Технологія і обладнання переробки та зберігання сільськогосподарської продукції
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

ШЛЯХИ ЗНИЖЕННЯ ЕНЕРГОВИТРАТ ПРИ ПЕРЕРОБЦІ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ

Основні вимоги, що пред'являються до сільськогосподарської техніки на початку третього тисячоліття - це значне підвищення технологічної ефективності комплексу машин, зниження енергоємності виконуваних технологічних процесів.

Сучасне сільськогосподарське виробництво неможливо уявити без надійної високопродуктивної техніки.

Використовування механізованих і автоматизованих технологій вимагає великих витрат енергії, недолік якої ми випробовуємо зараз у всіх галузях народного господарства. Крім того, істотну частку витрат енергії в сільському господарстві складає її витрата на опалювання і гаряче водопостачання виробничих і побутових приміщень.

У зв'язку з цим, розглядаючи питання розвитку сільського господарства в цілому, і його окремих галузей зокрема, ми незмінно стикаємося з проблемою дефіциту енергії, висока вартість якої визначає надмірну вартість одержуваної продукції і, отже, її низьку конкурентоспроможність.

Звернемося до світового досвіду. В даний час в багатьох країнах Центральної і Західної Європи, а також в Азії, в Америці великі засоби направлені на розробку систем енерго - і теплопостачання з використанням нетрадиційних відновлюваних джерел енергії.

І хоча собівартість енергії, одержаної за допомогою нетрадиційних джерел достатньо висока, великі витрати на наукові дослідження, на випуск перших партій геліо - і ветроустановок, проте урядами таких країн, як США, Японія, Австралія, Данія, Голландія, Ізраїль і інших - передбачаються досить крупні грошові вкладення в цю галузь.

У США на сонячне опалювання і гаряче водопостачання перекладено близько 2,5 млн. будинків, на що потрібно 1,5 млрд. доларів капіталовкладень. [1]

Тільки федеральні витрати США на сонячну енергетику в 2000-ому фінансовому році склали 75 млн. доларів.

У Японії на дослідження, будівництво і експлуатацію геліотехнічних установок за рік витрачено 3,8 млрд. ієн. [1]

Великобританія в 2000-ом року близько 8% всієї енергії одержала за рахунок відновлюваних джерел. В поточному році урядом країни передбачені витрати в сумі близько 10 млн. фунтів стерлінгів, зокрема 6,4 - на розвиток сонячної енергетики; 2,3 - на вивчення можливості використовування енергії хвиль, і 0,8 - на геотермальні джерела енергії.

Європейський союз поставив за мету довести до 2010 року виробництво енергії за рахунок відновлюваних джерел до 12%. [2]

На сьогодні в Європі для нагріву води використовуються сонячні колектори загальною площею більше 10 млн. м2. Не дивлячись на свій достатньо високий рівень життя, європейські країни продовжують реалізовувати нові грандіозні проекти по виробництву електроенергії за рахунок енергії вітру, сонця, біомаси. Яскравим прикладом може служити Міддельгрунденська повітряелектростанція (ВЕС) в акваторії Копенгагена, яка має встановлену потужність 40 МВт і вже протягом року дає близько 3% необхідної для столиці Данії електроенергії. [3].

Звичайно, початкові витрати на створення подібних проектів дуже великі. Вартість проекту створення вказаної ВЕС склала 49,2 млн. євро. Безперечно, осилити такі витрати дуже складно. Яким же чином поступив уряд Данії? Вихід досить простий і заслуговує детального вивчення і вживання в Україні. Щоб зібрати засоби на будівництво станції, були випущені акції вартістю 50 данських крон (33 гривни). Суспільні організації Данії провели велику пропагандистську роботу серед населення країни, в результаті якої 50% акцій купило населення. А для того, щоб підтримати власників (акціонерів) ВЕС, уряд зацікавив споживачів в покупці виробленої ВЕС електроенергії, встановивши на неї фіксовану ціну, нижче на 15...20% вартості електроенергії, що виробляється атомними станціями. [3]

Що стосується використовування сонячної енергії. Використовування сонячної енергії, як показав досвід передових розвинених країн світу, може забезпечити чималу частку потреби в тепловій енергії, навіть в кліматичних умовах північних країн. За великим рахунком використовування енергії сонця економічно вигідне, проте відсоток її використовування все ще досить низок. В даний час в світі загальна площа сонячних колекторів складає близько 30 млн. м2. Цифра вражає, проте цей показник складає всього лише 2...3% від прийнятого потенціалу, який складає один квадратний метр геліополя на людину. [3].

За кліматичних умов Крим відноситься до регіонів з досить високою інтенсивністю сонячної радіації. Кількість сонячної енергії, яка доводиться на одиницю площі земної поверхні протягом року, складає 1200...1500 кВт-год/м2, середня інтенсивність сонячного випромінювання складає близько 1350 кВт-год/м2.

Виконані протягом останніх років експериментальні проекти показали, що річне виробництво теплової енергії в умовах України складає 500...600 кВт-год/м2, по Криму цей показник складає близько 850 кВт-год/м2.

Всі приведені цифри і факти говорять на користь того, що в умовах Криму енергія сонця і вітру, а також низькопотенційні джерела тепла здатні покривати значну частину енергії, необхідної для потреб промисловості, побуту, а також для сільськогосподарського виробництва. У великій мірі це відноситься до тваринництва і переробки с. х. продукції. Структура енерговитрат при переробці різних сільськогосподарських продуктів

Аналіз виробничих даних показує, що найенергоємнішими в технологіях переробки сільськогосподарської продукції є теплові процеси. Енерговитрати на них складають для плодоовочевої продукції 65 - 70%, для молока до 85%, при переробці ефіроолійних культур - понад 80%.

У зв'язку з випереджаючим зростанням вартості енергоносіїв, підвищення ефективності їх використовування в умовах ринкової економіки стає визначальним чинником підвищення конкурентоспроможності продукції підприємств по переробці с. х. сировини, оскільки енергоємність виробництва харчових продуктів у нас значно вище, ніж в розвинених індустріальних країнах. Чим це пояснюється? Відповідь на це питання криється в наступних цифрах. Механізація праці по галузях харчової промисловості складає 40 - 60%, більше 50% трудомістких операцій виконується уручну. Всього лише близько 8% діючого обладнання працює в режимі автоматичних ліній. Унаслідок низького технічного рівня продуктивність праці на підприємствах в 2 - 3 рази нижча, ніж на аналогічних підприємствах розвинених країн, а питома витрата сировини на виробництво кінцевої продукції на 15 - 20% вища, ніж в розвинених країнах. Близько 1/3 парку машин і обладнання відпрацювало вже 2 і більш амортизаційних терміну. Ступінь зносу машин складає близько 70%. Оновлення парку обладнання не перевищує 2 - 3% (при необхідності – 8 - 10% в рік).

Недостатнє технічне оснащення призводить до того, що нові технології комплексної переробки, що дозволяють використовувати с. х. сировина, не можуть бути реалізовані. Як наслідок цього - з однієї тонни сировини ми одержуємо на 20 - 30% продукції менше, ніж в розвинених країнах. Цей факт відображає необхідність підвищення безвідходної технологій і актуальність питань ресурсозберігання.

Вказаними обставинами обумовлена необхідність оцінки резервів енергозбереження в системах теплопостачання переробних підприємств і обґрунтовування організаційно-технічних заходів щодо їх раціональної експлуатації з метою підвищення коефіцієнтів корисного використовування теплових енергетичних ресурсів.

Це перший напрям енергозбереження при переробці. І цей напрям є одним з об'єктів наукової роботи кафедри технологічного обладнання переробних підприємств та КСУ ПФ НУБіП України «КАТУ». Ми працюємо над створенням структурно-математичних моделей систем теплопостачання, основою яких є комплекс показників роботи основних елементів вказаних систем.

Така модель характеризує взаємозв'язок основних енергетичних і матеріальних потоків палива, пара, води, конденсату і визначає взаємозв'язок між окремими енергоекономічними показниками.

Система показників ділиться на 3 групи:

1-а група - показники енергоефективності окремих теплообмінних апаратів;

2-а група - показники ефективності основних систем теплопостачання;

3-а група - системи теплопостачання в цілому.

До показників 3-ої групи - відносяться коефіцієнти повних витрат палива і теплоти на виробництво продукції. Але це більшою мірою об'єкти досліджень фахівців-енергетиків.

Детальніший розгляд показників 2-ої групи дає другий напрям енергозбереження. Це комплекс мер по зниженню витрат теплопостачання. І великий резерв в цьому відношенні - використовування відновлюваних джерел енергії.

Розглянемо конкретні приклади.

1. Лінія переробки молока (табл. 8.1). В цій лінії 90% енерговитрат - це теплова енергія, яку можна одержувати не за допомогою пари, а з використанням тенов, для яких вже відома схема роботи з повітроагрегатами. Іншими словами, для вітрових зон Криму і України, в яких розташовані молокопереробні підприємства, можна до 10% споживаної електроенергії замінити повітроагрегатом потужністю 10 кВт в лінії переробки до 1,5 тонн в зміну.

2. Переробка зерна в муку: вітряні млини відомі здавна. Схема перетворення вітрової енергії, в механічну, - найпростіша і елементарна схема. Враховуючи, що витрата енергії на отримання 1000 - 1200 кг/год муки складає 85 кВт, використовування повітроагрегата потужністю 10 кВт дає можливість замінити.

3. Переробка плодоовочевої продукції: перспективні технології переробки плодів і овочів - це отримання концентрованих продуктів, сухофруктів. Технологія виробництва концентрованих продуктів передбачає великі витрати теплової енергії, що в даний час стримує розвиток подібних технологій. Ця проблема може бути розв'язана декількома шляхами.

По-перше, використовування сонячних колекторів дає можливість подавати на технологічні процеси підігріту воду до 56 – 60 °С. Таким чином, на здійснення випаровування необхідно витрачати тепловій енергії на 30 - 40% менше.

Крім того, ця проблема може розв'язуватися шляхом конструктивного удосконалення машин і обладнання. Це третій напрям енергозбереження при переробці с. х. продуктів.

Зокрема, при розгляді технології виробництва концентрованих продуктів певний інтерес представляє нова конструкція випарних апаратів різного типу, яка дозволяє випаровувати продукт в тонкому шарі. Питомі витрати при цьому знижуються на 25 - 30%. Об'єми виробництва сухофруктів і їх споживання в розвинених європейських країнах в десятки разів перевищують подібні показники в Україні. Розвиток відповідних технологій стримується великою енерговитратністю.

Таблиця - Структура енерговитрат при переробці різних сільськогосподарських продуктів

Технологічна

лінія

Продуктивність

Сумарна

потужність, кВт

Енерговитрати на механічні

процеси, кВт

Енерговитрати на теплові

процеси, кВт

Лінія переробки

вишні на компот

3,5 т/год

32

10

22

Лінія переробки молока:

СВО-1,0

СВО-1,5

СВО-2,5

СВО-4,0

1 т/год

1,5 т/год

2,5 т/год

4,0 т/год

65

130

135

135

6,5

13

13,5

13,5

58,5

117

121,5

121,5

Лінія переробки винограду:

ВПЛ 10

ВПЛ 20

ВПЛ 30

ВПЛ 50

10 т/год

20 т/год

30 т/год

50 т/год

28

31

50

70

28

31

50

70

-

-

-

-

Агрегат для переробки зернових культур на муку і крупу, НО6280

250 кг/год

40,1

40,1

-

Млин вальцьова «Харків'янка 1200»

1  000 – 1  200 кг/ч

84

84

-

Лінія виробництва консервів з кабачків і баклажан А9-КЛЖ

40 туб/змін

71

36

45

Лінія консервації томатного соку

4  200 л/год

36

20

16

Лінія консервації огірків

6  000 кг/год

90

48

42

Упровадження у виробництво універсальних установок для сушки сільськогосподарських продуктів з використанням сонячної і вітрової енергії дозволить понизити енергоспоживання на сушку в середньому на 60 - 65%.

По цьому ж напряму енергозбереження актуальним є процес стерилізації продукції, на яку витрачається понад 50% сумарні енерговитрати. Скоротити енерговитрати на стерилізацію можливо шляхом використовування пароповітряних автоклавів замість водяних, що знижує витрату пари на 140 кг і воду - на 2,8 тонни з розрахунку на один автоклав.

Великі резерви енергозбереження криються у використовуванні вторинної сировини переробних виробництв. Зокрема, для Кримського регіону характерними є виноробне і сокове виробництва, відходи яких доцільно використовувати для вироблення пектину, фарбувальних речовин, кісточкової олії і т. п.

Тільки комплексна робота по всіх вказаних напрямах дає можливість розвитку галузі переробки сільськогосподарської продукції і забезпеченню населення країни якісними продуктами харчування.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство