Разработка программного обеспечения прогнозирования

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: [email protected])
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.