углекислом газе (ХМУ). Покупка ХМУ обойдется на 15-20% дороже по сравнению с ХМА и ХМФ, но замена системы холодоснабжения с фреоновой на углекислотную при реализации каскадного цикла ХМ по схеме фреон/CO2 снизит энергопотребление на 15-20%, а при реализации транскритических углекислотных систем холодоснабжения - на 30%. Срок окупаемости ХМУ составит 6-8 лет. Использование ХМУ повышает эффективность технологии полезной утилизации тепловой конденсации, которая при использовании ХМА и ХМФ не рентабельна. Углекислотный цикл имеет значительно больший потенциал утилизации теплоты, выделяемой ХМ, за счет чего ХМУ холодопроизводительностью 200 кВт способна произвести за месяц 88 Гкал теплоты с температурным уровнем 60 град. C либо 132 Гкал теплоты с температурным уровнем 50 град. C; ХМФ за этот же срок выдаст только 5,4 Гкал теплоты с температурным уровнем 50 град. C. Сделан вывод о необходимости возрождения отечественного холодильного машиностроения на основе новых технических и технологических решений, в частности замены ХМФ и ХМА на ХМУ.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Erokhin, M.N. | Kirsanov, V.V. | Ivanov, Yu.G. | Kirsanov, S.V.

A milking machine operator experiences increased psychological and physical stress when he operates a rotary conveyor milking plant of dairy farms for 1200 to 3000 or more cows. The general functionality of a human who is a machine milking operator is divided into information and control (assessment of the physiological state, status of the animal, signal transmission from the milking seat to the central computer, etc.) and physical one for performing manual operations (treating the udder and teats of animals, connecting milking machines). The labor ergonomics analysis of milking machine operators operating the Carousel plants showed that the total work of the operator per a cow at the herringbone internal milking plant (36.62 J) is higher than at external milking parallel plant 26.42 J), due to the larger displacement component of the milking machine (22.9 versus 12.7 J). The labor energy intensity of 3 operators per a cow is different: for internal milking, the load is 3.92, 30.74, and 1.96 J, for external milking it is 3.92, 20.54, and 1.96 J. The physical performance of operators per a shift is also different. For a team of 3 persons, the operator's energy consumption during internal milking varies from 1372 (in the third operator) to 37807 J (in the second operator); for 2 operators (without teat treatment after milking) the performance is the same – from 24262 to 33964 J. For a team of 3 persons working on the Parallel-type Carousel plant, the energy consumption ranges between 1918 and 43134 J, with 2 operators – between 23968 and 51366 J. The permissible upper limit for male operators (no more than 50000 J) is exceeded in the case of external milking and a maximum yield of 300 head/h; for female operators (not more than 30,000 J) in all second operators at the maximum yield of the Carousel plant with internal milking – 140 head/h, with external milking – 300 head/h. The overload of operators of rotary type milking machines must be considered when organizing their work and further plant modernization. | Оператор машинного доения при обслуживании роторно-конвейерной доильной установки молочных комплексов на 1200…3000 и более коров испытывает повышенные психологические и физические нагрузки. Общий функционал человека-оператора машинного доения разделяется на информационно-управляющий (оценка физиологического состояния, статусов животного, передача сигналов с доильного поста в центральный компьютер и др.) и физический, по выполнению ручных операций (обработка вымени и сосков животных, подключение доильных аппаратов). Анализ эргономичности труда операторов машинного доения на установках "Карусель" показал, что суммарная работа оператора в расчете на 1 корову на установке с внутренним доением по типу "Ёлочка" (36,62 Дж) выше, чем при внешнем доении по типу "Параллель" (26,42 Дж), ввиду большей составляющей по перемещению доильного аппарата (22,9 против 12,7 Дж). Энергоемкость труда у 3 операторов в расчете на 1 корову различна: при внутреннем доении нагрузка составляет 3,92; 30,74; 1,96 Дж, при внешнем доении – 3,92; 20,54; 1,96 Дж. Физическая нагрузка операторов за рабочую смену также различается: при работе 3 чел. энергозатраты оператора при внутреннем доении варьируют от 1372 (у третьего оператора) до 37807 Дж (у второго оператора); для 2 операторов (без операции обработки сосков после доения) нагрузка является одинаковой – от 24262 до 33964 Дж. При работе 3 чел. на "Карусели" типа "Параллель" диапазон энергозатрат составляет от 1918 до 43134 Дж, с 2 операторами – от 23968 до 51366 Дж. Допустимый верхний предел для операторов-мужчин (не более 50000 Дж) превышен в случае внешнего доения и максимальной производительности 300 гол./ч; для операторов-женщин (не более 30000 Дж) у всех вторых операторов при максимальной производительности "Карусели" с внутренним доением 140 гол/ч, внешним доением 300 гол./ч. Перегруженность операторов доильных установок роторного типа необходимо учитывать при организации их работы и дальнейшей модернизации установок.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Chusova, A.E. | Bugaev, Yu.V. | Novikova, I.V. | Romanyuk, T.I. | Korobova, L.A. | Sukhanova, N.V.

For the purpose of import substitution, it is important to develop a technology for obtaining natural sweeteners. The parameters and modes of stevioside extraction such as water duty (ratio of dry matter and water), temperature and duration of the process were selected. The object of the study was stevia leave herbage having residual moisture of 10%. Stevia 'Ramonskaya Slastena' grown in the Central Chernozem region of Russia was used. The requirement for crushed leaves was that at least 95% of the herbage must pass through a sieve with mesh diameter of 1 mm. The determination of diterpene glycosides in the extract was carried out by the modified Komissarenko method, i.e. the quantitative determination of glucose equivalent to the herbage of diterpene glycosides. To optimize the technological parameters of extraction, regression models of the 2-d order were built using orthogonal central composition planning. The crushing degree of 1-3 mm was recommended by the Research Institute of Sugar Beet and Sugar. Based on experiments, a mathematical model of the 2nd order was created, suitable for optimizing the process of obtaining stevia extract. The main factors influencing the process of glycosides transition from leaves to solution were: X1 - extraction temperature, deg. C; X2 - extraction duration, min; X3 - ratio of dry matter and water. The parameters for evaluating the efficiency of the extraction process were: the yield of diterpene glycosides Y1 (% by weight of stevia) and energy consumption Y2 (kW/dm3 of extract). The Y1 parameter is desirable to maximize, Y2 – to minimize. The following optimal parameters and extraction modes have been established: dry matter and water ratio – 1:10.8; temperature – 79.8 deg. C; duration – 94.1 min. Obtaining of stevia aqueous extract does not require complex hardware design, therefore the developed technology can be realized at any food production enterprises. The resulting stevia extract can be used as a complete or partial sucrose substitute including in combination with different additives. | В целях импортозамещения важна разработка технологии получения подсластителей натурального происхождения. Подбирали параметры и режимы экстрагирования стевиозида: гидромодуль, температуру и продолжительность процесса. Объектом исследования служила зеленая масса листьев стевии с остаточной влажностью 10%. Использовали стевию сорта Рамонская Сластена, выращенную в Центрально-Черноземном регионе России. Требования к измельченным листьям: не менее 95% массы должно пройти через сито с диаметром отверстий 1 мм. Определение в экстракте дитерпеновых гликозидов осуществляли модифицированным методом Комисаренко (количественное определение глюкозы, эквивалентной массе дитерпеновых гликозидов). Оптимизацию технологических параметров массопереноса осуществляли построением регрессионных моделей 2-го порядка, ортогональным центральным композиционным планированием. Степень измельчения 1–3 мм была рекомендована Всероссийским НИИ сахарной свеклы и сахара,. На основе экспериментов создали математическую модель 2-го порядка, пригодную для оптимизации процесса получения экстракта стевии. Основные факторы, играющие роль в переходе гликозидов из листьев в раствор: X1 – температура экстракции, град. С; X2 – длительность экстрагирования, мин; X3 – соотношение сухой массы и воды. Параметры оценки эффективности процесса экстракции: выход дитерпеновых гликозидов Y1 (% от массы стевии) и затраты электроэнергии Y2 (кВт/дм3 экстракта). Параметр Y1 желательно максимизировать, Y2 – минимизировать. Установлены следующие оптимальные параметры и режимы экстрагирования: гидромодуль 1:10,8; температура 79,8 град. С; продолжительность 94,1 мин. Получение водного экстракта стевии не требует высокотехнологичного аппаратурного оформления, поэтому разработанную технологию возможно реализовать на любых предприятиях по производству продуктов питания. Полученный экстракт стевии можно использовать как полный или частичный заменитель сахарозы, в т.ч. в сочетании с различными добавками.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Dorokhov, A.S. | Sibirev, A.V. | Aksenov, A.G. | Mosyakov, M.A.

The most critical problem in implementing any technology is to reduce labor costs while ensuring energy and resource conservation and simultaneously increasing the yield of cultivated crops and, consequently, reducing the cost of production. It has been established that the use of energy-saving technologies will reduce the number of passes of aggregates across the field, preserve soil fertility, and minimize environmental pollution from fuel combustion products. There is presented a method of comprehensive assessment of the quality of technological operations of energy-resource-saving technologies for harvesting root crops and potatoes under high humidity conditions. The described coefficient of energy-resource saving takes into account the direct costs of energy in the cultivation of crop products, including the costs of energy obtained from the liquid fuel combustion, direct costs of energy required for crop production, the energy of material and technical resources, and the energy of current assets. Numerical values of the comprehensive assessment indicator of energy-saving features of harvesting root crops and potatoes will estimate the quality of technogenic impact of a set of machines used for harvesting vegetable crops. The use of the proposed method can help adequately estimate crop production's energy efficiency, with reference to the energy of direct and indirect costs. | Важнейшей проблемой при реализации любой технологии является уменьшение затрат труда, энергии и ресурсосбережение с одновременным повышением урожайности возделываемых культур и, как следствие, снижением себестоимости продукции. Установлено, что использование сберегающих технологий позволит снизить количество проходов агрегатов по полю, сохранить плодородие почвы, минимизировать загрязнение окружающей среды от продуктов сгорания топлива. Представлен метод комплексной оценки качества выполнения технологических операций энергоресурсосберегающей технологии уборки корнеплодов и картофеля в условиях повышенной влажности. Описываемый коэффициент энергоресурсосбережения учитывает прямые затраты энергии при возделывании продукции растениеводства, включающие в себя затраты энергии, полученной от сгорания жидкого топлива, энергии прямых затрат при производстве продукции растениеводства, энергии материально-технических ресурсов и энергии оборотных средств. Численные значения показателя комплексной оценки энергоресурсосбережения технологического процесса уборки корнеплодов и картофеля позволят судить о качестве техногенного воздействия комплекса машин при уборке овощных культур. Применение предложенного метода позволяет адекватно оценить энергетическую эффективность производства продукции растениеводства с учетом энергии прямых и косвенных затрат.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Nazarov, N.N. | Nekrasova, I.V.

Представлены материалы по оценке и выбору машинно-тракторных агрегатов по критериям минимизации затрат на их производство и эксплуатацию (суммарная удельная энергоемкость МТА на его производство и эксплуатацию) и максимальной производительности при выполнении технологического процесса культивации почвы. Номенклатура технологических машин для проведения технологического процесса культивация при мощности мобильных энергетических средств до 110 л.с. определяется культиваторами типа КПС-4, КБМ-4,2 с использованием тракторов JD5620, AGCO MF3640, ЮМЗ-6, ЛТЗ 95Б, JD6020, МТЗ-80/82, МТЗ-920, Беларус-900, Беларус-921, Беларус-923, Deutz Agrofarm 430 и МТЗ-1025. Они имеют суммарные удельные энергоемкости использования с обозначенными технологическими машинами на минимальном уровне, производительность – на максимальном. В диапазоне мощностей тракторов от 110 до 145 л.с. целесообразно использовать культиваторы КШУ-5, КШУ-6, КПС-8П с мобильными энергетическими средствами New Holland T6050 Delta, CASE IH Maxxum 125, JD 6130D, JD 6135, МТЗ-1221, Беларус 1220, ЛТЗ-155 и МТЗ-1222, имеющими максимальную производительность при минимальном уровне суммарных удельных энергоемкостей на их производство и эксплуатацию. При применении культиваторов типа КШУ-12, КБМ-7,2П, КБМ-10,8П, Лидер-6Н, АПК-7,2, RTS-1831, КПО-7,2, KORUND 8/900 (мощность энергетического средства до 150–210 л.с.) по обозначенным критериям эффективности целесообразно использовать тракторы Т-150К, МТЗ-1523, ХТЗ-121, ХТА 200-10, Беларусь 1525, ХТЗ 17221, Terrion АТМ 3180, Deutz FahrAgrotron 165.7, JD 7030, АТМ 4200 Terrion, МТЗ-2022. Установлено, что для использования культиваторов Лидер-7,2Н, Лидер-8 по обозначенным критериям минимизации затрат энергии и максимальной производительности требуются тракторы мощностью до 210–240 л.с. JD 7830, JD 7930, New Holland 7060, Deutz FahrAgrotron L720 DCR, Claas Axion 850. | The materials on evaluation and selection of machine-tractor units by the criteria of minimization of their production and operation costs (total specific energy intensity of MTU for their production and operation) and maximum productivity in carrying out the technological process of soil cultivation are presented. The range of technological machines for carrying out the technological cultivation process with the power of mobile power plants up to 110 hp is determined by cultivators such as KPS-4, KBM-4.2 type using tractors JD5620, AGCO MF3640, UMZ-6, LTZ 95B, JD6020, MTZ-80/82, MTZ-920, Belarus 900, Belarus-921, Belarus-923, Deutz Agrofarm 430 and MTZ-1025. They have the total specific energy intensity of use with the designated technological machines at the minimum level, and the productivity at the maximum. In the power range of tractors from 110 to 145 hp it is advisable to use cultivators KSHU-5, KSHU-6, KPS-8P with mobile power tools New Holland T6050 Delta, CASE IH Maxxum 125, JD 6130D, JD 6135, MTZ-1221, Belarus 1220, LTZ-155 and MTZ-1222, which also have the maximum productivity at the minimum level of the total specific energy consumption for their production and operation. When using cultivators of the type KSHU-12, KBM-7.2P, KBM-10.8P, Leader-6N, APC-7,2, RTS- 1831, KPO-7.2, KORUND 8/900 (power of the energy sources up to 150-210 hp), according to the designated efficiency criteria, it is advisable to use tractors T–150K, MTZ-1523, HTZ-121, HTA 200-10, Belarus 1525, HTZ 17221, Terrion ATM 3180, Deutz Fahr Agrotron 165.7, JD 7030, ATM 4200 Terrion, MTZ-2022. It has been established that for the use of cultivators Leader-7.2N, Leader-8, according to the designated criteria for minimizing energy consumption and maximum productivity, tractors with a power of up to 210-240 hp like JD 7830, JD 7930, New Holland 7060, Deutz FahrAgrotron L720 DCR, Claas Axion 850 are required.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Pervushin, V.F. | Salimzyanov, M.Z. | Kasimov, N.G. | Shirobokov, V.I. | Shinkarenko, S.R.

Выполнен кинематический анализ существующих режущих аппаратов и установлены их основные параметры. Проведено обоснование эксплуатационных недостатков механизма привода ножа существующих сегментно-пальцевых косилок и их устранение путем применения бездезаксиального привода ножа в сегментно-пальцевой косилке. В результате теоретических исследований установлено, что при длине шатуна L = 1200 мм, величине эксцентриситета 38,1 мм при изменении угла наклона шатуна от 0 градусов до 30 градусов, ход ножа S + дельтаS изменяется до 12,8 мм, а его максимальное значение достигает 89 мм. Увеличение хода ножа прежде всего увеличивает затраты энергии на привод ножа вследствие повышения скорости его движения. Кроме того, с повышением затрат энергии при образовании дезаксиала Кси появляются недостатки: увеличиваются силы трения головки ножа по направляющим и, как следствие, приводят к нагреву трущихся поверхностей, износу и появлению зазоров, к биению, вибрации и дополнительному шуму; повышаются затраты мощности для преодоления сил трения; повышается нагрев и износ трущихся деталей; увеличиваются зазоры между сопряжениями деталей, вибрация и шум агрегата; возникает явление сгруживания растительной массы перед режущим аппаратом. | A kinematic analysis of existing cutting units and determines their main parameters has been carried out. The substantiation of the operational drawbacks of the knife drive mechanism of the existing segment-finger mowers and their elimination by using a no-de-axial knife drive in the segment-finger mower has been carried out. As a result of theoretical studies, it was found out that with a connecting rod length of L = 1200 mm, an eccentricity of 38.1 mm, when the angle of inclination of the connecting rod changes from 0 deg. to 30 deg., the S + deltaS knife stroke changes to 12.8 mm, and its maximum value reaches 89 mm. The increase in the knife stroke, first of all, increases the energy consumption for the knife drive due to the increase in speed of its movement. In addition, with the increase in energy consumption during the formation of de-axial xi the following disadvantages occur: the friction forces of the knife head along the guides increase, and as a result, they lead to heating of rubbing surfaces, tear-and-wear and the appearance of gaps; to beating, vibration and additional noise; power consumption increases to overcome frictional forces; heating and tear-and-wear of rubbing parts increases; gaps between conjugating parts, vibration and noise of the unit increase; there appears a case of unloading of the mown mass in front of the cutter bar.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Shuvalov, A.M. | Mashkov, A.N.

В России проводится широкомасштабная газификация села. В личных подсобных хозяйствах (ЛПХ), в столовых сельхозпредприятий, сельских больницах и школах наиболее энергоемкими процессами являются отопление, приготовление пищи и кормов. Установлена перспективность применения газоиспользующих варочных котлов для приготовления кормов и пищи. Применена усовершенствованная система регулирования расхода газа, энергонезависимая от режимов работы централизованной системы электроснабжения (аварийные режимы, плановые отключения электросетей). Изложен принцип действия варочного котла с автоматическим регулированием газа пропорционально потребляемому тепловому потоку. Дано описание схемы газогорелочного устройства, которая позволяет снижать или увеличивать расход газа за счет регулирования его подачи пропорционально потребляемому тепловому потоку. Исследования показали, что установившийся минимальный расход газа 1,5 л/мин. обеспечивает компенсацию потерь теплоты в окружающую среду от конструктивных элементов котла и поддержание тихого кипения содержимого варочной емкости. Приведены преимущества применения варочного котла с плавным регулированием мощности: за счет автоматического регулирования расхода газа пропорционально потребляемому тепловому потоку достигается экономия энергии до 11,4%; исключение ручного управления расходом газа для поддержания тихого кипения позволяет сократить до 10% трудозатрат обслуживающего персонала; автоматическое регулирование тепловых процессов повышает надежность работы котлов. | There large-scale gasification is being carried out in rural areas of Russia. There at personal subsidiary plot (PSP), at agricultural enterprise canteens, in rural hospitals and schools the most energy-intensive processes are heating, food and feed cooking. The prospects for feed and food preparation by gas-using boilers are established. An improved gas flow control system has been applied, that is non-volatile from operating modes the centralized power supply system (emergency modes, planned power outages). The operation principle of a boiler with automatic gas control proportionally consumable heat flow is described. The scheme of the gas burner device that allows gas consumption to reduce or increase due to its supply in proportion to regulating the consumed heat flow is given. The study has shown that the established gas minimum consumption is 1.5 l/min. It provides the compensation of environment heat losses from the boiler structural elements and the content of cooking container and maintaining quiet boiling. The using advantages of the smooth power control boiler are given: due to the automatic control of the gas flow in proportion to the consumed heat flow, energy saving up to 11.4% is achieved; eliminating the manual gas flow control for quiet boiling allows reducing the labor costs of service personnel up to 10%; automatic control of thermal processes increases the reliability of boiler operation.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2021

Naumov, V.A.

Вакуумные рыбонасосные установки (ВРУ) обеспечивают наименьшую повреждаемость рыбы при ее перемещении. Большинство современных ВРУ сконструированы на базе водокольцевых компрессорных машин (ВКМ). ВКМ могут бесперебойно функционировать в тяжелых условиях, в том числе и на промысловых судах. Компания Samson Pumps (Дания) с 2019 г. поставляет на международный рынок ВКМ серии Ocean Master. Одной из ее особенностей является возможность работы с различными частотами вращения ротора (ЧВР). Ранее в Калининградском государственном техническом университете (КГТУ) был разработан метод математического моделирования этапов работы ВРУ. Влияние ЧВР было исследовано лишь на перекачивание воздуха (первая фаза работы ВРУ). Влияние ЧВР на производительность и энергетическую эффективность за весь цикл работы ВРУ изучено на примере ВКМ KS625. Необходимые дополнения, учитывающие изменение ЧВР, внесены в математическую модель работы ВРУ. Увеличение ЧВР приводит к возрастанию перепада давления. Поэтому больший объем водорыбной смеси закачивается в резервуар за один цикл работы ВРУ. Расход ее во время первого этапа увеличивается, но не столь значительно, как во втором. Рост ЧВР почти не отражается на продолжительности первого этапа, тогда как длительность второго заметно уменьшается. Поскольку продолжительность цикла работы ВРУ уменьшается, а объем смеси, перекачиваемой за один цикл, увеличивается, то средняя производительность ВРУ возрастает. Коэффициент полезного действия ВРУ изменяется незначительно с ростом ЧВР. Тогда как показатель энергоемкости заметно ухудшается. Эксплуатацию ВРУ на высоких оборотах ВКМ следует рекомендовать лишь при необходимости быстро опорожнить емкость с водорыбной смесью (например, при разгрузке промысловых судов). Целесообразно снизить частоту вращения ротора ВКМ при длительной эксплуатации ВРУ. Это позволит уменьшить энергетические затраты на перекачивание водорыбной смеси. | Vacuum fish-pump units (VFU) provide the least damage to the fish when it is moved. Most modern VFUs are designed on the basis of water-ring compressor machines (VCM). VCM can operate smoothly in difficult conditions, including on fishing vessels. Samson Pumps (Denmark) has been supplying the Ocean Master series of VCM since 2019. The ability to change the rotor speed (RS) is one of the features of this series. Earlier, the Kaliningrad State Technical University developed a method for mathematical modeling of the operational stages of the VRU. The effect of the RS was studied only on air pumping (the first phase of the VFU operation). The change in productivity and energy efficiency with an increase in RS over the entire cycle of the VFU has been studied in this article on the example of the KS625 VCM. The necessary additions, taking into account the change in the RS, were made to the mathematical model of the work of the VFU. An increase in the RS leads to a greater pressure drop. Therefore, a larger volume of the water-fish mixture is pumped into the tank in one cycle of the VFU operation. The consumption of the water-fish mixture during the first stage increases, but not as much as during the second stage. The increase in RS has almost no effect on the duration of the first stage, while the duration of the second stage is significantly reduced. Since the duration of the VFU cycle decreases, and the volume of the mixture pumped in one cycle increases, the average performance of the VFU increases. The efficiency of the VFU changes slightly with the growth of the RS while the energy intensity indicator is noticeably deteriorating. The operation of the VFU at high speeds of the VCM should be recommended only if it is necessary to quickly empty the container with the water-fish mixture (for example, when unloading fishing vessels). It is advisable to reduce rotation speed of the VCM rotor during long-term operation of the VFU. This will reduce energy costs for pumping the water-fish mixture.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2019

Dyachenko, N.P., Astrakhan State Technical Univ.

The intensity of the process of convective foam drying of gelatinized broth prepared from ordinary fish waste in the Astrakhan region was studied experimentally. The product was dried in a foamed state in a layer with a unilateral convective energy supply, as well as in the foamed and natural state in the form of round bars with a uniform convective energy supply. The ranges of variation of the main factors influencing the process were selected and substantiated, and their effect on the objective function (yield of dry gelatin per unit time per unit area) was analyzed. Approximating dependencies of the objective function on the main factors are obtained. According to the results of the research, application of a uniform convective energy supply in the course of drying gelatin broth under rational regimes allows to increase specific productivity of the process by 1.5 times, compared to drying with a unilateral energy supply, and to shorten the drying time from 4.2 to 2.3 h. In this case, foaming the product results in more than a twofold increase in productivity while reducing the drying time by almost twice. The rational regimes for carrying out the process of convective drying of gelatinized broth in producing dry gelatin are determined: convective drying of the gelatinized broth should be conducted in a foamed state, with a uniform power supply, in the form of bars with circular cross section under the following conditions: initial diameter dn of a round bar = 0.004 m, initial moisture wn of product = 75%, flow rate v of the drying agent not less than 4.5 m/s, temperature T of the drying agent = 293-295 K. The indicated regimes provide the highest specific yield of the dry product G = 0.33 kg/(m2*h) and are recommended for practical use in order to increase the intensity of the process while maintaining the quality of dry gelatin. | Экспериментальным путем изучена интенсивность процесса конвективной пеносушки желатинизированного желатинового бульона, приготовленного из отходов переработки рыб частиковых пород Астраханского региона. Продукт сушили во вспененном состоянии в форме слоя при одностороннем конвективном энергоподводе, а также во вспененном и в нативном состояниях в форме штранг круглого сечения при всестороннем конвективном энергоподводе. Выбраны и обоснованы диапазоны варьирования основных факторов, влияющих на процесс, и выполнен анализ их влияния на целевую функцию (выход сухого желатина в единицу времени с единицы площади). Получены аппроксимирующие зависимости целевой функции от основных факторов. Согласно результатам исследований применение всестороннего конвективного энергоподвода в процессе пеносушки желатинового бульона при рациональных режимах позволяет в 1,5 раза увеличить удельную производительность процесса в сравнении с сушкой при одностороннем подводе энергии и сократить время сушки с 4,2 до 2,3 ч. При этом вспенивание продукта приводит к более чем двукратному увеличению производительности при сокращении длительности сушки практически в 2 раза. Установлены рациональные режимы проведения процесса конвективной сушки желатинизированного бульона в производстве сухого желатина: конвективную сушку желатинизированного бульона целесообразно проводить во вспененном состоянии, при всестороннем энергоподводе в форме штранг круглого сечения при следующих режимах: начальный диаметр штранга пены d(н) = 0,004 м, начальная влажность продукта w(н) = 75%, скорость потока сушильного агента v – не менее 4,5 м/с, температура сушильного агента Т = 293–295 К. Указанные режимы обеспечивают наибольший удельный выход сухого продукта G = 0,33 кг/(м2*ч) и рекомендуются для практического использования с целью повышения интенсивности процесса при сохранении качественных показателей сухого желатина.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation