CC BY
22
_05.20.00 ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ_
05.20.01 УДК 662.94
ВСТРАИВАЕМЫЙ ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ
© 2017
Михаил Станиславович Волхонов, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технические системы в АПК», проректор по учебной работе ФГБОУВО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия», Кострома (Россия)
Роман Михайлович Волхонов, аспирант кафедры «Электропривод и электротехнологии» ФГБОУ ВО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия», Кострома (Россия) Иван Альбертович Смирнов, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Технические системы в АПК» ФГБОУ ВО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия», Кострома (Россия)
Радион Владимирович Соколинский, магистр ФГБОУ ВО «Костромская государственная сельскохозяйственная академия», Кострома (Россия)
Аннотация
Введение: прямые затраты энергии на сушку зерна составляют до 35 % от общих энергозатрат при его производстве, для их снижения используют сушку смесью чистого воздуха с газами, выделяющимися при сгорании топлива.
Не все теплогенераторы на дизельном топливе с топкой прямого действия обеспечивают хорошие условия образования смеси и ее горения, для подачи воздуха в камеру сгорания используется отдельный вентилятор, что приводит к увеличению стоимости теплогенератора, повышению энергозатрат на осуществление процесса, усложнению технической схемы.
Материалы и методы: разработана схема встраивамого в тепловентиляционную систему сушилки теплогенератора прямого действия, у которого отбор и подача наиболее прогретого свежего воздуха в камеру сгорания осуществляется без дополнительного вентилятора через отверстие, расположеное в зоне теплообмена между поверхностью камеры сгорания и свежим воздушным потоком, регулирование его подачи осуществляется поворотом вала усечённой на 0,3... 0,5 радиуса сферы полусферической заслонки. Результаты: установлено, что отверстие для забора воздуха должно быть в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания, а расстояние между экраном и торцом цилиндрического корпуса камеры сгорания должно составлять 3 см.
Оптимальный режим работы теплогенератора - без изменения световой проницаемости среды возможно поддерживать поворотом усечённой полусферической заслонки от 0 до 90°, поддерживая значения коэффициента избытка воздуха в диапазоне от 0,58 до 0,87.
Регулирование угла поворота усечённой полусферической заслонки возможно производить автоматически с использованием полученной математической модели и оптических датчиков по световой проницаемости газовоздушной смеси.
Обсуждение: полученные результаты дают возможность на стадии разработок и проектирования теплогенераторов обоснованно принимать конструктивные и технологические параметры, обеспечивающие качественное смесеообразование и сгорание топлива, а также определенный экономический эффект. Заключение: разработанная конструкция обеспечивает снижение удельной металлоемкости встраиваемого теплогенератора прямого действия до 0,8 кг/кВт и возможность его применения в системах подогрева воздуха различных сушилок без значительных их конструкционных изменений.
Ключевые слова: камера сгорания, коэффициент избытка воздуха, поворотная усечённая полусферическая заслонка, подогрев воздуха, световая проницаемость газовоздушной смеси, сгорание топлива, сушилка, тепло-вентиляционная система, теплогенератор прямого действия.
Для цитирования: Волхонов М. С., Волхонов Р. М., Смирнов И. А., Соколинский Р. В. Встраиваемый теплогенератор прямого действия // Вестник НГИЭИ. 2017. № 11 (78). С. 23-33.
BUILT-IN HEAT GENERATOR OF DIRECT ACTION
© 2017
Mihail Stanislavovich Volhonov, Dr. Sci (Engineering), the professor, the professor of the chair «Technical systems in agribusiness», prorector for academic Affairs Kostroma state agricultural Academy, Kostroma (Russia) Roman Mihajlovich Volhonov, the postgraduate student of the chair «Electric drive and electrical» Kostroma state agricultural Academy, Kostroma (Russia) Ivan Al'bertovich Smirnov, Ph. D. (Engineering), the assistant professor of the chair «Technical systems in agribusiness» Kostroma state agricultural Academy, Kostroma (Russia)
Radion Vladimirovich Sokolinskij, the master Kostroma state agricultural Academy, Kostroma (Russia)
Abstract
Introduction: direct energy cost for drying of grain up to 35 % of the total energy consumption during its manufacture, to reduce them using the drier mixture of clean air with the gases released during the combustion of the fuel. Not all generators on diesel fuel with a furnace of direct action ensures good conditions for the formation of the mixture and its combustion, to supply air into the combustion chamber uses a separate fan, which leads to an increase in the value of the heat generator, increase the energy consumption for the implementation process, the technical complexity of the scheme.
Materials and Methods: the scheme built-in heat ventilation system of the dryer of direct action which the selection and supply of the most heated fresh air into the combustion chamber is carried out without the additional fan through a hole located in the area of heat transfer between the surface of the combustion chamber and fresh air flow, to regulate flow by turning the shaft of a truncated 0,3 to 0,5 of the radius of the sphere of the hemispherical valve. Results: found that the hole for the air intake should be in the cross-section of the exit flue gases from the combustion chamber, and the distance between the screen and the end face of the cylindrical body of the combustion chamber shall be 3 cm.
Optimum operation of the heat source without changing the light permeability of the medium it is possible to maintain the rotation of a truncated hemispherical flaps 0° to 90°, keeping the values of air excess factor in the range of 0,58 to 0,87. Regulation of the angle of rotation of a truncated semi-spherical valve it is possible to produce automatically using the obtained mathematical model and optical sensors on the light permeability of the air-gas mixture. Discussion: the obtained results give the possibility to the stage of development and the design of heat generators make constructive and technological parameters of providing high-quality space worthy and fuel combustion, as well as some economic benefits.
Conclusion: the developed design provides the reduction of specific metal consumption built-in heat generator of direct action up to 0,8 kg/kW and the possibility of its application in systems of air heating of different dryers without significant structural changes.
Keywords: the combustion chamber, the excess air ratio, a truncated hemispherical rotary valve, heated air, the light permeability of gas mixture, combustion, dryer, heat ventilation system, the heat generator of direct action.
For citation: Volhonov M. S., Volhonov R. M., Smirnov I. A., Sokolinskij Ra. V. Built-in heat generator of direct action // Bulletin NGIEI. 2017. № 11 (78). P. 23-33.
Введение
Сушка - сложная, трудоемкая и дорогостоящая технологическая операция при послеуборочной обработке зерна, требующая больших энергозатрат при сжигании жидкого или твердого топлива и значительного количества электроэнергии [1]. Прямые затраты энергии на сушку зерна составляют до 35 % от общих энергозатрат при его производстве, их доля в себестоимости сушки составляет 70-75 % [2].
Суммарно по европейским странам расход энергии на подогрев воздуха составляет
189,6 ПДж/год [3], это эквивалентно сжиганию 444 300 тыс. кг дизельного топлива.
Для снижения энергозатрат возможно использовать сушку смесью чистого воздуха с газами, выделяющимися при сгорании топлива - отказаться от теплообменника, это приводит к экономии до 20 % энергии топлива [4]. Исследования Птицына С. Д., приведенные в работе [5], убедительно доказывают, что если сушить топочными газами в смеси с чистым воздухом при ее температуре от 100 до 200 °С, то это не приводит к снижению качества продо-
вольственного, семенного зерна при условии полного сжигания топлива, при этом газовоздушная смесь практически не отличается по физическим свойствам от подогретого атмосферного воздуха.
Не все теплогенераторы на дизельном топливе с топкой прямого действия обеспечивают хорошие условия образования смеси и ее горения. Зачастую наблюдается густой дым из труб теплогенераторов в сезон сушки зерна сельхозтоваропроизводителями [6]. Еще одним недостатком многих конструкций теплогенераторов является то, что для подачи воздуха в камеру сгорания используется отдельный вентилятор, а забор подогретого воздуха осуществляется не в месте его максимального прогрева, или используется наружный воздух, что приводит к увеличению стоимости теплогенератора, повышению энергозатрат на осуществление процесса, усложнению технической схемы, ухудшению смесеобразования, процесса горения и снижению теплового КПД топки [7].
Материалы и методы
Для обеспечения стабильного и полного процесса сгорания топлива при сушке влажного материала не зависимо от расхода агента сушки в работе [8] нами теоретически обоснована зависимость размеров камеры сгорания топки прямого действия от вида топлива и его факела горения, подачи материала в сушилку и влагосъема.
В соответствии с теоретическими предпосылками нами разработан теплогенератор прямого действия (рисунок 1) [7], состоящий из отверстия для забора воздуха 1, патрубка 3, поворотной усечённой полусферической заслонки 2, воздуховода 4, завих-рителя 7, цилиндрического корпуса камеры сгорания 11, экрана камеры сгорания 12. Отверстие для забора воздуха 1 установлено так, чтобы оно не выходило за пределы торца камеры сгорания 11 для предотвращения попадания продуктов сгорания через поворотную усечённую полусферическую заслонку 2 в камеру сгорания 11. В качестве топливоподающей аппаратуры использована форсунка высокого давления 9, топливный насос высокого давления 8 и топливопровод 6. Керамический искровой разрядник 10 служит для электрического розжига топлива. Вся конструкция устанавливается в воздушный канал 13 тепловентиляционной системы любой сушилки, чем обеспечиваются наименьшие потери теплоты и возможность использовать тепловую и потенциальную энергию агента сушки для горения топлива.
Поворотная усечённая полусферическая заслонка 3 смонтирована на валу 2 и установлена в патрубке 1 (рисунок 2).
Теплогенератор прямого действия работает следующим образом. Топливный насос высокого давления 8 нагнетает топливо по топливопроводу 6 и через форсунку высокого давления 9 оно распыляется в камеру сгорания 11. Из воздушного канала 13 работающей тепловентиляционной системы сушилки - в зоне теплообмена между поверхностью камеры сгорания и омываемым её свежим воздушным потоком в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания 11 отбирается наиболее прогретый свежий воздух при помощи поворотной усечённой полусферической заслонки 2, который проходит через отверстие 1 и патрубок 3 по воздуховоду 4, завихрителю 7 внутрь цилиндрического корпуса камеры сгорания 11, где перемешивается с распыленным дизельным топливом и полностью сгорает с выделенеим теплоты (рисунок 1). Продукты сгорания смешиваются со свежим воздушным потоком и направляются по воздуховоду 13 к высушиваемой зерновой массе.
Регулирование подачи свежего прогретого воздуха осуществляется поворотом вала 2 от 0 до 90° усечённой полусферической заслонки 3 (рисунок 2), которая усечена на 0,3.0,5 радиуса сферы, что обеспечивает подачу достаточного количества прогретого свежего воздуха для начала горения топлива в закрытом положении заслонки из общего воздушного потока, направляемого в сушильную камеру, с наименьшим гидравлическим сопротивлением без применения дополнительного вентилятора.
Конструктивно при проведении лабораторных исследований нами были приняты следующие размеры теплогенератора: диаметр воздуховода для подачи воздуха в камеру сгорания - 110 мм; радиус сферы поворотной усечённой полусферической заслонки - 55 мм; диаметр камеры сгорания -210 мм, её длина - 500 мм; воздушный канал тепловентиляционной системы сушилки имел высоту 400 мм и ширину 280 мм.
Разработанный теплогенератор прошел приемочные испытания, в котрых контролировался агент сушки на содержание вредных компонентов газоанализатором «АВТОТЕСТ 02.03» П «0» кл., измерялись следующие компоненты: окиси азота, оксид и диоксид углерода, углеводороды. В результате данных испытаний концентрации вредных компонентов в газовоздушной смеси оказались настолько малы, что указанным газоанализатором не фиксировались, даже когда в отдельных режимах работы наблюдалось дымление газовоздушной смеси. По нашему мнению, это связано с большими расходами воздуха при сушке зерна.
Одшть гореш Область прогреби боздуха
факела от наружной лаберхности топки
Рис. 1. Схема теплогенератора прямого действия:
1 - отверстие для забора воздуха; 2 - поворотная усечённая полусферическая заслонка; 3 - патрубок;
4 - воздуховод; 5 - электронный анемометр Testo 410-2; 6 - топливопровод высокого давления;
7 - завихритель; 8 - топливный насос высокого давления; 9 - форсунка высокого давления; 10 - керамический
искровой разрядник; 11 - цилиндрический корпус камеры сгорания; 12 - экран камеры сгорания;
13 - воздушный канал тепловентиляционной системы сушилки; 14 - измеритель-регулятор температуры
ТРМ1; 15 - люксметр Ю-116; 16 - светодиодная лампа /
Fig. 1. Scheme of the heat generator of direct action:
1 - hole for air intake; 2 - swivel a truncated semi-spherical valve; 3 - nozzle; 4 - pipe;
5 - electronic anemometer Testo 410-2; 6 - fuel line high pressure; 7 - swirler; 8 - the fuel high pressure pump;
9 - high pressure nozzle; 10 - ceramic spark gap; 11, a cylindrical housing of the combustion chamber;
12 - screen combustion chamber; 13 - air channel teploventilyatory system of the dryer;
14 - meter-temperature controller ТРМ1; 15 - meter Yu-116; 16 - led lamp
(* Вентилятор(ы) тепловентиляционной системы сушилки условно не показан(ы))
Рис. 2. Поворотная усечённая полусферическая заслонка в закрытом положении: 1 - патрубок; 2 - вал; 3 - поворотная усечённая полусферическая заслонка / Fig. 2. A truncated hemispherical rotary valve is in the closed position: 1 - nozzle; 2 - shaft; 3 - rotating truncated hemispherical valve
Поэтому для определения качества смесеооб-разования и сгорания топлива нами был проведен эксперимент по определению световой проницаемости газовоздушной смеси, при этом лабораторная установка была оборудована люксметром Ю-116 15 и светодиодной лампой 16 для просвечивания газовоздушной смеси, измерителем-регулятором температуры ТРМ1 14 и анемометром 5 (рисунок 1).
В качестве основных факторов (рисунок 3) были приняты: расход подогреваемого воздуха Qв., м3/ч, который изменяли дросселированием потока на входе в теплогенератор в пределах от 1 630 до 2 596 м3/ч; угол поворота вз поворотной усечённой полусферической заслонки в интервале от 0 до 90°; подача топлива, Gm, кг/ч регулировалась винтом топливоподачи топливного насоса в пределах от 2,8 до 5,8 кг/ч; расстояние между экраном и торцом цилиндрического корпуса камеры сгорания 1э, см, изменяли от 3 до 8 см.
Рис. 3. Схема объекта исследования / Fig. 3. Scheme of the research object
Выходными величинами являлись:
- световая проницаемость газовоздушной смеси СП, лк, вычисляли косвенно при помощи люксметра Ю-116, как разность светопроницаемости потока до начала работы теплогенератора и при его работе на установленных режимах;
- расход воздуха, поступающего в камеру сгорания QKaM. сгор., кг/ч, вычисляли косвенно при помощи электронного анемометра с крыльчаткой Testo 410-2;
- температура агента сушки tna.c, °С фиксировалась измерителем-регулятором температуры ТРМ1;
- температура воздуха, подаваемого в камеру сгорания te под. в кам. сгор., °С замерялась электронным анемометром с крыльчаткой Testo 410-2 с функцией определения температуры воздуха;
- статическое давление в топке Рт.стат., Па, вычисляли косвенно по показаниям микроманометра ММН - 240;
- коэффициент избытка воздуха вычисляли после получения экспериментальных данных по формуле (1) [9]:
ßö =
д кам.сгор.
QT
(1)
^т кам.сгор.
где Qd кам. сгор. - действительный расход воздуха, подаваемого в камеру сгорания, кг/ч; Qm кам. сгор. -теоретический расход воздуха, кг/ч, необходимый для полного сгорания топлива - 15 частей воздуха на 1 часть топлива.
Контролируемые факторы: атмосферное давление воздуха PamM, Па; температура наружного воздуха tH.e., °С и влажность окружающего воздуха фв, % замеряли электронным анемометром с крыльчаткой Testo 410-2; объём камеры сгорания
Ук.с., м ; расстояние наиболее прогретого участка от начала топки для отбора воздуха /отв., мм.
Результаты
В результате проведения поисковых экспериментов с использованием тепловизора Testo 875 установлено, что отверстие для забора воздуха должно быть установленно в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания, но так, чтобы оно не выходило за пределы торца камеры сгорания для предотвращения попадания продуктов сгорания через поворотную усечённую полусферическую заслонку в камеру сгорания. При этом для данного теплогенератора расстояние до наиболее прогреваемого участка от начала камеры сгорания для отбора воздуха 1отв. - 450 мм.
Следуя методике, изложенной выше, нами был проведён четырёхфакторный двухуровневый эксперимент. Опыты проводились с трёхкратной повторностью, относительная гарантийная ошибка опыта не превышала 10 %. Атмосферное давление Ратм составляло 99,91 кПа. Температура наружного воздуха tH.e. находилась в пределах 25...25,2 °С. Влажность воздуха фв - 55 %. Объём камеры
сгорания V
кам. сгор.
- 0,017 м3.
Многофакторный регрессионный анализ позволил получить математическую модель для основ-го показателя качества работы теплогенератора прямого действия - световой проницаемости газовоздушной среды СП, лк:
Сп = 0,36-0,35-рз -0,46• От +0,19• ^ -0,11- 1Э + + 0,36 • рз 2+0,36 • От2+0,36 • дв2 + (2)
+ 0,36 • 1э2 - 0,02 • р3 • От • 1Э • •
Судя по величине значений коэффициентов полученной математической модели влияние на изменение световой проницаемости газовоздушной среды наиболшее значение имеют подача топлива, От и угол поворота заслонки, Д,. Полученную модель возможно использовать при автоматизации процесса работы топки.
Оптимальный режим работы теплогенератора - без снижения световой проницаемости газовоздушной среды обеспечивался поворотом усечённой полусферической заслонки при коэффициенте избытка воздуха от 0,58 до 0,87. По нашему мнению, это связано с тем, что процесс сгорания топлива практически во всех исследуемых режимах заканчивается за пределами камеры сгорания - в зазоре между торцом камеры сгорания 11 и экраном 12, в который поступает свежый воздух с основным потоком агента сушки.
ю 00
w
й ft
* * *
* * тз
* К Р тз о
р а X
0 о о
s й h
й ir а
п % |
g ct к Н тЗ о о
„ to ti
Й » ¡5
р ft о
й а а
я а °
я к а
1 ё 8
я з р
г о ;
S ^ 2
^ Й ш
В ffi N
а я л
« 2
о м ft
а я
w d
й S
2 Э
й Й
о С
g К
S о
о я
о а
н о
К St
9 °
н К
а 2
В I
р Е
л - • ft я я to н о я о л я о
о о\ и о
я р
Таблица 1. Сравнительные характеристики существующих топочных агрегатов и разработанного теплогенератора прямого действия / Table. 1. Comparative characteristics of the existing furnace units and heat generator developed by direct action
Удельная
Наименование Вид топлива Потребляемая электрическая Расход топлива, Расход воздуха, Температура воздуха, Тепловая мощность Масса, металлоемкость по отношению Наличие тепло-
мощность, кВт кг/ч м3/ч °С кВт КГ к тепловой мощности, кг/кВт обменника
1. ТАУ-0,75 [12] Печное, дизельное 34 до 100 до 70 000 80 750 2 500 3,4 Да
2. AT-0,7 [13] Печное, дизельное 20 62 25 000 не более 100 700 1 300 1,9 Да
3. ТБГ-0,8М [14] Газ 30 50-86* 31 000 * * * 800 3 300 4Д Да
4. ТБЖ-0,8М [14] Дизельное 30 30-75 31 000 * * * 800 3 400 4,3 Да
5. ТГГ-0,18 [15] Газ 6,1 21* 17 000 * * * 180 540 3 Да
6. ТГЖ-0,18 [15] Печное 6,1 17 17 000 * * * 180 540 3 Да
7. ТГЖ-0,06 [16] Дизельное 0,7 5Д 2 000-3 000 * * * 60 110 1,8 Да
8. ТГГ-0,06 [16] Газ 0,7 6,4* 2 000-3 000 * * * 60 115 1,9 Да
9. ВЖ-0,04 [17] Дизельное 0,4 3,4 2 400 не более 70 40 60 1,5 Прямой нагрев
10. Теплогенератор
прямого действия конструкции Дизельное 1,5 6 2 600** 120 70 30 0,8 Прямой нагрев
Костромской ГСХА
При подогреве 2 596 м3/ч агента сушки с 25 до 120 °С подача топлива в камеру сгорания составляет 5,8 кг/ч, подача подогретого воздуха в камеру сгорания - 72,3 кг/ч с температурой 40 °С, при этом тепловая мощность генератора составила 69 кВт при массе 30 кг.
Оптимальное расстояние между экраном и торцом цилиндрического корпуса камеры сгорания составляет 3 см.
Исследования показали, что регулирование угла поворота усечённой полусферической заслонки - количества подаваемого свежего воздуха в камеру сгорания для поддержания оптимального коэффициента избытка воздуха возможно с использованием оптических датчиков по изменению световой проницаемости газовоздушной смеси, которые значительно дешевле датчиков газоанализаторов.
Впоследствии разработанный теплогенератор прямого действия был установлен на опытный образец аэрожелобной сушилки, разработанный в Костромской ГСХА, который прошел испытания в производственных условиях при сушке пшеницы на фураж в СПК «Имени Ленина» Нерехтского района Костромской области [10; 11].
По результатам испытаний выполнен сравнительный анализ характеристик существующих топочных агрегатов и теплогенераторов и разработанного встраиваемого теплогенератора прямого действия [12; 13; 14; 15; 16; 17], представленный в таблице 1.
Обсуждение
Разработанный встраемый теплогенератор прямого действия обладает малой удельной металлоемкостью по отношению к тепловой мощности - 0,8 кг/кВт, что меньше в 1,9 раза чем у воздухонагревателя прямого действия ВЖ-0,04.
Полученные результаты дают возможность на стадии разработок и проектирования теплогенераторов обоснованно принимать конструктивные и технологические параметры, обеспечивающие качественное смесеообразование и сгорание топлива, а также определенный экономический эффект.
Заключение
1. Разработана схема встраивамого в тепло-вентиляционную систему сушилки теплогенератора прямого действия, у которого отбор и подача наиболее прогретого свежего воздуха в камеру сгорания осуществляется без дополнительного вентилятора через отверстие, расположеное в зоне теплообмена между поверхностью камеры сгорания и свежим воздушным потоком в сечении выхода дымовых газов из камеры сгорания.
2. Оптимальный режим работы теплогенератора - без снижения световой проницаемости газовоздушной среды обеспечивается поворотом усечённой на 0,3.0,5 радиуса сферы полусферической заслонкой при коэффициенте избытка воздуха от 0,58 до 0,87, при этом расстояние между экраном и торцом цилиндрического корпуса камеры сгорания должно составлять 3 см.
3. Регулирование угла поворота усечённой полусферической заслонки возможно производить автоматически с использованием полученной математической модели и оптических датчиков по световой проницаемости газовоздушной смеси.
4. Разработанная конструкция обеспечивает снижение удельной металлоемкости встраиваемого теплогенератора прямого действия до 0,8 кг/кВт и возможность его применения в системах подогрева воздуха различных сушилок без значительных их конструкционных изменений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Совершенствование конструкций бункеров активного вентилирования [Электронный ресурс]. Режим доступа: kgau.ru>img/konferenc/2009/50.doc.
2. Информация о проведении конференции в г. Анапа Краснодарского края 11-15 июня 2012 года [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.drying-committee.ru/dl.php?f=203,
3. Гжегож Висневски. Использование плоских солнечных коллекторов в сушильных процессах сельскохозяйственного производства // Сельскохозяйственная наука Северо-Востока европейской части России. Том 4.: Сб. науч. тр. НИИСХ Северо-Востока. Киров, 1995. С. 94-99.
4. Голубкович А. В., Чижиков А. Г., Шувалова Е. В. Сушка высоковлажных семян и зерна. М. : Росагропромиздат, 1991. 174 с.
5. Птицын С. Д. Зерносушилки: второе изд. перераб. и доп. М. : Машиностроение 1966. 209 с.
6. Волхонов М. С., Смирнов И. А., Шорохов Н. А. Экономичный теплогенератор для зерносушилки // Сельский механизатор. 2014. № 4. С. 28-29.
7. Волхонов М. С., Смирнов И. А., Соколинский Р. В., Волхонов Р. М. Теплогенератор прямого действия: пат. 2593326 РФ, МПК F 26 В 23/02; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Костромская ГСХА, опубл. 10.08.2016, бюл. № 22.
8. Волхонов М. С., Смирнов И. А., Соколинский Р. В. Теоретическое обоснование конструктивных параметров топки прямого действия // Материалы XI Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Молодежь и инновации»: 09-10 апреля 2015 года. Чебоксары : ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2015. С. 219-222.
9. Коэффициент избытка воздуха [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/Boiler/FACTOR_of_the_EXCESS_AIR.htm.
10. ВолхоновМ.С., Смирнов И. А., Габалов С. Л., Волхонов Р. М. Анализ энергозатрат на сушку пшеницы при различных режимах работы передвижной шахтной аэрожелобной сушилки // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 68-й международной научно-практической конференции: в 3 т. Караваево : Костромская ГСХА, 2017. Т. 2. С. 79-83.
11. Волхонов М. С., Полозов С. А., Смирнов И. А., Кузьмин П. В., Курилов С. В. Совершенствование теплотехнических показателей работы аэрожелобной сушилки // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 68-й международной научно-практической конференции: в 3 т. Караваево : Костромская ГСХА, 2017. Т. 2. С. 91-95.
12. Топочный агрегат к сушильным установкам ТАУ-0,75 [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://agro.ag/catalog/oborudovanie/topochnjj_agregat_k_sushilnjm_ustanovkam_tau075.html.
13. ОАО Брестсельмаш. Агрегаты топочные АТ-0,7 (газ, дизельное и печное топливо) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://brestselmash.by/katalog/agregaty-topochnye/item/1-agregatyi-topochnyie-at-07.html.
14. Теплогенераторы ТБГ и ТБЖ, топочные блоки [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://trade43.ru/sushilki.html.
15. ОАО Брестсельмаш. Теплогенераторы ТГГ и ТГЖ 180 и 290 кВт (газ, дизельное и печное топливо) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://brestselmash.by/katalog/teplogeneratory/item/10-teplogeneratory-tipa-tgg-i-tgzh-teplovoi-moshchnostyu-180-i-290-kvt.html.
16. ОАО Брестсельмаш. Теплогенераторы ТГГ и ТГЖ 60 и 90 кВт (газ, дизельное и печное топливо) [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://brestselmash.by/katalog/teplogeneratory/item/11-teplogeneratory-tipa-tgg-i-tgzh-teplovoi-moshchnostyu-60-i-90-kvt.html.
17. ОАО Брестсельмаш. Воздухонагреватель ВЖ-0,04 (стационарный) и ВЖ-0,04-01 (передвижной) на дизельном и печном топливе [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://brestselmash.by/katalog/ vozdukhonagrevateli/ item/4-vozdukhonagrevatel-vzh-0-04-statsionarnyj -i-vzh-0-04-01 -peredvizhnoj .html.
18. Малин Н. И. Справочник по сушке зерна. М. : Агропромиздат, 1986. 159 с.
19. Окунь Г. С., Чижиков А. Г. Тенденции развития технологии и технических средств сушки зерна. М. : ВНИИТЭИагропром, 1987. 56 с.
20. Волхонов М. С., Смирнов И. А., Габалов С. Л., Джаббаров И. А., Баранов А. В. Определение режимов работы мобильной универсальной шахтной аэрожелобной сушилки // Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе: сборник статей 67-й международной научно-практической конференции: в 3 т., Т. 2. Караваево : Костромская ГСХА, 2016. С. 71-76.
Дата поступления стати в редакцию 16.08.2017, принята к публикации 16.10.2017.
Информация об авторах: Волхонов Михаил Станиславович, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Технические системы в АПК», проректор по учебной работе Адрес: ФГБОУ ВО Костромская государственная сельскохозяйственная академия,156530, Россия, Костромская область, Костромской район, п. Караваево, Караваевская с/а, Учебный городок, д. 34 E-mail: vms72@mail.ru SPIN-код: 1769-6386
Волхонов Роман Михайлович, аспирант кафедры «Электропривод и электротехнологии» Адрес: ФГБОУ ВО Костромская государственная сельскохозяйственная академия,156530, Россия, Костромская область, Костромской район, п. Караваево, Караваевская с/а, Учебный городок, д. 34 E-mail: roman94-44@bk.ru SPIN-код: 8583-6781
Смирнов Иван Альбертович, кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Технические системы в АПК»
Адрес: ФГБОУ ВО Костромская государственная сельскохозяйственная академия,156530, Россия, Костромская область, Костромской район, п. Караваево, Караваевская с/а, Учебный городок, д. 34 E-mail: iwan-smirnow@rambler.ru SPIN-код: 1911-1321
Соколинский Радион Владимирович, магистр
Адрес: ФГБОУ ВО Костромская государственная сельскохозяйственная академия,156530, Россия, Костромская область, Костромской район, п. Караваево, Караваевская с/а, Учебный городок, д. 34 E-mail: 9-rodon73@mail.ru SPIN-код: 2909-4572
Заявленный вклад авторов:
Волхонов Михаил Станиславович: научное руководство, общее руководство проектом, формулирование основной концепции исследования, постановка научной проблемы статьи и определение основных направлений ее решения, подготовка текста статьи, осуществление критического анализа и доработка текста. Волхонов Роман Михайлович: поиск аналитических материалов в отечественных и зарубежных источниках, проведение экспериментов, подготовка первоначального варианта текста, участие в обсуждении материалов статьи, верстка и форматирование работы, перевод на английский язык.
Смирнов Иван Альбертович: проведение экспериментов, статистическая обработка эмпирических данных, компьютерные работы, анализ и дополнение текста статьи, участие в обсуждении материалов статьи, верстка и форматирование работы.
Соколинский Радион Владимирович: проведение экспериментов, оформление таблиц с результатами исследования, подготовка литературного обзора, участие в обсуждении материалов статьи, подготовка первоначального варианта текста, верстка и форматирование работы.
Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.
REFERENCES
1. Sovershenstvovanie konstrukcij bunkerov aktivnogo ventilirovaniya [Improving the design of the bunkers of active aeration] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: kgau.ru>img/konferenc/2009/50.doc.
2. Informaciya o provedenii konferencii v g. Anapa Krasnodarskogo kraya 11-15 iyunya 2012 goda [Information about the conference in Anapa of Krasnodar territory, from 11 to 15 June 2012] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://www.drying-committee.ru/dl.php?f=203.
3. Gzhegozh Visnevski. Ispol'zovanie ploskih solnechnyh kollektorov v sushil'nyh processah sel'skoho-zyajstvennogo proizvodstva [The use of flat solar collectors in drying processes of agricultural production], Sel'skoho-zyajstvennaya nauka Severo-Vostoka evropejskoj chasti Rossii [Agricultural science of North-East of European part of Russia],Vol. 4, Sb. nauch. tr. NIISKH Severo-Vostoka, Kirov, 1995, рр. 94-99.
4. Golubkovich A. V., CHizhikov A. G., Shuvalova E. V. Sushka vysokovlazhnyh semyan i zerna [Drying high moisture seed and grain], Moscow: Rosagropromizdat, 1991, 174 р.
5. Pticyn S. D. Zernosushilki: vtoroe izd. pererab. i dop. [Dryers: second ed. rev. ], Moscow : Mashinostroenie, 1966, 209 р.
6. Volhonov M. S., Smirnov I. A., SHorohov N. A. Ehkonomichnyj teplogenerator dlya zernosushilki [Economical heat source for the dryer], Sel'skij mekhanizator [Rural mechanic], 2014, No. 4, рр. 28-29.
7. Volhonov M. S., Smirnov I. A., Sokolinskij R. V., Volhonov R. M. Teplogenerator pryamogo dejstviya [The heat generator of direct action] pat. 2593326 RF, MPK F 26 B 23/02; zayavitel' i patentoobladatel' FGBOU VPO Kostromskaya GSKHA, opubl. 10.08.2016, byul. No. 22.
8. Volhonov M. S., Smirnov I. A., Sokolinskij R. V. Teoreticheskoe obosnovanie konstruktivnyh parametrov topki pryamogo dejstviya [Theoretical substantiation of the constructive parameters of the furnace of direct action], Materialy XI Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii molodyh uchenyh, aspirantov i studentov «Molodezh' i innovacii» [Proceedings of the XI all-Russian scientific-practical conference of young scientists, postgraduates and students «Youth and innovation»], 09-10 aprelya 2015 goda, Cheboksary, FGBOU VPO CHGSKHA, 2015, рр.219-222.
9. Koehfficient izbytka vozduha [The factor of surplus of air] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://www.sergey-osetrov.narod.ru/Projects/Boiler/FACTOR_of_the_EXCESS_AIR.htm.
10. Volhonov M. S., Smirnov I. A., Gabalov S. L., Volhonov R. M. Analiz ehnergozatrat na sushku pshenicy pri razlichnyh rezhimah raboty peredvizhnoj shahtnoj aehrozhelobnoj sushilki [Analysis of energy consumption for drying of wheat under different modes of operation of the mobile mining aeroglobal dryer], Aktual'nyeproblemy nauki v agropromyshlennom komplekse, sbornik statej 68-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Actual problems of science in agriculture: a collection of articles 68-th international scientific-practical conference], in 3 vol., Karavaevo, Kostromskaya GSKHA, 2017, Vol. 2, pp. 79-83.
11. Volhonov M. S., Polozov S. A., Smirnov I. A., Kuz'min P. V., Kurilov S.V. Sovershenstvovanie teplotekh-nicheskih pokazatelej raboty aehrozhelobnoj sushilki [Improving the thermal performance of the dryer aeroglobal], Aktual'nye problemy nauki v agropromyshlennom komplekse, sbornik statej 68-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Actual problems of science in agriculture: a collection of articles 68-th international scientific-practical conference], in 3 vol., Karavaevo, Kostromskaya GSKHA, 2017. Vol. 2, pp. 91-95.
12. Topochnyj agregat k sushil'nym ustanovkam TAU-0,75 [Heating unit for drying installations TAU-0,75] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://agro.ag/catalog/oborudovanie/topochnjj_agregat_k_sushilnjm_ustanovkam_ tau075.html.
13. OAO Brestsel'mash. Agregaty topochnye AT-0,7 (gaz, dizel'noe i pechnoe toplivo) [JSC of Brestselmash. The combustion units at-0,7 (gas, diesel and heating oil)] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http: //brestselmash.by/katalog/agregaty-topochnye/item/1 -agregatyi -topochnyie -at-07.html.
14. Teplogeneratory TBG i TBZH, topochnye bloke [The heat TBG and TADS, furnace blocks] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://trade43.ru/sushilki.html.
15. OAO Brestsel'mash. Teplogeneratory TGG i TGZH 180 i 290 kVt (gaz, dizel'noe i pechnoe toplivo) [JSC of Brestselmash. The boiler HBG and THE 180 and 290 kW (gas, diesel and heating oil)] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://brestselmash.by/katalog/teplogeneratory/item/10-teplogeneratory-tipa-tgg-i-tgzh-teplovoi-moshchnostyu-180-i-290-kvt.html.
16. OAO Brestsel'mash. Teplogeneratory TGG i TGZH 60 i 90 kVt (gaz, dizel'noe i pechnoe toplivo) [JSC of Brestselmash. The boiler HBG and THE 60 and 90 kW (gas, diesel and heating oil)] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://brestselmash.by/katalog/teplogeneratory/item/11-teplogeneratory-tipa-tgg-i-tgzh-teplovoi-moshchnostyu-60-i-90-kvt.html.
17. OAO Brestsel'mash. Vozduhonagrevatel' VZH-0,04 (stacionarnyj) i VZH-0,04-01 (peredvizhnoj) na di-zel'nom i pechnom toplive [JSC of Brestselmash. Heater ENG-0,04 (stationary) and vzh-0,04-01 (mobile) diesel and furnace oil] [Ehlektronnyj resurs]. Available at: http://brestselmash.by/katalog/vozdukhonagrevateli/ item/4-vozdukhonagrevatel-vzh-0-04-statsionarnyj-i-vzh-0-04-01-peredvizhnoj.html.
18. Malin N. I. Spravochnik po sushke zerna [Handbook of drying grain]. Moscow : Publ. Agropromizdat, 1986.159 p.
19. Okun' G. S., Chizhikov A. G. Tendencii razvitija tehnologii i tehnicheskih sredstv sushki zerna [Trends in the development of technologies and technical means of drying grain]. Moskow : Publ. VNIITJeIagroprom, 1987. 56 p.
20. Volhonov M. S., Smirnov I. A., Gabalov S. L., Dzhabbarov I. A., Baranov A. V. Opredelenie rezhimov raboty mobil'noj universal'noj shahtnoj ajerozhelobnoj sushilki [Definition of operation modes of mobile universal shaft aeroglobal dryer]. Aktual'nye problemy nauki v agropromyshlennom komplekse: sbornik statej 67-j mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii [Actual problems of science in agriculture: a collection of articles 67-th international scientific-practical conference]. In 3 vol., Vol. 2. Karavaevo : Publ. Kostromskaja GSHA, 2016. pp. 71-76.
Submitted 16.08.2017; revised 16.10.2017.
About the authors: Mihail S. Volhonov, Dr. Sci. (Engineering), professor,
professor of the chair «Technical systems in agribusiness», Vice-rector for academic Affairs Address: Kostroma state agricultural Academy, 156530, Russia, Kostroma region, Kostroma district, Karavaevo, Karavaevskaya a/a, Training camp 34 E-mail: vms72@mail.ru SPIN-code: 1769-6386
Roman M. Volhonov, postgraduate student of the Department «Electric drive and electrical» Address: Kostroma state agricultural Academy, 156530, Russia, Kostroma region, Kostroma district, Karavaevo, Karavaevskaya a/a, Training camp 34 E-mail: roman94-44@bk.ru SPIN-code: 8583-6781
Ivan A. Smirnov, candidate of technical sciences,
assistant professor of the chair «Technical systems in agribusiness»
Address: Kostroma state agricultural Academy, 156530, Russia, Kostroma region, Kostroma district,
Karavaevo, Karavaevskaya a/a, Training camp 34
E-mail: iwan-smirnow@rambler.ru
SPIN-code: 1911-1321
Radion V. Sokolinskij, master
Address: Kostroma state agricultural Academy, 156530, Russia, Kostroma region, Kostroma district, Karavaevo, Karavaevskaya a/a, Training camp 34 E-mail: 9-rodon73@mail.ru SPIN-code: 2909-4572
Contribution of the authors:
Mihail S. Volhonov: research supervision, managed the research project, developed the theoretical framework, formulated the problem of the article and defined the main methods of solution, writing of the draft, critical analysis and revision of the text.
Roman M. Volhonov: search for analytical materials in Russian and international sources, implementation of experiments, preparation of the initial version of the text, participation in the discussion on topic of the article, made the layout and the formatting of the article, translation in to English.
Ivan A. Smirnov: implementation of experiments, performed statistical processing of empirical data, computer work, analysing and supplementing the text, participation in the discussion on topic of the article, made the layout and the formatting of the article.
Radion V. Sokolinskij: implementation of experiments, designed tables with results of the study, reviewing the relevant literature, participation in the discussion on topic of the article, preparation of the initial version of the text, made the layout and the formatting of the article.
All authors have read and approved the final manuscript.
05.20.01 УДК 631
ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ ПОТЕНЦИАЛА ЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ ПОЧВ В ТЕЧЕНИЕ ВЕГЕТАЦИОННОГО ПЕРИОДА ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОТИВОЭРОЗИОННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ
© 2017
Виктор Васильевич Алексеев, д.т.н., доцент, профессор кафедры «Информационные технологии и математика» Чебоксарский кооперативный институт РУК, г. Чебоксары (Россия) Иван Иванович Максимов, д.т.н., профессор, профессор кафедры «Транспортно-технологические машины и комплексы» Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, г. Чебоксары (Россия) Надежда Александровна Фирсова, аспирант кафедры «Транспортно-технологические машины и комплексы» Чувашская государственная сельскохозяйственная академия, г. Чебоксары (Россия)
Аннотация
Введение: статья посвящена изучению динамики потенциала эрозионной стойкости в течение вегетационного периода для земель под различными видами культурных растений. В последнее время все большую актуальность получают исследования, направленные на оценку физико-механических свойств почвы и процессов взаимодействия с ней сельскохозяйственной техники. Наиболее адекватно прогнозирование эрозионных про-
