CC BY
119
сы орудий: ПКЛ-70, соответственно, 5,8...6,2 кН и 420 кг, СБН-1А - 6,3...6,7 кН и 810 кг. Отклонения нарезанных борозд от заданной прямолинейной траектории на длине гона 100 м не превысили 12 см. Во всех случаях сошник посадочной машины ни разу не вышел за пределы нарезанной борозды. Были также испытаны КМТА различного технологического назначения: ПКЛ-70 + ДТ-75К + культиватор лесной бороздной КЛБ-1,7 (2,8...3,1 кН и 510 кг)*; ПКЛ-70 + ДТ-75К + культиватор дисковый для склонов КДС-1,8 (5,8.6,5 кН и 620 кг); ПКЛ-70 + ДТ-75К + культиватор ротационный лесной КРЛ-1А (1,5...1,9 кН и 305 кг). За исключением последнего все испытанные КМТА работали устойчиво. Была отмечена закономерность: чем меньше масса и тяговое сопротивление заднего орудия, тем хуже показатели прямолинейности борозд, нарезаемых фронтальным орудием.
Выводы
Описанные схемы КМТА дают возможность существенно расширить список фронтальных орудий из числа тех, устойчивость которых нельзя обеспечить известными методами. При этом значительно снижаются расходы по изготовлению фронтальных орудий. В результате получают технологический модуль, который можно навешивать как сзади, так и впереди трактора. Для специалистов-практиков это дает возможность из ограниченного набора орудий скомплектовать больше вариантов комбинированных МТА с различными качественными свойствами.
Литература
1. Донцов, И.Е. Устойчивость движения МТА с орудиями фронтальной или задней навески / И.Е. Донцов
// Тракторы и с.х. машины. - 2008. - № 9.- С. 31-34.
2. А.с. 1743400 СССР, МКИ5 А 01 В 59/04. Почвообрабатывающий агрегат / И.Е. Донцов (СССР). -№ 4750104/30-15; заявл. 17.10.89; опуб. 30.06.92, Бюл. № 24.
3. А.с. 1160953 СССР, МКИ4 А 01 В 59/04. Навесное устройство трактора / Ю.И. Полупарнев, И.Е. Донцов
(СССР). - № 3639895/30-15; заявл. 07.09.83; опуб. 15.06.85, Бюл. № 22.
'--------♦------------
УДК 336.083.3 С.М. Биркин, Н.М. Антонов
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ БИОГАЗОВЫХ УСТАНОВОК НА ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМАХ И КОМПЛЕКСАХ
В статье приведены данные по обоснованию применения нетрадиционных источников энергии в виде биогазовых установок на животноводческих фермах и комплексах для переработки жидкого навоза. Ключевые слова: биогаз, навоз, анаэробный, энергия, установка, ферма.
S.M. Birkin, N.M. Antonov SUBSTANTIATION OF THE BIOGAS INSTALLATIONS APPLICATION AT CATTLE-BREEDING FARMS
AND COMPLEXES
The data on a substantiation of the untraditional energy sources application in the form of biogas installations at the breeding farms and complexes for the liquid manure processing are given in the article.
Keywords: biogas, manure, anaerobic, energy, installation, farm.
Развитие животноводства является одним из основных направлений производственной деятельности агропромышленного комплекса. Высокий уровень механизации животноводческих комплексов позволяет получать высококачественную продукцию с меньшими трудовыми и энергетическими затратами. Обеспечение жизнедеятельности животных осуществляется системой инженерных сооружений, специальным оборудованием, основными и вспомогательными помещениями, которые в свою очередь требуют соответствующего теплоснабжения.
* Здесь и далее в скобках указано тяговое сопротивление и масса заднего орудия.
Вестник^КрасТЛУ. 2009. №5
Системы теплоснабжения обеспечивают нужды отопления горячего водоснабжения, приготовления кормов, вентиляции. В основном для производства и доставки тепла на комплексах используются котельные установки и внутриплощадочные тепловые сети. Котельные в качестве топлива используют в основном традиционные источники (уголь, мазут, природный газ). Однако в связи со значительным подорожанием и нехваткой традиционных источников энергии может встать вопрос о снижении темпов роста и развития отрасли. В этом плане продолжению развития и увеличению рентабельности могут способствовать нетрадиционные источники энергии (НИЭ), в частности установки преобразования энергии анаэробного сбраживания навоза (биогазовые установки).
Потребление тепловой энергии на животноводческих комплексах неравномерно в течение года, это связано с основной долей затрат на отопление и вентиляцию зданий в зимний период года. Процесс потребления энергии на животноводческом комплексе в зависимости от температуры наружного воздуха и времени года можно описать графиком (рис. 1) по линии 1-1.
Рис. 1. Распределение затрат на теплоснабжение животноводческого комплекса и выработки энергии нетрадиционными источниками в зависимости от температуры наружного воздуха: 1-1 - затраты теплоты на нужды предприятия; 2-2 - полезная производительность НИЭ; 2'-2' - полезная производительность НИЭ с учетом выполнения мероприятий по снижению затрат на собственные нужды; 3-3 - полная производительность НИЭ; 4-4 - затраты на собственные нужды НИЭ
При этом увеличение нагрузки от температуры менее +8°С обосновывается затратами на отопление, вентиляцию и увеличивающиеся нагрузки на горячее водоснабжение и технологические нужды.
При обустройстве и внедрении в систему теплоснабжения НИЭ (биогазовой установки) она способна обеспечить потребности животноводческого комплекса в объеме, показанном по линии 2-2. Общая выработка тепловой энергии НИЭ характеризуется прямой 3-3, являющейся средневзвешенной от кривой выхода биогаза в процессе анаэробной переработки отходов животноводства. Потребление тепловой энергии на нужды самой установки описывается линией 4-4 и оно зависит от температурного режима, тепловой изоляции, использования утилизации тепла сброженного осадка и других факторов.
Основной задачей при использовании НИЭ является снижение затрат на собственные нужды и повышение эффективности их использования [1]. Эффективность принимаемых инженерных решений оценивается величиной Д, в этом случае график линии 2-2 смещается до линии 2'-2'. Чем больше величина Д, тем более эффективны принятые конструктивные и технологические решения.
Для конкретного анализа расходов тепловой энергии нами изучены потребности в энергоресурсах животноводческих ферм на 2500 и 5000 голов крупного рогатого скота мясного направления. На рисунке 2 представлен график общего потребления энергии на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение и производительность НИЭ. Из графика видно, что в летний период образуется значительный избыток энергоресурсов. Среднемесячные нагрузки по предприятию превышают производительность НИЭ в зимний период, однако общая годовая производительность НИЭ намного выше требуемых затрат. Общее увеличение на-
грузки в зимний период не превышает месячной производительности установки. В этой связи следует принимать решения по аккумулированию энергии, вырабатываемой нетрадиционными источниками. Величина аккумулирования должна определяться исходя из конкретных условий.
Месяц года
I I Нагрузка по предприятию
I I Полезная
производительность НИЭ —й— Выработка тепловой энергии НИЭ ■ Затраты на собственые нужды НИЭ_____________________
Рис. 2. График потребления тепловой энергии для фермы на 2500 голов КРС и выработки энергоресурсов
с помощью НИЭ
Для крупных комплексов создание систем накопления биогаза без возможности его полной реализации нерационально, так как встает вопрос о реализации избыточной энергии. Дополнительное использование энергии нетрадиционных источников возможно при совместном получении тепловой и электрической энергии, снабжение энергоресурсами сторонних потребителей, например, расположенные рядом промышленные предприятия, тепличные хозяйства, административные и общественные здания сельских поселений. В этом случае создание резервуарного парка может быть экономически оправдано [2].
Для установок малой производительности с объемом реактора менее 100 м3, которые могут применяться для небольших частных фермерских хозяйств, объем экономии собственных затрат является наиболее острым вопросом. Это связано с тем, что величина этих затрат составляет до 57 %, а общая производительность установки невелика [3].
Изучение вопросов использования анаэробной переработки отходов на животноводческих комплексах является на сегодняшний день актуальной задачей. Более широкое внедрение биогазовых установок позволит сельскохозяйственным предприятиям решить вопросы утилизации отходов и обеспечения собственных потребностей в энергоресурсах.
Литература
1. Баадер, В. Биогаз. Теория и практика: пер. с нем. / В. Баадер, Е. Доне, М. Бреннденфер. - М.: Колос, 1982. - 148 с.
2. Биомасса как источник энергии / под ред. С. Соуфера, О. Заборски. - М.: Мир, 1985. - 368 с.
3. Мариненко, Е.Е. Экологические аспекты использования биогаза в СССР и за рубежом / Е.Е. Маринен-ко, Г.П. Комина. - М.: ВНИИЭгазпром, 1990. - 43 с.
