CC BY
6СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ НАУКИ
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МИКСЕРА ПРИ ДИСПЕРГИРОВАНИИ ЖИДКОГО НАВОЗА
Швед И.М.
Швед Илья Михайлович - старший преподаватель, кафедра технологии и механизация животноводства, Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет,
г. Минск, Республика Беларусь
Аннотация: перевод животноводства на промышленную основу выявил ряд проблем, среди которых особо острыми являются повышение заболеваемости животных и охрана окружающей среды от загрязнения воздушными выбросами и навозными стоками. Утилизация и переработка жидкого навоза является одной из основных проблем, с которой сталкиваются на животноводческих фермах и комплексах, при использовании гидравлического способа уборки навоза. В статье приведен расчет экономической эффективности миксера при диспергировании жидкого навоза в закрытых навозохранилищах.
Ключевые слова: миксер, лопасть, мешалка, исследования, стоимость, экономическая эффективность.
УДК 621.929:636(476)
В Республике Беларусь действует более 200 животноводческих комплексов по производству молока, говядины и свинины. Общий годовой выход экскрементов равен 39,4 млн тонн, из которых 12,2 млн тонн составляет жидкий навоз [1, с. 234].
Развитие отрасли животноводства не возможно без внедрения в производство новых технологий и технических средств, позволяющих уменьшить затраты материальных и энергетических ресурсов, повысить эффективность использования жидкого навоза. Представленная работа посвящена изучению путей совершенствования процесса диспергирования жидкого навоза в закрытых навозохранилищах миксером.
Миксер для навоза представляет собой установку, на валу которой установлена лопастная мешалка для диспергирования жидкого навоза (рисунок 1).
Рис. 1. Мешалка миксера для навоза
Мешалка миксера для навоза разработана с учетом результатов выполненных исследований и изготовлена на базе погружного миксера.
В процессе исследований было установлено, что в известных конструкциях лопастных мешалок в процессе диспергирования навозной массы она налипала на фронтальную поверхность лопасти, что впоследствии приводило к ее
неравномерному распределению по всей рабочей поверхности мешалки. Указанный недостаток сопровождается рядом отрицательных явлений:
- неравномерное и неполное использование рабочей поверхности лопасти, что снижает эффективность технологического процесса, уменьшает возможность повышения производительности, ухудшает однородность жидкого навоза;
- неравномерная нагрузка на поверхности лопасти приводит к их неодинаковому износу, что нарушает балансировку мешалки на валу и снижает долговечность ее и машины в целом.
Корпус миксера, планетарный редуктор, кронштейн крепления и вал лопастной мешалки использованы без изменения. Конструктивные изменения заключаются в следующем:
- диаметр и угол подъема винтовой линии лопастей мешалки миксера выполнены с учетом результатов исследований и составляют 550 мм и 36 градусов соответственно, что позволило увеличить площадь рабочей поверхности лопасти и производительность миксера в целом;
- принято рациональное количество лопастей мешалки, которая работает в жидком навозе с влажностью не менее 88%;
- предложенный угол подъема винтовой линии позволяет без дополнительного устройства устранить налипание навоза на лопастях мешалки посредством воздействия на него центробежной силы и силы тяжести.
Разработанная мешалка обеспечивает равномерное диспергирование жидкого навоза с влажностью не менее 88 % до однородного состояния [2, с. 202, 3, с. 191]. Отклонение распределения размера частиц между слоями составляет не более 2 %.
Для определения экономической эффективности миксера выполним расчет технологических показателей. Расчет технологических показателей рассмотрим на предлагаемом модернизированном миксере для навоза FAN MSX 5,5 (индекс 1), производительностью не менее 1746 м3/ч. Установленная мощность электродвигателя 5,4 кВт и сравним его с серийным миксером (индекс 2) производительностью не менее 1500 м3/ч, установленная мощность электродвигателя 5,5 кВт.
Число часов работы агрегата в сутки на данной операции рассчитываем по формуле:
V
t - сут
м сут ^ ' (!)
ом
где ¥сут - суточный объем жидкого навоза, м3 (¥сут = 2984 м3); бмшп - производительность миксера, м3/ч.
Тогда (м сут для модернизированного и серийного миксера соответственно будет (м сут1 = 1,71 ч. и ^ сут2 = 1,98 ч.
Число часов работы агрегата в год на данной операции рассчитываем по формуле:
Тм год ^м сут ^р ' (2)
где Бр - количество дней работы агрегата, Бр = 180 дней.
Тогда Тм год для модернизированного и серийного миксера соответственно будет Тм год1 = 307,8 ч. и Тм год2 = 358,02 ч.
Дальнейший расчет экономической эффективности проведем согласно ГОСТ
23728-88 «Основные положения и показатели экономической оценки» [4, с. 2], ГОСТ
23729-88 «Методы экономической оценки специализированных машин» [5, с. 6],
ГОСТ 23730-88 «Методы экономической оценки универсальных машин и технологических комплексов» [6, с. 4].
Капитальные вложения исчислялись на основании балансовой стоимости миксера для навоза. В стоимости производства учтены расходы на изготовление установки и изготовление мешалки.
Модернизированный миксер для навоза позволяет уменьшить число машин для рассматриваемого технологического процесса и увеличить загрузку его в течение рабочей смены.
Для доставки жидкого навоза в навозохранилище привлекаются машины для внесения жидких органических удобрений, а также насосы для транспортировки жидкого навоза по трубам, что позволяет уменьшить наименование зарезервированных транспортных средств в пределах сельскохозяйственного предприятия. Предложенная модернизация лопастной мешалки снижает энергоемкость процесса диспергирования жидкого навоза в закрытых навозохранилищах и обеспечивает его перемешивание до однородного состояния.
Согласно проведенному расчету, годовой приведенный экономический эффект от внедрения модернизированной мешалки составит 16056 руб. (в ценах на 01.01.2017), срок окупаемости 0,1 года.
В результате расчетов получены основные экономические показатели от реализации миксера для навоза, представленные в таблице 1.
Таблица 1. Экономические показатели от реализации миксера для навоза
Показатели Серийная установка Модернизированная установка
Стоимость оборудования, руб. 7000 7990
Энергозатраты, руб./кВт-ч 374,13 315,8
Эксплуатационные расходы, тыс. руб. 118,805 102,769
Приведенные затраты, руб./м3 39,81 34,43
Анализ таблицы 1 показал, что при внедрении модернизированной мешалки эксплуатационные расходы и энергозатраты на процесс диспергирования жидкого навоза в закрытых навозохранилищах уменьшаются.
Экономический эффект от внедрения модернизированной мешалки миксера составил 16 056 руб. (в ценах 2017 г.), использование миксера позволило снизить энергоемкость процесса диспергирования навоза на 12 %.
Список литературы
1. Самосюк В.Г. Биогазовые технологии в Беларуси: состояние и перспективы / В.Г. Самосюк, Н.Ф. Капустин, А.Н. Басаревский // Механизация и электрификация сельского хозяйства: межведомст. тематич. сб.: в 2 т. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства. Минск, 2011. Вып. 45. С. 234-240.
2. Гомогенизатор для навоза: пат. 7700 Респ. Беларусь, МПК А 01С 3/00 / А.В. Китун, И.М. Швед, В.И. Передня; заявитель УО «БГАТУ». № и 20110318; заявл. 21.04.2011; опубл. 30.10.2011 // Афщыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. Уласнасщ, 2011. № 5. 202-203 с.
3. Гомогенизатор для навоза: пат. 7905 Респ. Беларусь, МПК А 01С 3/00 / Д.Ф. Кольга, И.М. Швед, В.С. Сыманович; заявитель УО «БГАТУ». № и 20110491; заявл. 17.06.2011; опубл. 28.02.2012 // Афщыйны бюл. / Нац. цэнтр штэлектуал. Уласнасщ, 2012. № 1. 191 с.
4. ГОСТ 23728-88. Техника сельскохозяйственная. Основные положения и показатели экономической оценки / Государственный комитет СССР по стандартам. Введ. 01.01.89. Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. 3 с.
5. ГОСТ 23729-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки специализированной техники / Государственный комитет СССР по стандартам. Введ. 01.01.89. Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. 9 с.
6. ГОСТ 23730-88. Техника сельскохозяйственная. Методы экономической оценки универсальных машин и технических комплектов / Государственный комитет СССР по стандартам. Введ. 01.01.89. Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 1989. 13 с.
