Разработка программного обеспечения прогнозирования энергообеспеченности сушки зерновых культур и трав для предприятий АПК РАЗРАБОТЧИК: ФГБОУ ВО Брянский ГАУ (Российская Федерация, 243365 Брянская обл., Выгоничский р-н, с.Кокино, ул. Советская, д. 2-а. Тел.: (48341)2-47-21, телефакс: (48341)24721. E-mail: cit@bgsha.com) Сельскохозяйственная продукция является основополагающей составляющей продовольственной безопасности любого государства, а для РОССИИ - также и важной экспортной. В связи с этим разработан и выполняется комплекс мероприятий, направленных на обеспечение необходимых объемов, улучшение качества продовольственного сырья, а также снижение его себестоимости. Последнее можно достичь путем снижения энергоемкости сельскохозяйственного продукта. А это, в свою очередь, может быть реализовано только путем сокращения объема энергоресурсов, затрачиваемых на его производство. Зерно, как сельскохозяйственный продукт, является основой для производства хлебобулочных изделий, кормовой добавкой для животных и т.д. Его качество в значительной степени определяет экономическую эффективность зернового хозяйства. На качество и надежную сохранность данного сельскохозяйственного продукта в значительной степени влияет его влажность, которая устанавливается в процессе сушки. Сушка заключается в удалении из материала любой жидкости, в результате чего в нём увеличивается относительное содержание сухой части. Использование зерносушильных комплексов позволяет производить полную подготовку зерновой массы для дальнейшей переработки и хранения. Современные зерносушильные комплексы, такие как КЗВС 40Г в качестве энергоресурса используют газ (сушильные камеры) и электрическую энергию (транспортеры, вентиляторы, нории, зерноочистители). Существующая методика оценки энергозатрат при сушке зерновых культур и трав привязана к фиксированным, точечным значениям характеристик исходного сырья и технологического процесса. В тоже самое время указанные показатели могут варьироваться в широком диапазоне и оказывать значительное влияние на формирование результирующей энергоэффективности технологического процесса. Актуальной задачей является автоматизация процесса сложного расчета энергопотребления зерносушильного комплекса и установки для получения витаминной муки, что позволяет прогнозировать энергоэффективность технологического процесса сушки и оценить степень влияния каждого из факторов на формирование удельного расхода топлива. Для решения поставленной задачи, разработки программного обеспечения прогнозирования энергоэффективности сушки зерновых культур и трав, специалисты ФГБОУ ВПО Брянский ГАУ изучили существующие технологии сушки исходного сырья с целью выбора наименее энергоемкого и наиболее эффективного. ЦЕЛЬЮ НАУЧНОЙ РАБОТЫ - является разработка программного обеспечения прогнозирования энергоэффективности сушки зерновых культур и трав предприятий АПК (зерносушильные комплексы и установки по производству витаминной муки) на основе вариации исходных данных при учете влажности исходного сырья и затрат топлива на сушку. ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ РЕШЕНЫ СЛЕДУЮЩИЕ ЗАДАЧИ: - выполнен анализ существующих способов сушки зерновых культур и трав; - применительно к задачам прогнозирования энергоэффективности сушки разработаны подходы по применению зерноочистительно-сушильного комплекса КЗСВ- 40Г с проточной зерносушилкой типа S424 и установки для сушки витаминной муки АВМ-0,65РГ; - разработан алгоритм программы по расчету удельных расходов топлива на сушку зерна, кукурузы и трав при различной начальной влажности исходного сырья, температуры наружного воздуха; - исследовано влияние влажности сырья и температуры наружного воздуха на расход топлива при сушке; - исследование влияние мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов (предварительная подготовка исходного сырья путем подсушивания его отходящими газами перед подачей в сушильную установку) на результирующую эффективность всего технологического процесса; - выполнен прогноз энергоэффективности сушки зерновых культур и трав и показаны резервы снижения энергоемкости технологического процесса (себестоимости продукции без потери качества). ОБЪЕКТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются зерносушильные комплексы и установки по производству травяной витаминной муки. ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЙ являются режимы энергопотребления технологического оборудования сушильных комплексов и установок по производству витаминной муки. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Теоретической и методологической основой работы является системный анализ, теория теплотехники и термодинамики, математическое моделирование и программирование. Теоретические исследования сопровождались разработкой математических моделей, реализованных в виде программ на ПЭВМ. Разработанные научные положения, выводы и рекомендации обоснованы адекватной математической постановкой задачи и сопоставлением теоретических расчетов со статистическими данными расчетных параметров. Статистические данные включают месячные значения потребленного топлива (природный газ), объемов выпуска продукции для исследуемого зерносушильного комплекса и установки получения травяной витаминной муки птицефабрики. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ Теоретическая значимость работы: - разработано программное обеспечение прогнозирования энергоэффективности сушки зерновых культур и трав предприятий АПК на основе вариации исходных данных при учете влажности исходного сырья и температуры наружного воздуха; - разработан алгоритм программы по расчету удельных расходов топлива на сушку зерна, кукурузы и трав; - уточнены мероприятия по экономии электроэнергии и дана оценка степени их влияния на энергоэффективность технологического процесса сушки. ПРАКТИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ Разработанное программное обеспечение «СУШКА» позволяет прогнозировать энергоэффективность заготовки витаминизированной муки и сушки зерновых культур; автоматизировать процесс расчета удельных расходов топлива на сушку сельхозсырья при различной начальной влажности и температуры наружного воздуха; снизить энергоемкость технологического процесса сушки за счет предварительной подготовки исходного сырья путем подсушивания его отходящими газами перед подачей в сушильную установку. На основе разработанного программного обеспечения проведено прогнозирование энергоэффективности сушки зерновых культур и трав для ЗАО «Победа-Агро» Брянской области и показаны резервы снижения энергоемкости технологического процесса, а значит и себестоимости продукции без потери качества. ЭФФЕКТ ОТ ВНЕДРЕНИЯ программного обеспечения прогнозирования энергоэффективности сушки зерновых культур и трав для ЗАО «Победа-Агро» оценен от предложения осуществлять предварительную подготовку травы путем подсушивания ее отходящими газами перед подачей в сушильную установку, что обеспечит снижение влажности исходного сырья до 50%. При годовой производительности установки АВМ-0,65 РГ (топливо-природный газ) в объеме 1200 т экономия топлива составит 27, 8 т у.т. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: предприятия АПК УСЛОВИЯ СОТРУДНИЧЕСТВА И ПЕРЕДАЧИ МАТЕРИАЛОВ: на договорной основе СРОК ОКУПАЕМОСТИ ЗАТРАТ: с первого года Контактный телефон: Грунтович Надежда Владимировна - заведующая кафедрой систем энергообеспечения Брянского ГАУ 8(910)2999416 На выставке «Золотая осень-2015» в конкурсе «За успешное внедрение инноваций в сельское хозяйство» в номинации «Механизация, электрификация и автоматизация» ФГБОУ ВПО Брянский ГАУ за внедрение инновации «Разработка программного обеспечения прогнозирования энергообеспеченности сушки зерновых культур и трав для предприятий АПК» награжден Бронзовой медалью и дипломом III степени. Источник: Материалы ФГБОУ ВПО Брянский ГАУ для конкурсной комиссии на выставке «Золотая осень-2015 Материал подготовлен Шиловой Е.П.