По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

Программное обеспечение для анализа материалов биоэнергетической станции

Вендин С. В., д-р техн. наук, профессор, зав. кафедрой электрооборудования и электротехнологий в АПК, ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный аграрный университет им. В. Я. Горина», Белгородский район, п. Майский
Мамонтов А. Ю., соискатель ученой степени кандидата технических наук, ФГБОУ ВПО «Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова», г. Белгород

Производство чистой энергии становится популярным направлением альтернативной энергетики в России и за рубежом. На данный момент биокомплексы активно появляются как в крупных фермах, так и в небольших хозяйствах с малым числом животных. В минимальную комплектацию биостанции входит расходная емкость, метантенк, газгольдер, емкость приема отработанного субстрата и соединительные сооружения. Каждый элемент конструкции требует инженерных и экономических расчетов. В данной статье приведен обзор возможных материалов, показаны преимущества и недостатки применения составных частей биостанции, приведена стоимость материалов.

Литература:

1. Мамонтов, А.Ю. Математическая модель системы «Животноводческий комплекс-биостанция» [Текст] / А.Ю. Мамонтов, А.А. Виноградов, В.И. Идельчик // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2015. – № 5. – С. 30–34.

2. Мамонтов, А.Ю. Адаптация основного уравнения биоэнергетики системы «Животноводческий комплекс-биостанция» [Текст] / А.Ю. Мамонтов // Вестник Мичуринского аграрного университета. – 2015. – № 3. – С. 208–213.

3. Мамонтов, А.Ю. Обоснование параметров технологической схемы «Отходы животноводства → Биогаз → Электроэнергия» [Текст] / А.Ю. Мамонтов // Вестник КрасГАУ. – 2016. – № 1. – С. 58–65.

4. Мамонтов, А.Ю. Обоснование параметров терморегуляции и перемешивания при анаэробном сбраживании / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов [Текст] // Сельский механизатор. – 2016. – № 7. – С. 20–22.

5. Мамонтов, А.Ю. Программа расчета параметров газгольдера и реактора биоэнергетической станции [Текст] / А.А. Виноградов, А.Ю. Мамонтов, А.В. Каплин // Вестник Мичуринского аграрного университета. – 2015. – № 4. – С. 186–193.

6. Мамонтов, А.Ю. Компьютерная программа расчета параметров животноводческой фермы с биостанцией [Текст] / А.А. Виноградов, А.Ю. Мамонтов, А.В. Каплин // Промышленная энергетика. – 2016. – № 5. – С. 46–49.

7. Мамонтов, А.Ю. Газовая турбина и газопоршневой двигатель в системах электроснабжения агропромышленных предприятий [Текст] / А.А. Виноградов, В.В. Недосеков, А.Ю. Мамонтов, Н.О. Шаршуков // Энергобезопасность и энергосбережение. – 2016. – № 2. – С. 31–35.

8. Мамонтов, А.Ю. Расчет стоимости материалов биостанции [Текст] / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов // Сельский механизатор. – 2016. – № 6. – С. 28–29.

9. Мамонтов, А.Ю. Унификация основных критериев и экономическая оценка биоэнергетических комплексов. Проблемы и решения. [Текст] / А.Ю. Мамонтов // Вестник КрасГАУ. – 2015. – № 9. – С. 108–113.

10. Мамонтов, А.Ю. Биоэнергетические комплексы на защите природного ландшафта и атмосферы в условиях животноводства [Электронный ресурс] / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов, Н.О. Шаршуков // АгроЭкоИнфо. – 2015. – № 3. – Код доступа: http:// agroecoinfo.narod.ru/journal/STATYI/2015/3/ st_11.doc (дата обращения: 17.05.2016).

11. Мамонтов, А.Ю. Программа расчета геометрических и конструкционных параметров биогазового реактора [Текст] / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов, А.В. Каплин // Промышленная энергетика. – 2017. – № 3. – С. 51–55.

12. Мамонтов, А.Ю. Электрооборудование биогазового реактора [Текст] / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов // Сельский механизатор. – 2017. – № 5. – С. 26–27.

13. Мамонтов, А.Ю. Расчет мощности дополнительных источников теплоты для подогрева биомассы в биогазовом реакторе [Текст] / С.В. Вендин, А.Ю. Мамонтов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2017. – № 7. – С. 97–99.

ВВЕДЕНИЕ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для построения биостанции предполагается использовать несколько типов материалов: железобетонные, пластиковые и нестойкие к коррозии металлы – сталь. Следует отметить, что возводимая конструкция должна быть надежной и герметичной, так как находящаяся внутри газообразная субстанция представляет экологическую опасность и легко воспламеняема.

Исходя из условий, необходимо поставить цель: обеспечить методы программирования, подходящие для условия расчета стоимости указанных материалов компоновки биостанций. Для реализации цели предлагается решить следующий комплекс задач.

1. Обзор комплекса оборудования биостанции. Рассмотрение конструкционных особенностей механических частей.

2. Анализ физических и химических свойств материалов, применяемых для строительства составных частей биостанции.

3. Технико-экономический анализ отобранных материалов.

4. Разработка методики расчета стоимости.

Создание биостанции требует комплексного подхода к решению экономических и инженерных вопросов. Разработанная конструкция должна обеспечивать основные критерии надежности, безопасности, устойчивости к внешнему и внутреннему воздействию. На рис. 1 показаны основные критерии пригодности готовой биостанции к рабочим условиям.

1. Обзор комплекса оборудования биостанции

Оборудование биостанции состоит из следующих элементов.

1. Расходной емкости, в которой субстрат разбавляется водой до нужной влажности, смешивается с жомом и подогревается.

2. Емкости реактора, где соответственно происходит сам процесс анаэробного сбраживания.

3. Емкости газгольдера, где выработанный биогаз собирается и аккумулируется до использования.

Безусловно, накопленный в емкости газгольдера газ можно сжигать в установках ГТУ, ГПД и других. В этом случае к полученной общей стоимости емкостей необходимо прибавить стоимость требуемого оборудования. Схема коммутации емкостей и построения биостанции указана на рис. 2.

Для Цитирования:
Вендин, Мамонтов, Программное обеспечение для анализа материалов биоэнергетической станции. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2021;7.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: