Научная статья на тему 'Внедрение в технологии АПК достижений ВПК - путь совершенствования сельскохозяйственных и пищевых технологий'

Внедрение в технологии АПК достижений ВПК - путь совершенствования сельскохозяйственных и пищевых технологий Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
155
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИННОВАЦИИ / КОРАБЕЛЬНОЕ / МЕДИЦИНСКОЕ И ОБЩЕПРОМЫШЛЕННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / ОБОРУДОВАНИЕ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО И БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ / ОПТИМИЗАЦИЯ / ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ / ELECTRO THERMAL EQUIPMENT / OPTIMIZATION / SHIP / MEDICAL / AND GENERAL INDUSTRIAL EQUIPMENT / AGRICULTURAL AND HOUSEHOLD EQUIPMENT / INNOVATION

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Оболенский Николай Васильевич

Введение: потребность электротермического оборудования (ЭТО) в сельском хозяйстве все возрастает, поэтому требуется: восстановление его утраченных производств, а для уже разработанной и вновь создаваемой энергосберегающей техники технологическое переоснащение выпускающих предприятий. Рассматривается перспективное ЭТО корабельного назначения, конструкции которого рекомендуются для освоения в серийном производстве и использования в качестве аналогов при создании и исследованиях ЭТО для сельскохозяйственных и пищевых производств. Материалы и методы: при проведении исследований рекомендуются: литературные источники, отражающие конструкторский, исследовательский и практический опыт по созданию маломощного ЭТО (до 100 кВт), метод прогнозирования показателей надежности ЭН по произвольно задаваемым размерам и температурам исследуемых элементов. математические критерии надежности и модель нестационарной теплопроводности в ЭН, а также методы и способы повышения эффективности ЭТО. Обсуждение: с аннулированием СКТБЭТ было прекращено производство многих изделий, пользовавшихся широким спросом, как то: чайные подарочные наборы, электросамовары, электрочайники, а некоторые вновь созданные, так и не были освоены. В частности, пищеварочные агрегаты АПЭН, прошедшие междуведомственные испытании и рекомендованные к серийному производству; подогреватели масла и топлива ПМЭТ; теплоэлектровентилятор; электроконвекторы; нагреватели воздуха типа НВЭМ. Результаты: полученные экспериментальные результаты выражены в виде выведенных эмпирических уравнений, в т. ч. критериального, для определения показателей надежности ЭН в целом и его структурных элементов, а также результаты интерпретированные в рамках модельных представлений о взаимосвязях потребляемой мощности, габаритов и температур как теплоотдающих поверхностей ЭТО, так и температур нагреваемых и окружающих сред. Практическое использование математических критериев надежности и модели нестационарной теплопроводности в ЭН, а также методов и способов повышения эффективности ЭТО обусловило научно-технический прогресс судовой электротермии, сельскохозяйственных и пищевых производств; внедрены конструкторско-технологические разработки, в том числе принципиально новые технические решения, защищенные авторскими свидетельствами и патентами. Внедрению ЭТО на базе РЭН препятствовали: а) рассуждения о последствиях загрязнения, в частности, в подогревателе типа ПМТЭ межреберного пространства РЭН нерастворимыми в изопентане осадками нефтепродуктов, заключающихся в повышении температуры оболочки t об до ее расплавления, создающего пожарную опасность; б) предполагаемое снижение сопротивления изоляции R из между спиралью и обратным токопроводом РЭН, приводящее к короткому замыканию внутри него и, как следствие, к расплавлению оболочки, опять же, создающему пожарную опасность. Заключение: основываясь на личном опыте, в помощь соискателям ученых степеней и с целью повышения на более высокий уровень их квалификации, компетентности и профессионализма, а также с целью повышения научно-методического уровня исследований и качества (результативности и народнохозяйственной значимости) диссертационных работ, связанных с созданием конкурентоспособной научной продукции (способов, экологически чистых технологий и производственных процессов, приборов, средств автоматизации, машин, аппаратов, агрегатов и т. п.), обеспечения эффективного решения проблем и развития инновационных процессов в АПК страны опубликованы работы, приведённые в списке литературы. Восстановление утраченных производств и освоение в производстве вновь разработанных изделий возможно в случае заинтересованности, прежде всего, предприятий агропромышленного комплекса, сельскохозяйственных производителей и потребителей, а также ЗАО «Концерн «Термаль».

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE INTRODUCTION IN TECHNOLOGY, AGRICULTURAL ACHIEVEMENTS VPK - IMPROVEMENT AGRICULTURAL AND FOOD TECHNOLOGY

Introduction: the need for electro thermal equipment (IT) in agriculture is increasing, so it is required: the restoration of its lost production, and for the already developed and newly created energy-saving equipment technological re-equipment of manufacturing enterprises. THIS ship is considered a promising destination, which design is recommended for serial production and use as analogues in the creation and research for agricultural and food production. Materials and methods: during the research it is recommended: literature sources reflecting design, research and practical experience in the creation of low-power IT (up to 100 kW), the method of predicting the reliability of EN for arbitrarily specified dimensions and temperatures of the elements. Mathematical criteria of reliability and model of unsteady thermal conductivity in EN, and also methods and ways of increase of efficiency IT. Results: the obtained experimental results are expressed in the form of derived empirical equations, including criterion ones, to determine the reliability of the EN as a whole and its structural elements, as well as the results interpreted within the framework of model representations about the relationships of the required power, dimensions and temperatures of both the heat-emitting surfaces AND the temperatures of Practical use of mathematical criteria of reliability and model of non-stationary thermal conductivity in EN, and also methods and ways of increase of efficiency it is caused by scientific and technical progress of ship electro thermal, agricultural and food productions; out-drained design and technological developments, including essentially new technical solutions protected by author's certificates and patents. The implementation IS based on REN let: a) discussions on the effects of pollution, in particular, in a PMTE heater of the inter costal REN space by insoluble isopentane deposits of petroleum products, consisting in increasing the temperature of the TOB shell before it melts, creating a fire hazard; b) the expected decrease in the insulation resistance of the RIS between the spiral and the reverse current conductor REN, leading to a short circuit inside it and, as a consequence, to the melting of the shell, again. creating a fire hazard. Conclusion: based on personal experience, to help applicants for academic degrees and in order to increase to a higher level of their skills, competence and professionalism, as well as to improve the scientific and methodological level of research and quality (efficiency and economic significance) of dissertations related to the creation of competitive scientific products (methods, eco-logically clean technologies and production processes, devices, automation, machines, AP-pairs, units, etc.).), to ensure the effective solution of problems and the development of innovative processes in the agro-industrial complex of the country published the works given in the literature. Restoration of the lost productions and development in production of again developed products is possible in case of interest, first of all, the enterprises of agro-industrial complex, agricultural producers and consumers, and also CJSC Concern Termal.

Текст научной работы на тему «Внедрение в технологии АПК достижений ВПК - путь совершенствования сельскохозяйственных и пищевых технологий»

Вестник НГИЭИ. 2018. № 9 (88)

19. Letyagin I. Yu. Matematicheskoe modelirovanie i osnovy nauchnyh issledovanij v svarke [Mathematical modeling and the fundamentals of scientific research in welding], ucheb. posobie. Part 1. Statisticheskaya obrabotka i planirovanie ehksperimenta, Perm', Publ. Perm. nac. issled. politekhn. un-ta, 2014, 140 р.

20. Spiridonov A. A. Planirovanie eksperimenta pri issledovanii tekhnologicheskih processov [Planning of the experiment in the study of technological processes], Moscow, Mashinostroenie, 1981, 184 р.

Submitted 11.06.2018, revised 20.07.2018.

Dmitrij A. Molodchenkov, the postgraduate student

Address: Nizhny Novgorod State engineering-economic university, 606340, Russia, Knyaginino,

Oktyabrskaya Street, 22a

E-mail: dmitry.boldino@yandex.ru

Spin-код: 8316-6842

Author have read and approved the final manuscript.

05.20.02 631.362.2

ВНЕДРЕНИЕ В ТЕХНОЛОГИИ АПК ДОСТИЖЕНИЙ ВПК - ПУТЬ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

© 2018

Николай Васильевич Оболенский, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий кафедрой «Охрана труда и БЖД» Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино (Россия)

Аннотация

Введение: потребность электротермического оборудования (ЭТО) в сельском хозяйстве все возрастает, поэтому требуется: восстановление его утраченных производств, а для уже разработанной и вновь создаваемой энергосберегающей техники - технологическое переоснащение выпускающих предприятий. Рассматривается перспективное ЭТО корабельного назначения, конструкции которого рекомендуются для освоения в серийном производстве и использования в качестве аналогов при создании и исследованиях ЭТО для сельскохозяйственных и пищевых производств.

Материалы и методы: при проведении исследований рекомендуются: литературные источники, отражающие конструкторский, исследовательский и практический опыт по созданию маломощного ЭТО (до 100 кВт), метод прогнозирования показателей надежности ЭН по произвольно задаваемым размерам и температурам исследуемых элементов. математические критерии надежности и модель нестационарной теплопроводности в ЭН, а также методы и способы повышения эффективности ЭТО.

Обсуждение: с аннулированием СКТБЭТ было прекращено производство многих изделий, пользовавшихся широким спросом, как то: чайные подарочные наборы, электросамовары, электрочайники, а некоторые вновь созданные, так и не были освоены. В частности, пищеварочные агрегаты АПЭН, прошедшие междуведомственные испытании и рекомендованные к серийному производству; подогреватели масла и топлива ПМЭТ; те-плоэлектровентилятор; электроконвекторы; нагреватели воздуха типа НВЭМ.

Результаты: полученные экспериментальные результаты выражены в виде выведенных эмпирических уравнений, в т. ч. критериального, для определения показателей надежности ЭН в целом и его структурных элементов, а также результаты интерпретированные в рамках модельных представлений о взаимосвязях потребляемой мощности, габаритов и температур как теплоотдающих поверхностей ЭТО, так и температур нагреваемых и окружающих сред. Практическое использование математических критериев надежности и модели нестационарной теплопроводности в ЭН, а также методов и способов повышения эффективности ЭТО обусловило научно-технический прогресс судовой электротермии, сельскохозяйственных и пищевых производств; внедрены конструкторско-технологические разработки, в том числе принципиально новые технические решения, защищенные авторскими свидетельствами и патентами. Внедрению ЭТО на базе РЭН препятствовали: а) рассуждения о последствиях загрязнения, в частности, в подогревателе типа ПМТЭ межреберного пространства РЭН нерастворимыми в изопентане осадками нефтепродуктов, заключающихся в повышении

температуры оболочки to6 до ее расплавления, создающего пожарную опасность; б) предполагаемое снижение сопротивления изоляции RH3 между спиралью и обратным токопроводом РЭН, приводящее к короткому замыканию внутри него и, как следствие, к расплавлению оболочки, опять же, создающему пожарную опасность. Заключение: основываясь на личном опыте, в помощь соискателям ученых степеней и с целью повышения на более высокий уровень их квалификации, компетентности и профессионализма, а также с целью повышения научно-методического уровня исследований и качества (результативности и народнохозяйственной значимости) диссертационных работ, связанных с созданием конкурентоспособной научной продукции (способов, экологически чистых технологий и производственных процессов, приборов, средств автоматизации, машин, аппаратов, агрегатов и т. п.), обеспечения эффективного решения проблем и развития инновационных процессов в АПК страны опубликованы работы, приведённые в списке литературы. Восстановление утраченных производств и освоение в производстве вновь разработанных изделий возможно в случае заинтересованности, прежде всего, предприятий агропромышленного комплекса, сельскохозяйственных производителей и потребителей, а также ЗАО «Концерн «Термаль».

Ключевые слова: инновации, корабельное, медицинское и общепромышленное оборудование, оборудование сельскохозяйственного и бытового назначения, оптимизация, электротермическое оборудование.

Для цитирования: Оболенский Н. В. Внедрение в технологии АПК достижений ВПК - путь совершенствования седьскохозяйственных и пищевых технологий // Вестник НГИЭИ. 2018. № 9 (88). С. 127-137.

THE INTRODUCTION IN TECHNOLOGY, AGRICULTURAL ACHIEVEMENTS VPK -IMPROVEMENT AGRICULTURAL AND FOOD TECHNOLOGY

© 2018

Nikolai Vasilyevich Obolensky, Dr. Sci. (Engineering), Professor, chief researcher, head of the chair of labor protection and life safety Nizhny Novgorod state engineering-economic university, Knyaginino (Russia)

Abstract

Introduction: the need for electro thermal equipment (IT) in agriculture is increasing, so it is required: the restoration of its lost production, and for the already developed and newly created energy-saving equipment - technological re-equipment of manufacturing enterprises. THIS ship is considered a promising destination, which design is recommended for serial production and use as analogues in the creation and research for agricultural and food production. Materials and methods: during the research it is recommended: literature sources reflecting design, research and practical experience in the creation of low-power IT (up to 100 kW), the method of predicting the reliability of EN for arbitrarily specified dimensions and temperatures of the elements. Mathematical criteria of reliability and model of unsteady thermal conductivity in EN, and also methods and ways of increase of efficiency IT.

Results: the obtained experimental results are expressed in the form of derived empirical equations, including criterion ones, to determine the reliability of the EN as a whole and its structural elements, as well as the results interpreted within the framework of model representations about the relationships of the required power, dimensions and temperatures of both the heat-emitting surfaces AND the temperatures of Practical use of mathematical criteria of reliability and model of non-stationary thermal conductivity in EN, and also methods and ways of increase of efficiency it is caused by scientific and technical progress of ship electro thermal, agricultural and food productions; out-drained design and technological developments, including essentially new technical solutions protected by author's certificates and patents. The implementation IS based on REN let: a) discussions on the effects of pollution, in particular, in a PMTE heater of the inter costal REN space by insoluble isopentane deposits of petroleum products, consisting in increasing the temperature of the TOB shell before it melts, creating a fire hazard; b) the expected decrease in the insulation resistance of the RIS between the spiral and the reverse current conductor REN, leading to a short circuit inside it and, as a consequence, to the melting of the shell, again. creating a fire hazard.

Conclusion: based on personal experience, to help applicants for academic degrees and in order to increase to a higher level of their skills, competence and professionalism, as well as to improve the scientific and methodological level of research and quality (efficiency and economic significance) of dissertations related to the creation of competitive scientific products (methods, eco-logically clean technologies and production processes, devices, automation, machines, AP-pairs, units, etc.).), to ensure the effective solution of problems and the development of innovative processes in the agro-industrial complex of the country published the works given in the literature. Restoration of the

lost productions and development in production of again developed products is possible in case of interest, first of all, the enterprises of agro-industrial complex, agricultural producers and consumers, and also CJSC Concern Termal. Keywords: electro thermal equipment; optimization; ship, medical, and General industrial equipment; agricultural and household equipment; innovation.

For citation: Obolensky N. V. The introduction in technology, agricultural achievements VPK - improvement agricultural and food technology // Bulletin NGIEI. 2018. № 9 (88). P.127-137.

Введение

Потребность электротермического оборудования в сельском хозяйстве все возрастает, поэтому требуется: восстановление его утраченных производств, а для уже разработанной и вновь создаваемой энергосберегающей техники - технологическое переоснащение выпускающих предприятий. В монографиях [1; 2; 3; 4] и диссертации [7] отражен конструкторский, исследовательский и практический опыт автора (1961-2000 годы), приобретённый во времяра-боты в должностях от старшего техника-конструктора до генерального конструктора в Специальном конструкторско-технологическом бюро судовой электротехники и технологий (СКТБЭТ), разрабатывавшим проекты пищеблоков для подводных лодок и создававшим корабельное электротермическое оборудование (ЭТО). Опыт и конструкторско-технологи-ческие разработки, в том числе принципиально новые технические решения, защищенные авторскими свидетельствами и патентами [5; 6; 8; 9; 10; 11; 12], несомненно, полезны для совершенствования сельскохозяйственных и пищевых технологий, использование которых обуславливает научно-технический прогресс сельскохозяйственной техники.

Материалы и методы

Рассматривается перспективное ЭТО корабельного назначения, конструкции которого рекомендуются для освоения в серийном производстве и использования в качестве аналогов при создании и исследованиях ЭТО для сельскохозяйственных и пищевых производств.

При проведении исследований рекомендуются: литературные источники, отражающие конструкторский, исследовательский и практический опыт по созданию маломощного ЭТО (до 100 кВт), метод прогнозирования показателей надежности ЭН по произвольно задаваемым размерам и температурам исследуемых элементов. математические критерии надежности и модель нестационарной теплопроводности в ЭН, а также методы и способы повышения эффективности ЭТО.

Обсуждение

С аннулированием СКТБЭТ было прекращено производство многих изделий, представленных в [4] и пользовавшихся широким спросом. Пищевароч-

ные агрегаты АПЭН, прошедшие междуведомственные испытании и рекомендованные к серийному производству; подогреватели масла и топлива ПМЭТ; теплоэлектровентилятор; электроконвекторы; нагреватели воздуха типа НВЭМ, так и не были поставлены на серийное производство.

Для восстановления утраченных производств необходимо, прежде всего, произвести маркетинговые исследования спроса изделий в настоящее время, для освоения производства вновь разработанных изделий - технологическое переоснащение выпускающих предприятий, в частности, ЗАО «Концерн «Термаль» г. Н. Новгород, а также выполнение ряда НИОКР с целью замены устаревших средств автоматики и применения более совершенных материалов, например, титана.

Рис. 1. Агрегат пищеварочный электрический АПЭН-100

Fig. 1. Unit steam kettle electric APEN-100

В пользу освоения производства пищевароч-ных агрегатов типа АПЭН [5] (рис. 1) следующие аргументы:

1. Конструкция охлаждаемого корпуса (с двойными стенками) [6] позволяет: увеличить на 6,1...11,0 % КПД; значительно уменьшить тепловые и влажные выделения вновь созданных АПЭН по сравнению с их серийными аналогами (табл. 1), что значительно снижает затраты на необходимую ре-

генерацию воздуха при работе агрегатов в закрытых помещениях.

2. В пищеварочных агрегатах АПЭН реализован принцип варки в русской печи - доведение продуктов до кулинарной готовности за счет аккумулированной теплоты, улучшающей пищевые качества приготовляемой пищи, осуществлена более высокая степень автоматизации тепловой обработки пищевых продуктов, благодаря чему и уменьшению тепловыделений в окружающую среду улучшены условия обслуживания агрегатов и работы в помещениях их установки [7].

3. Независимая (изолированно друг от друга, от металлических корпусных деталей и варочной посуды) установка и резервирование ЭН в электроплитах [8] и жарочных шкафах [9] обеспечивает гарантированную величину электрического сопротивления изоляции более 1 МОм, ресурс агрегатов не менее 60 тыс. ч, уменьшить количество ЭН, поставляемых в ЗИП, а также регламентные работы при эксплуатации и потребность в высококачественном наполнителе ЭН (периклазе), отказаться от герметизации ЭН, благодаря чему ежегодно можно экономить десятки миллионов рублей [7].

Таблица 1. Основные характеристики пищеварочных агрегатов Table 1. The main characteristics of the steam kettle units

i g Серийные / Serial Вновь созданные / Recently established

Параметр / Characteristic аз ачен iatn ан gis со и О Ю Q О АПЭ-15 / APE-15 АПЭ-25 / APE-25 АПЭ-50 / APE-50 АПЭ-100 / APE-100 АПЭН-15 / APEN-15 АПЭН-25 / APEN-25 АПЭН-50 / APEN-50 АПЭН-100 / APEn-100

Потребляемая мощность, кВт / Power consumption, kW * P 1 аг 6 8 13,2 27,2 5,5 8,3 16,4 20,8

Площадь наружной поверхности, м2 / External surface area, m2 F J- пв 3,41 3,67 5,95 7,09 3,71 4,60 6,63 7,16

Площадь передней поверхности, м2 / The area of the front surface, m2 1 п.п 0,92 1,12 1,78 2,34 1,03 1,61 2,22 2,44

Площадь внутренней поверхности, м2 / The internal surface area,m2 F 1 пв - - - - 2,07 2,32 3,71 4,02

Расход воздуха на вентиляцию, м3/ч / Air consumption for ventilation, m3/h Y 1 пв 200 250 850 850 50 75 150 200

Расход воздуха на охлаждение, м3/ч / Air consumption for cooling, m3/h ч * Y 1 пв - - - - 50 75 150 200

Номинальные тепловыделения, Вт /

Nominal heat dissipation, W:

в помещение камбуза / in the room of the galley Рп 360 350 230 670 100* 150* 115* 125*

в систему вентиляции из полости очистки / into the ventilation system from the cleaning cavity 1 235 1 650 2 720 5 600 500* 800* 1 500* 2 000*

в систему вентиляции из полости охлаждения / into the ventilation system from the cooling cavity II ^пв - - - - 250* 400* 750* 1 000*

Перепад температур между входом и выходом /

Temperature difference between input and output:

на очистку, °С / for cleaning, °C Л/с 18,4 19,7 9,6 19,7 30 30 30 30

на охлаждение, °С / for cooling, °C и Лъ - - - - 15 15 15 15

КПД, % / Efficiency V 73,5 75 77,7 76,9 84,5 84,5 83,8 85,1

Номинальные влаговыделения, г/ч /

Nominal moisture release, g/h:

в систему вентиляции из полости очистки / into the ventilation system from the cleaning cavity 860 1 080 2 640 4 385 500* 750* 1 500* 2 000*

в помещение камбуза / in the room of the galley W0Kp 162 - -Примечание: * - параметры указанны в технических условиях на поставку.

200* 300* 400* 500*

В пользу освоения производства подогревателя масла и топлива ПМЭТ (рис. 2) [10] аргумент -конструкция корпуса, исключающая его непроизвольное осушение, обеспечивающее пожарную

безопасность, а также позволяющая отказаться от наружной тепловой изоляции и до минимума свести массогабаритные характеристики подогревателей жидких сред [7].

Рис. 2. Подогреватель масла и топлива ПМЭТ-0,125 Fig. 2. Oil and fuel heater PMET-0,125

В пользу освоения производства теплоэлек-тровентилятора (рис. 3) аргумент - температура поверхности электронагревателя (РЭН) не превышает

100 °С, что исключает выжигание из нагреваемого воздуха микроорганизмов, полезных для дыхания [11].

Рис. 3. Теплоэлектровентилятор: 1 - шнур соединительный; 2 - переключатель мощности; 3 - электровентилятор; 4 - ЭН; 5 - камера нагрева; 6 - термовыключатель; 7, 9 - отверстия; 8 - шланг Fig. 3. Heat electric fan: 1 - cord connector; 2 - power switch; 3 - electric fan; 4 - electric heater; 5 - heating chamber; 6 - thermal switch; 7, 9 - holes; 8 - hose

В пользу освоения производства электроконвектора (рис. 4) [12] аргумент - использование ребристых электронагреватей - РЭН [4], обеспечивающих необходимые температуры наружных поверхностей - не более 80 °С, а нагретого воздуха не более 90 °С (эксплуатационное требование)

В пользу освоения производства нагревателей воздуха типа НВЭМ (рис. 5) аргумент - лучшие технические характеристики.

В конструкциях подогревателя масла и топлива ПМЭТ [10], теплоэлектровентилятора [11], электроконвектора [12] и нагревателей воздуха типа НВЭМ (рис. 5) применены РЭН (рис. 6).

Рис. 4. Электроконвекторы: а - стационарный; б - переносной: 1 - гнездо; 2 - экран;

3 - гайка и прокладка; 4 - стенка; 5 - держатель РЭН; 6 - шпилька; 7 - гайка; 8 - стенка; 9 - РЭН;

10 - модули; 11 - блок с элементами автоматики - терморегулятор и термозащита Fig. 4. Electrical convectors: a - stationary; b - portable: 1 - socket; 2 - screen; 3 - nut and gasket;

4 - wall; 5 - the holder of finned heater; 6 - pin; 7 - nut; 8 - wall; 9 - fin electric heater; 10 - modules;

11 - block with control elements - thermostat and thermal protection

б m

Б

Б

j

1 1 (4 1Щ If ; I I il ! 1 Ш

Рис. 5. Нагреватели воздуха: а - НВЭ 6,3/40; б - НВЭМ 6,3/40 Fig. 5. Air heaters: a - NVE 6,3/40; b - NVEM 6,3/40

Таблица 2. Технические характеристики нагревателей воздуха Table 2. Specifications of air heaters_

Техническая характеристика / Technical specifications

НВЭ 6,3/40 / NVE 6,3/40

НВЭМ 6,3/40 / NVEM 6,3/40

Тип ЭН / Type of electric heater Производительность, м3/ч / Capacity, m3/h

Потребляемая мощность, кВт / Power consumption, kW Нагрев, °С / Heating, °С Габариты, мм / Dimensions, mm Масса, кг / Weight, kg Материал / Material: оболочек ЭП / sheath деталей корпуса / housing parts

ТЭН / TEH

6 300

96 40

755x676x550 110

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

РЕН / REH

6 300

90 40

700x300x630 51

сталь нержавеющая / stainless steel сплав алюминия / aluminum alloy сплав алюминия / aluminum alloy

Рис. 6. Ребристый электронагреватель (РЭН) [4] Fig. 6. Ribbed electric heater (REH)

Результаты

С целью проверки возможных последствий загрязнения в подогревателе типа ПМТЭ межреберного пространства РЭН нерастворимыми в изопен-тане осадками нефтепродуктов, а также снижения сопротивления изоляции Лиз между спиралью и об-

ратным токопроводом РЭН, была смоделирована аварийная ситуация, вероятность которой исключена при реальной эксплуатации. Подогреватель ПМТЭ-0,125 на базе РЭН (рис. 7) был включен под напряжение без рабочей среды и средств защиты, а коробка выводов не закрыта крышкой.

Рис. 7. Подогреватель масла и топлива типа ПМТЭ: 1 - РЭН; 2 - датчик-реле температуры (тепловая защита); 3 - коробка выводов; 4 - трубная доска; 5 - штуцер выхода; 6 - корпус; 7 - крышка; 8 - термометр сопротивления (регулировка температуры нагрева);

9 - планка поддерживающая; 10 - пробка сливная; 11 - штуцер входа; 12 - гайка накидная, ниппель и транспортная заглушка; 13 - предохранительная мембрана; 14 - внутренний цилиндр; 15 - средний цилиндр

Fig/ 7. Oil and fuel Heater of PMTE type: 1 - REH; 2 - sensor-relay of temperature (thermal protection); 3 - terminal box; 4 - tube sheet; 5 - connector output; 6 - housing; 7 - cover; 8 - resistance thermometer (temperature control heating); 9 - strap support; 10 - drain plug; 11 - inlet fitting; 12 - coupling nut, nipple and the transport plug; 13 - a protective membrane; 14 - inner cylinder; 15 - middle cylinder

Через 3 минуты после включения подогревателя под номинальное напряжение по показаниям амперметра был зафиксирован выход из строя части РЭН. Через 6 минут в районе расположения изоляторов РЭН, изготовленных из пресс-материала АГ-4В, появились сначала струйки дыма, а затем язычки пламени.

Через 9,5 минут произошло короткое замыкание, подогреватель отключился от сети, язычки пламени исчезли.

В результате эксперимента у ряда РЭН оболочка деформировалась - приобрела в средней части бочкообразную форму. У одного (из 12) оболочка в средней части оплавилась. Каких-либо изменений деталей корпуса подогревателя не обнаружено.

Проведенные исследования показали, что даже при одновременном выходе из строя всех средств защиты, при включении подогревателя без нагреваемой среды с открытой крышкой коробки выводов пожароопасные явления имеют локальный

характер, исключающиеся при закрытой крышке коробки выводов. Установка же крышки коробки выводов, равно как и включение подогревателя только после заполнения нефтепродуктом, являются обязательными условиями для его включения под напряжение [7].

Аналогичному исследованию были подвергнуты нагреватели воздуха (рис. 5), которые включили под напряжение без протока воздуха и средств защиты. В НВЭ 6,3/40 вскоре расплавилась трубная доска, на которой крепятся тэны, в результате чего произошло мощное короткое замыкание. Наружу вытек расплавленный металл. В НВЭМ 6,3/40 постепенно вышли из строя РЭН из-за расплавления их оболочек и последующего перегорания спиралей без каких-либо пожароопасных последствий.

Применение РЭН даже с оболочками из сплава АМГ-3 при их нагруженном резервировании позволяет: а) интенсифицировать теплообмен в ЭТО и уменьшить: на 25...50 % его массу, на 10... 30 % габариты; б) ежегодно экономить при использовании в нагревателях воздуха, воды и нефтепродуктов, т. е. в ЭТО с низкотемпературным режимом работы ЭН, сотни км труб из нержавеющей стали; в) обеспечить ресурс ЭТО не менее 30 тыс. ч; г) уменьшить количество ЭН, поставляемых в ЗИП, а также уменьшить регламентные работы при эксплуатации; д) исключить при обработке воздуха выжигание из него микроорганизмов, полезных для дыхания [7].

Восстановление утраченных производств и освоение в производстве вновь разработанных изделий возможно в случае заинтересованности, прежде всего, предприятий агропромышленного комплекса, сельскохозяйственных производителей и потребителей, а также ЗАО «Концерн «Термаль».

В области АПК России можно выделить следующие задачи:

1) развитие аграрной науки и техники за счет разработки новых теорий в целях решения крупных научно-технических задач;

2) создание новейших агропромышленных технологий и технических средств, основанных на новых принципах, отвечающих требованиям экологической безопасности, играющих главенствующую роль в повышении конкурентоспособности аграрного сектора экономики и обеспечении продовольственной безопасности страны, а также улучшении качества жизни и здоровья населения;

3) внедрение и развитие высокотехнологичных и наукоемких производств, направленных на устойчивое получение высококачественной сельско-

хозяйственной продукции, а также её переработки с учетом минимизации затрат (энергоматериалоресур-сов) в условиях отсутствия пагубных воздействий предлагаемых решений на биоэкосистемы.

Основываясь на личном опыте, в помощь соискателям ученых степеней и в целях перехода на более высокий уровень их квалификации, компетентности и профессионализма, а также с целью повышения научно-методического уровня исследований и качества (результативности и народнохозяйственной значимости) диссертационных работ, связанных с созданием конкурентоспособной научной продукции (способов, экологически чистых технологий и производственных процессов, приборов, средств автоматизации, машин, аппаратов, агрегатов и т. п.), обеспечения эффективного решения проблем и развития инновационных процессов в АПК страны, опубликованы работы [13; 14; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 22; 23].

Основываясь на определении инновации, предложенном в [3], рекомендуется максимальное всестороннее извлечение и внедрение результатов достижений военно-промышленного комплекса в сферу сельского хозяйства и использование их в качестве катализаторов роста уровня конкурентоспособности его продукции. К примеру, такими ускорителями могут быть результаты обширных исследований по определению критериев оценки и разработке методов обеспечения надежности корабельного ЭТО и ЭН, результаты создания общепромышленного и медицинского ЭТО, а также товаров бытового назначения.

Отличительной чертой нашего времени можно считать то, что для развития экономики сельского хозяйства страны необходима активизация инновационных процессов, направленных на постоянное обновление и ускоренное развитие производства, основываясь на передовых достижениях науки и техники и их реализации.

Постоянный рост потребности сельского хозяйства в ЭТО и ЭН требует незамедлительного решения следующих задач:

• уточнение математических моделей оптимизации теплопроводности;

• совершенствование методик расчета и ускоренных испытаний;

• автоматизация проектирования новых конструкционно-технологических решений ЭН, обеспечивающих разработку ЭТО для сельскохозяйственных и пищевых производств, а также для нужд сельского населения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Оболенский Н. В. Внедрение в технологии АПК достижений ВПК в области создания электротермического оборудования : монография. Н. Новгород : НГСХА. 2002. 113 с.

2. Оболенский Н. В. Электронагрев в сельскохозяйственных обрабатывающих и перерабатывающих производствах : монография. Н. Новгород : НГСХА. 2007. 350 с.

3. Митин С. Г., Терехов М. Б., Оболенский Н. В., Мухамеджанов Р. М. Инновационные решения проблем АПК России : монография. Н. Новгород : НГСХА. 2007. 352 с.

4. Оболенский Н. В. Вклад в развитие электротехники : монография. Н. Новгород : ДЕКОМ. 2018. 376 с.

5. Оболенский Н. В., Каландаришвили Н. Ш., Пахарев В. П., Кононов И. М. А. с. 189576 СССР. Пищева-рочный электрический агрегат. № 3052724. Заявлено 01.11.82 г.

6. Федоров Б. М., Сеничкин В. А., Хрипунов Ю. П., Каландаришвили Н. Ш., Оболенский Н. В. А. с. 115406 СССР. Агрегат пищеварочный электрический. № 1599437. Заявлено 2.02.76.

7. Оболенский Н. В. Разработка электротермического оборудования для сельскохозяйственных и пищевых производств. Дис...док. техн. наук. Н. Новгород : НГСХА. 2003. 456 с.

8. Оболенский Н. В., Пахарев В. П., Каландаришвили Н. Ш. А. с. 805024 СССР, (51) М. Кл.2 Г 24 С 7/06. Электроплита. № 2690297. Заявлено 30,11.78. Опубл. 15.02.81. Бюл. 6. 3 с.

9. Оболенский Н. В., Пахарев В. П. А. с. 256626 СССР. Шкаф жарочный электрический. № 3109926. Заявлено 04.03.85.

10. Оболенский Н. В., Маланюк И. А., Смирнов А. П., Кононов И. М., Катышев Л. В. А. с. 223113 СССР. Подогреватель масла и топлива электрический. № 3096650. Заявлено 6.09.85.

11. Оболенский Н. В., Макаров С. Е., Кононов И. М., Киреев А. В. Патент 2053456 РФ, 6 F 24 Н 3/00. Способ обработки воздуха. № 4533684. Заявлено 30.07.90. Опубл. 27.01.96. Бюл. № 3. 4 с.

12. Оболенский Н. В., Киреев А. В., Кононов И. М., Игнатьева И. И., Родинов Ю. Н. А. с. 1580123 СССР. (51) Г 24 Н 3/04. Электроконвектор. 4445523. Заявлено 17.05.88. Опубл. 23.07.90. Бюл. 27. 4 с.

13. Оболенский Н. В. Энергосбережение : монография. Княгинино : НГИЭИ. 2014. 272 с.

14. Оболенский Н. В., Булатов С. Ю., Свистунов А. И. Изобретательство - путь к научному успеху : монография / Под ред. заслуженного изобретателя РФ, проф. Н. В. Оболенского. Н. Новгород : ДЕКОМ. 2016. 208 с.

15. Вклад в науку Инженерного института НГИЭУ : монография (всего 51 автор) / Под ред. заслуженного изобретателя РФ, проф. Н. В. Оболенского и к.т.н. А. И. Свистунова. Н. Новгород : ДЕКОМ. 2017. 784 с.

16. Оболенский Н. В. Для начинающих ученых // Наука сегодня: глобальные вызовы и механизмы : материалы Междунар. науч.-практ. конф. 21 октября 2017 г. Иркутск. 2017. С. 62-66.

17. Оболенский Н. В. Пособие для начинающих ученых // Перспективы развития российской науки: материалы Междунар. науч.-практ. конф. 21 апреля 2018 г. Вологда. 2018. С. 59-61.

18. Оболенский Н. В. Вклад в науку инженерного института НГИЭУ // Научный альманах. 2018. № 1-2 (39). С. 36-39.

19. Оболенский Н. В. Из опыта импортозамещения // Высшее образование сегодня. 2012. № 9. С. 47-60.

20. Оболенский Н. В. Роль регионального вуза в развитии экономики сельских территорий // Высшее образование сегодня. 2012. № 9. С. 24-32.

21. Оболенский Н. В. Становление научных школ в региональном вузе // Высшее образование сегодня. 2014. № 4. С. 25-33.

22. Оболенский Н. В. Роль диссертационных советов в пополнении научных кадров // Высшее образование сегодня. 2015. № 11. С. 31-33.

23. Агафонов В. П., Оболенский Н. В. Стратегия развития малого и среднего бизнеса в пивоваренной отрасли России : монография. Княгинино : НГИЭУ . 2015. 304 с.

Дата поступления статьи в редакцию 19.06. 2018. Принята к публикации 31.07.2018.

Информация об авторе: Оболенский Николай Васильевич, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник, заведующий кафедрой «Охрана труда и БЖД»

Адрес: Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, 606340, Россия, Княгинино, ул. Октябрьская, 22а E-mail: obolenskinv@mail.ru Spin-код: 9314-6367

Автор прочитал и одобрил окончательный вариант рукописи.

REFERENCES

1. Obolenskij N. V. Vnedrenie v tekhnologii APK dostizhenij VPK v oblasti sozdaniya ehlektrotermicheskogo oborudovaniya [Introduction of achievements of military industrial complex in the field of electrothermal equipment in agro-industrial technology], monografiya. N. Novgorod : NGSKHA. 2002. 113 p.

2. Obolenskij N. V. Elektronagrev v sel'skohozyajstvennyh obrabatyvayushchih i pererabatyvayushchih proiz-vodstvah [Electric heating in agricultural processing and processing industries], monografiya. N. Novgorod : NGSKHA. 2007. 350 p.

3. Mitin S. G., Terekhov M. B., Obolenskij N. V., Muhamedzhanov R. M. Innovacionnye resheniya problem APK Rossii [Innovative solutions to the problems of agriculture in Russia], monografiya. N. Novgorod : NGSKHA. 2007. 352 p.

4. Obolenskij N. V. Vklad v razvitie elektrotekhniki [Contribution to the development of electrical engineering], monografiya. N. Novgorod : DEKOM. 2018. 376 p.

5. Obolenskij N. V., Kalandarishvili N. Sh., Paharev V. P., Kononov I. M. A. s. 189576 SSSR. Pishchevaroch-nyj ehlektricheskij agregat [Electric cooking unit], No. 3052724. Zayavleno 01.11.82 g.

6. Fedorov B. M., Senichkin V. A., Hripunov Yu. P., Kalandarishvili N. Sh., Obolenskij N. V. A. s. 115406 SSSR. Agregat pishchevarochnyj ehlektricheskij [Electric cooking unit], No. 1599437. Zayavleno 2.02.76.

7. Obolenskij N. V. Razrabotka ehlektrotermicheskogo oborudovaniya dlya sel'skohozyajstvennyh i pish-chevyh proizvodstv [The development of electrothermal equipment for agricultural and food production. Dr. Sci. (Engineering) Diss.], N. Novgorod : NGSKHA. 2003. 456 p.

8. Obolenskij N. V., Paharev V. P., Kalandarishvili N. Sh. A. s. 805024 SSSR, (51) M. Kl.2 G 24 S 7/06. Eh-lektroplita [Electric stove], No. 2690297. Zayavleno 30,11.78. Opubl. 15.02.81. Byul. 6. 3 p.

9. Obolenskij N. V., Paharev V. P. A. s. 256626 SSSR. Shkaf zharochnyj ehlektricheskij [Electric frying cabinet], No. 3109926. Zayavleno 04.03.85.

10. Obolenskij N. V., Malanyuk I. A., Smirnov A. P., Kononov I. M., Katyshev L. V. A. s. 223113 SSSR. Po-dogrevatel' masla i topliva ehlektricheskij [Oil and fuel electric heater], No. 3096650. Zayavleno 6.09.85.

11. Obolenskij N. V., Makarov S. E., Kononov I. M., Kireev A. V. Patent 2053456 RF, 6 F 24 N 3/00. Spo-sob obrabotki vozduha [A method of processing air], No. 4533684. Zayavleno 30.07.90. Opubl. 27.01.96. Byul. № 3. 4 p.

12. Obolenskij N. V., Kireev A. V., Kononov I. M., Ignat'eva I. I., Rodinov YU. N. A. s. 1580123 SSSR. (51) G 24 N 3/04. Elektrokonvektor [Electroconvector], 4445523. Zayavleno 17.05.88. Opubl. 23.07.90. Byul. 27. 4 p.

13. Obolenskij N. V. Energosberezhenie [Energy saving], monografiya. Knyaginino : NGIEHI. 2014. 272 p.

14. Obolenskij N. V., Bulatov S. Yu., Svistunov A. I. Izobretatel'stvo - put' k nauchnomu uspekhu: monografiya [Invention-the way to scientific success], By N. V. Obolensky (ed). N. Novgorod : DEKOM. 2016. 208 p.

15. Vklad v nauku inzhenernogo instituta NGIEHU [Contribution to science and engineering Institute of NGIEU], monografiya (vsego 51 avtor), By N. V. Obolensky and A. I. Svistunov (ed.). N. Novgorod : DEKOM. 2017.784 p.

16. Obolenskij N. V. Dlya nachinayushchih uchenyh [For beginning scientists], Nauka segodnya: global'nye vyzovy i mekhanizmy : materialy Mezhdunar. nauch. -prakt. konf. [Science today: global challenges and mechanisms: materials international. science.-practice. conf.], 21 oktyabrya 2017 g. g. Irkutsk. 2017. pp. 62-66.

17. Obolenskij N. V. Posobie dlya nachinayushchih uchenyh [Manual for novice scientists], Perspektivy razvi-tiya Rossijskoj nauka: materialy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Prospects for the development of Russian science: proceedings of the international. science.-practice. conf.], 21 aprelya 2018 g. Vologda. 2018. pp. 59-61.

18. Obolenskij N. V. Vklad v nauku inzhenernogo instituta NGIEHU [Contribution to science and engineering Institute of NGIEU], Nauchnyj al'manah [Scientific almanac], 2018. No. 1-2 (39). pp. 36-39.

19. Obolenskij N. V. Iz opyta importozameshcheniya [From the experience of import substitution], Vysshee obrazovanie segodnya [Higher education today], 2012. No. 9. pp. 47-60.

20. Obolenskij N. V. Rol' regional'nogo vuza v razvitii ehkonomiki sel'skih territorij [The role of the regional University in the development of rural economy], Vysshee obrazovanie segodnya [Higher education today], 2012. No. 9. pp. 24-32.

21. Obolenskij N. V. Stanovlenie nauchnyh shkol v regional'nom vuze [Formation of scientific schools in the regional University], Vysshee obrazovanie segodnya [Higher education today], 2014. No. 4. pp. 25-33.

Вестник НГИЭИ. 2018. № 9 (88)

22. Obolenskij N. V. Rol' dissertacionnyh sovetov v popolnenii nauchnyh kadrov [The role of dissertation councils in the replenishment of scientific personnel], Vysshee obrazovanie segodnya [Higher education today], 2015. No. 11. pp. 31-33.

23. Agafonov V. P., Obolenskij N. V. Strategiya razvitiya malogo i srednego biznesa v pivovarennoj otrasli Rossii [Strategy of development of small and medium business in the brewing industry of Russia] monografiya. Knyaginino : NGIEU. 2015. 304 p.

Submitted 19.06.2018, revised 31.07.2018.

Nikolay V. Obolensky, Dr. Sci. (Engineering), Professor, chief researcher, head of the chair of labor Protection and life safety»

Address: Nizhny Novgorod state engineering-economic university, 606340, Russia, Knyaginino, Oktyabrskaya Str., 22а E-mail: obolenskinv@mail.ru Spin-code: 9314-6367

Author have read and approved the final manuscript.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.