автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Параметры электроозонатора барьерного типа заданной стабильности для предпосевной обработки семян сахарной свеклы

кандидата технических наук
Шхалахов, Руслан Сафарович
город
Краснодар
год
2006
специальность ВАК РФ
05.20.02
Автореферат по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Параметры электроозонатора барьерного типа заданной стабильности для предпосевной обработки семян сахарной свеклы»

Автореферат диссертации по теме "Параметры электроозонатора барьерного типа заданной стабильности для предпосевной обработки семян сахарной свеклы"

На правах рукописи

Шхалахов Руслан Сафарович

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРООЗОНАТОРА БАРЬЕРНОГО ТИПА ЗАДАННОЙ СТАБИЛЬНОСТИ ДЛЯ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН САХАРНОЙ СВЕКЛЫ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Краснодар - 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Кубанский государственный аграрный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук,

доцент Нормов Дмитрий Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Тропин Владимир Валентинович; кандидат технических наук, профессор Симонов Николай Михайлович

Ведущая организация - ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства»

Защита состоится 22 марта 2006 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 220.038.08 при ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет» по адресу: 350044, Краснодар, Калинина, 13, КубГАУ, корпус факультета механизации, аудитория № 401.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Кубанский государственный аграрный университет».

Автореферат разослан « » февраля 2006г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

М. И. Чеботарев

ЧОРЬ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Возделывание сахарной свеклы, являющейся основным отечественным сырьем для производства сахара, занимает важное место в деятельности агропромышленного комплекса Кубани. Площадь ее посевов здесь в 2005 г. составила 160 тыс. га, а валовой сбор при средней урожайности 360 ц/га превысил 6 млн. т, что при переработке позволило получить более 1 млн. т сахара.В настоящее время до 60% площадей под сахарной свеклой засевается импортными семенами, основным преимуществом которых является их высокая урожайность. Им отдается предпочтение, несмотря на то, что отечественные семена имеют в четыре раза меньшую стоимость и полученные из них корнеплоды могут храниться более продолжительное время с меньшей потерей сахаристости, что очень важно, так как позволяет хозяйствам меньше зависеть от сахарных заводов. Таким образом, улучшение посевных качеств отечественного семенного материала с целью повышения урожайности сахарной свеклы и благодаря этому достижение им конкурентоспособности в сравнении с импортными семенами является актуальной народнохозяйственной задачей.

Эта задача может быть решена путем эффективной предпосевной обработки семян сахарной свеклы. Одним из перспективных электрофизических методов такой обработки, позволяющим значительно повысить урожайность данной культуры, является обработка семян сахарной свеклы озоном. Это в свою очередь вызывает необходимость совершенствования конструкции существующих озонаторов для применения их в рамках предлагаемого метода обработки семенного материала.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с госбюджетной темой ФГОУ ВПО КубГАУ «Разработка и исследование энергосберегающих технологий, оборудования и источников электропитания для АПК» на 2001 - 2005 гг. (ГР № 01200113477, раздел 4).

Цель работы - повышение производительности и стабильности работы электроозонатора барьерного типа для "рулп'чгевнРр "ЯряЯптуи сахарной свеклы озоном I Р0С-НАЦИ0НАЛЬНАЯ1 ЛЫ озоном. | БИБЛИОТЕКА I

Объект исследования - посевные качества семян сахарной свеклы, разрядное устройство электроозонатора барьерного типа.

Предмет исследования - зависимости производительности и стабильности работы электроозонатора от параметров конструкции разрядного устройства; режимы и параметры предпосевной обработки озоном.

Задачи исследования

1. Получить регрессионные модели влияния параметров электроозонирования на посевные качества семян сахарной свеклы.

2. Экспериментально определить рациональные режимы и параметры предпосевной обработки семян сахарной свеклы озоном.

3. Разработать математическую модель влияния профиля диэлектрических пластин разрядного устройства на производительность электроозонатора барьерного типа.

4. Экспериментально установить зависимости влияния профиля диэлектрических пластин на производительность и стабильность работы электроозонатора и определить адекватность математической модели. Разработать электроозонатор с повышенной производительностью и стабильностью для обработки семян сахарной свеклы озоном.

5. Произвести технико-экономическое обоснование применения предпосевной обработки семян сахарной свеклы.

Методы исследований. В работе использованы основные положения теории электротехники, теория электрического разряда, методика планирования эксперимента, методы теории вероятностей и математической статистики, программное обеспечение STATISTICA 6.0, Microsoft Office, MathCAD Professional 2001.

Научную новизну работы составляют:

1. Регрессионные модели влияния концентрации озона, времени обработки и времени отлежки на энергию прорастания и всхожесть семян сахарной свеклы.

2. Закономерности влияния конструкционных параметров разрядного устройства на производительность и стабильность работы электроозонатора.

3. Математическая модель оптимизации профиля диэлектрических пластин разрядного устройства и частоты тока.

Новизна технических решений подтверждена двумя патентами РФ.

Практическую значимость работы составляют:

- режимы и параметры предпосевной обработки семян свеклы, позволяющие улучшить их посевные качества;

- результаты экспериментальных исследований, позволяющие определить концентрацию озона, продолжительность времени обработки и отлежки семян сахарной свеклы, максимально повышающие энергию прорастания и всхожесть посевного материала;

- математические модели, позволяющие определить оптимальный профиль диэлектрических пластин разрядного устройства электроозонатора для повышения его производительности и стабильности работы;

- вольтамперные характеристики разрядного устройства электроозонатора с применением профилированных диэлектрических пластин, доказывающие повышение его производительности и стабильности работы;

- электроозонатор с повышенной производительностью и заданной стабильностью работы, позволяющий производить предпосевную обработку семян сахарной свеклы с заданными режимами и параметрами.

На защиту выносятся следующие основные положения:

- регрессионные модели влияния концентрации озона, времени обработки и времени отлежки на энергию прорастания и всхожесть семян сахарной свеклы, позволяющие обосновать повышение посевных качеств семенного материала;

- закономерности влияния конструкционных параметров разрядного устройства на производительность и стабильность работы электроозонатора, что дает возможность определить форму и размеры озоногенерирующего блока;

- математическая модель оптимизации профиля диэлектрических пластин разрядного устройства и частоты тока, показывающая направления увеличения производительности и стабильности работы электроозонатора.

Реализация результатов исследования. Лабораторные исследования проводились в аккредитованной учебно-научной испытательной лаборатории ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет», результаты исследований внедрены в технологический процесс предпосевной обработки семян в ОАО «Тбилисский семенной завод» (Краснодарский край).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях КубГАУ «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» в 2002 и 2004 г.; на межвузовской научной конференции факультетов механизации, энергетики и электрификации «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК» в г.Краснодаре (КубГАУ, 2005 г.); на научной конференции «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» в г.Зернограде (АЧГАА, 2005 г.); на Российской научно-практической конференции «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе» в г.Ставрополе (СГАУ, 2005г.); на всероссийской выставке НТТМ в Москве (павильоны ВВЦ, 2005 г.).

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 8 печатных работах, в том числе двух патентах РФ.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка используемых источников и 2-х приложений. Работа содержит 142 страницы основного текста, 52 рисунка, 10 таблиц. Список используемых источников содержит 155 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы и направление исследования.

В первой главе дан краткий анализ народнохозяйственного значения сахарной свеклы, также определены роль и значение предпосевной обработки в технологии возделывания культуры.

Произведен анализ доступных литературных источников в области предпосевной обработки семян. В России ведущими организациями в этой области являются МГАУ, СГАУ, АЧГАА, КГАУ, ВНИПТИМЭСХ, НИИ сахарной свеклы и др. Вопросы предпосевной обработки семян освещены в работах Г. П. Стародубцевой, Н. М. Симонова, Н. В Ксенза, С. В.Оськина, Д.А. Нормо-ва и других ученых.

Рассмотрены способы предпосевной обработки (рисунок 1).

Способы предпосевной обработки

Экстракты семян-

Микроорганизмы"

Экстракты растений

Фитогормоны

Витамины

иораРотка в эмГГ

Магнитное поле" Фотоактиваиия ' Аэроионизация

1

Омагниченная вода I

Термическая оораЬотка

Электростатическое поле I ~Ультрозву~

I Юстоянный эл ток I Воздушно-тепл оораоотка I

ЗАР I

Электроозонирование

г=р

негулятооы роста I

С

Микро- и макроэлементы "Пестициды

с

11ротравители

В

Рисунок 1 - Способы предпосевной обработки семян

На базе анализа литературных источников определено, что химико-физические способы предпосевной обработки (в первую очередь озонирование) являются наиболее перспективными.

Озон является высокоактивной аллотропной формой кислорода. При малых концентрациях оказывает стимулирующее воздействие на биологические

объекты. Воздействуя на семя, озон, с одной стороны, позволяет наиболее эффективно использовать накопившийся запас питательных веществ, с другой стороны, существенно снизить концентрацию болезнетворных организмов Однако данное направление в свекловодстве практически не исследовано. Малые размеры семян свидетельствуют о целесообразности очень точного определения режимов и параметров обработки и необходимости создания эффективного электроозонатора со стабильными параметрами работы.

Произведен анализ доступных литературных источников, авторы которых работают в области создания электроозонаторов (Ю.В.Филиппов, И.Ф. Бородин, Ю.М. Емельянов, Н. В. Ксенз, И. П. Кривопишин, В. Н. Вигдорович, Ю. П. Пичугин, В. К. Андрейчук).

Для повышения качества обработки и снижения ее себестоимости целесообразно создание недорогих, высокопроизводительных озонаторов для предпосевной обработки семян сахарной свеклы, способных обрабатывать семена в технологическом процессе семенного завода.

Представляется наиболее целесообразным использование для предпосевной обработки озонаторов пластинчатого типа с генерацией озона в барьерном разряде с повышенной производительностью и стабильностью работы путем совершенствования конструкции разрядного устройства. В соответствии с этим сформулированы цель работы и задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены: регрессионный анализ результатов экспериментальных исследований по обработке семян озоном и теоретические исследования по разработке электроозонатора заданной производительности и стабильности для предпосевной обработки семян сахарной свеклы.

Регрессионный анализ факторов и определение значимости коэффициентов уравнений были выполнены при помощи программы 8ТАТ15Т1СА 6.0. Аппроксимация была проведена методом полинома. В результате обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии (1, 2), адекватно описывающие взаимодействие факторов и наблюдаемых величин.

Построенная математическая модель, описывающая взаимодействие независимых факторов и энергии прорастания, представлена в виде уравнения регрессии:

у1 =29 16 + 3 99.x, -0 38*2 -0.05*, + 0.1*,*г + 0.28*,*, + 0.26*2*,-

-0.16*,*,*, - 6.83.Г,2 +1.84*,2 + 0.07*,2 + 2.5*,' - 2.24*/ - 0.27*,' *' *

Коэффициент детерминации составил 80,9%, что говорит о хорошем качестве построенной модели. Графически зависимости представлены а рисунке 2. Наиболее тесной связью с высоким уровнем значимости р < 0,001 обладают х, (/ - время обработки) и у/ (энергия прорастания).

о V

Рисунок 2 - Диаграмма влияния концентрации озона и времени

обработки на энергию прорастания семян сахарной свеклы

Влияние независимой переменной х2 - концентрации озона в озоновоз-душной смеси, подаваемой в смеситель с посевным материалом менее значимо, чем X/, однако наиболее важно при разработке электроозонатора для обработки семян сахарной свеклы.

В результате произведенного эксперимента по влиянию параметров предпосевной обработки озоном на энергию прорастания семян сахарной свеклы установлено, что наибольший эффект составил 45%, в сравнении со значе-

нием контроля 32%. Эффект достигается при концентрации озона в озоновоз-душной смеси, поступающей в смеситель С = 24мг/м3, времени обработки / = 4 мин, времени отлежки Т= 30 суток.

Для зависимой переменной у? (всхожесть) также построена модель, описывающая взаимодействие независимых факторов и наблюдаемой величины, представленная в виде уравнения регрессии:

у2 = 50,08 + Злг, + 0,63х2 - 0.04*3 + °>12ХЛ + 0.52*,*, + 0,45дг2дг, ■ - 0,44л,да', - 3,52л,г - 0,91д22 - 4л,2 + 0,26л,' - 4*2' - 0 02л','

(2)

Наиболее тесной связью с высоким уровнем значимости р < 0,001, обладают х/ (/ - время обработки) и у2 (всхожесть). Коэффициент детерминации составил 77,9 %, что говорит о хорошем качестве построенной модели. Диаграмма, представленная на рисунке 3 наглядно показывает четко выраженную зависимость всхожести от концентрации озона, что подтверждает необходимость использования для предпосевной обработки электроозонатора повышенной стабильности. Наименьшее влияние оказывает фактор х3 (время отлежки), что свидетельствует о возможности применения данного вида обработки в промышленной технологии.

10 20 30 40 50 60

Отлежка, дней

Рисунок 3 - Диаграммы влияния концентрации озона и времени отлежки на всхожесть

Эффект достигается при концентрации озона в озоновоздушной смеси, поступающей в смеситель С = 24мг/м3, времени обработки I = 4 мин, времени отлежки Т = 30 суток.

Анализ проведенных исследований позволяет определить рациональные технологические режимы предпосевной обработки. Основное технологическое требование к электроозонатору - подача озона в смеситель с концентрацией С = = 24 мг/м3± 10%.

Среди электроозонаторов барьерного типа наиболее эффективными являются разрядные устройства цилиндрической и пластинчатой конструкций. Произведен анализ конструкций по удельной энергии, накапливаемой в разрядных промежутках, в зависимости от напряжения питания и геометрических размеров разрядных устройств.

В связи с тем, что для обработки семян озоновоздушной смесью нам необходимо получить конструкцию электроозонатора большой мощности, следовательно, мы будем использовать разрядное устройство пластинчатого типа.

Для исследования напряженности электрического поля в разрядном устройстве получена схема замещения, представленная на рисунке 4.

Рисунок 4 - Схема замещения разрядного промежутка

В соответствии с представленной схемой замещения составлены уравнения по законам Кирхгофа. Получено дифференциальное уравнение:

где ик - падение напряжения на разрядном промежутке; и„ - мгновенное значение напряжения сети; - сопротивление дуги; /?„; - сопротивление области дуги; /?„ - сопротивление линии; С„ - емкость разрядного промежутка. Выражение напряженности электрического поля имеет вид:

1 1 1

- + — + -

ик

V

И* К;

\-EXP

'с.

] 1 1

—+—+—

Л„ Я.

(4)

где 8 - расстояние между диэлектрическими барьерами.

Необходимо исследовать параметры, влияющие на сопротивление разряда (рисунок 5). Чем выше сопротивление разряда, тем выше напряженность поля, и, следовательно, лучше условия для диссоциации молекул кислорода.

11шна разряда

чазрнд

а) параллельное расположение б) профильное расположение

Рисунок 5 — Пластины электроозонатора

Используя теорию разряда, возникающего в контактах, получено выражение для напряженности электрического поля между диэлектрическими пластинами:

/

1 - ЕХР 1

с„

\ V

к„

5та 1

ч

\ \ / / \

а

, ип

■1 V '+ 2

2 ша

/ К \ ) \

V1

Л. • ¡та

от • соя I V 2/ ))

, (5)

где

= 360 • /,; [4,5 ■ 0)г • /;"7 ■ Г*2 + зтг(а> -1)-<о-1.5 - С" • • №»Г2Й> - <

2• я'■ <У, • 3,5■ •<°6 - (1 + 9-£и2 • -Г12) '

1,1 - длина разряда; /т - амплитудное значение тока; со - угловая частота тока; Я„й - сопротивление области разряда.

Таким образом, получена зависимость напряженности электрического поля в разрядном промежутке и, как следствие, производительности электроозонатора от угла профиля диэлектрических пластин. Для определения оптимального угла профиля диэлектрических пластин выражение примет вид:

-л ( , , / \>'4

/ Г

иа 1 -ЕХР 1

с.

ч \ V.

у. ¡та 1 «соя "

а 2

2 ¡та

, ш 1 2

«„ ¡та

/ Ч + 1

а-соя

I Ы I

да да

Графически зависимость (6) представлена на рисунке 6.

25 , ,

20

Г <|?10

(6)

0 20 40 60 80 100 120 140 Угол профиля димектрических пластин, град

Рисунок 6 - График зависимости напряженности от угла профиля диэлектрических пластин

Были получены графики зависимости напряженности поля от угла профиля при различной частоте тока. Установлено, что оптимальным углом профиля диэлектрических пластин при частоте питающей сети в 50 Гц является угол в 122°.

В третьей главе изложены методики экспериментальных исследований по влиянию режимов электроозонирования на посевные качества семенного материала и результаты экспериментального исследования влияния угла профиля диэлектрических пластин основные электрические параметры электроозонатора.

Для проведения эксперимента специально сконструирована установка, позволяющая вырабатывать озоновоздушную смесь и подавать ее в емкость смесителя, в которой находятся обрабатываемые семена сахарной свеклы. Экспериментальная установка (рисунок 7) состоит из: корпуса электроозонатора, разрядного устройства 2, источника питания высокого напряжения 3, вентилятора 1, а так же гибкого трубопровода 4, подающего озоновоздушную смесь в смеситель 5.

Электроозонатор откапибровапи под необходимые концентрации озоно-воздушной смеси. Измерения концентрации озона производились прибором «Озон-4», тарированным йодометрическим методом.

Для проведения эксперимента использовались методы математической статистики, в качестве независимых переменных приняты: лг/ — / — время обработки семян сахарной свеклы озоновоздушной смесью (4 уровня - 2; 4; 6; 8 мин); х2 - С - концентрация озона в озоновоздушной смеси, подаваемой в емкость смесителя с семенами (4 уровня - 12; 24; 36; 48 мг/м3); х3-Т- время от-лежки обработанных семян перед посевом (4 уровня - 1, 10, 30, 60 дней). Значения уровней были также приняты в области экстремумов полученных в од-нофакторных поисковых экспериментах. Значения уровней времени отлежки были приняты в соответствии с технологическими требованиями промышленной предпосевной обработки семенного материала. В качестве зависимых переменных в лабораторных исследованиях были приняты: у/ - энергия прорастания {%);у2- всхожесть (%).

Для подтверждения теоретических исследований, произведено экспериментальное определение влияния угла профиля диэлектрических пластин на характер вольгамперной характеристики (ВАХ) и производительность электроозонатора.

Вольтамперные характеристики определялись для разрядных устройств пластинчатого типа (рисунок 8), которые при прочих равных конструктивных параметрах отличались углом профиля диэлектрических пластин.

Для наиболее объективного сравнения конструкций разрядных устройств применена лабораторная схема питания (рисунок 9). Напряжение питания подается на лабораторный автотрансформатор, а с него на повышающий трансформатор ТГ 1020. Таким образом, исследуемые разрядные устройства получают плавно изменяющееся напряжение питания в диапазоне от 0 до 12,5 кВ.

Измерения проводились при использовании аналогово-цифрового преобразователя с ПЭВМ и дублировались аналоговыми приборами. Фото лабораторной установки представлено на рисунке 10. Погрешность измерений не превышала 3%. Основные результаты экспериментов по исследованию ВАХ представлены в таблице 1 и на рисунках 11-12.

А В

1 - шсктрол, 2 - диэлектрический барьер, 3 - разрядный промежуток

Рисунок 8 - Исследуемые конструкции разрядных устройств:

А - прототип с диэлектрическими барьерами из стекла 4 мм; В - разрядное устройство с диэлектрическими барьерами угловой конструкции из стекла 4 мм.

Монитор

АЦП ПЭВМ

Принтер

Рисунок 9 - Структурная схема лабораторной установки для определения ВАХ

Рисунок 10 - Фотография лабораторной установки для определения В АХ

Рисунок 11 - Вольтамперные характеристики разрядных устройств: 1 - прототипа; 2 - угловой конструкции

Прототип

Угловая конструкция

Рисунок 12 - Зависимости активной мощности разрядных устройств от напряжения, приложенного к электродам

Таблица 1 - Основные электрические параметры разрядных устройств,

параметр Прототип Угловая конструкция

Напряжение зажигания разряда - и,, кВ 6,4 7,3

Напряжение горения разряда - и,, кВ 4,8 6,2

Фактическое напряжение питания - и', кВ 10,45 10,45

Напряженность электрического поля между диэлектрическими барьерами - Е,, кВ/см 16,0 20,7

Ток зажигания - /*, мА 0,5 0,57

Полный ток - 1[р, мА (при и') 1,9 2,1

Активный ток разряда - ¡°, мА (при и') 1,4 1,53

Активная мощность РУ - Р , Вт (при и1) 6,7 9,5

Полная мощность РУ- Б, ВА (при и') 19,9 22,0

Коэффициент мощности - Со^«?, у.е. (при и') 0,33 0,43

В результате экспериментального исследования определено что угловая конструкция имеет более высокий коэффициент мощности {соз<р =0,43) в сравнении с прототипом (со5<р =0,33), а следовательно, и более высокую производительность. В результате экспериментального исследования влияния угла между диэлектрическими барьерами на электрические параметры электроозонатора установлено увеличение напряженности электрического поля в разрядном промежутке с 16,0 до 20,7 кВ/см, или на 29%. Разработанная конструкция разрядного устройства имеет более высокую стабильность работы вследствие

принудительной локализации разрядов на поверхности диэлектрических барьеров. Проведенные экспериментальные исследования подтверждают математическую модель о влиянии угла между диэлектрическими барьерами на производительность и стабильность работы разрядного устройства. Отклонения от расчетных данных составили 2%, что объясняется погрешностью измерений.

В четвертой главе рассмотрены экономические аспекты предпосевной обработки семян озоном.

Экономическая эффективность от внедрения электроозонирования в технологический процесс предпосевной обработки сахарной свеклы, получаемая на семенном заводе за пять лет, выраженная через чистый дисконтированный доход составляет 28,5 млн. руб при обработке 668 т семян. Экономическая эффективность, получаемая в хозяйстве от применения обработанного озоном семенного материала за счет прибавки урожайности, составляет 1,13 млн. руб./т.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании экспериментального исследования режимных параметров предпосевной обработки семян сахарной свеклы озоном получена регрессионная модель, определяющая зависимость энергии прорастания от времени обработки, концентрации озона и времени отлежки семян. Данная модель устанавливает оптимальный режим предпосевной обработки, позволяющий повысить энергию прорастания семян сахарной свеклы на 13%: время воздействия - 4 мин, концентрация - 24 мг/м3, время отлежки - 30 дней.

2. В результате экспериментального исследования режимных параметров предпосевной обработки семян сахарной свеклы озоном получена регрессионная модель, определяющая зависимость всхожести от времени обработки, концентрации озона и времени отлежки семян. Данная модель устанавливает оптимальный режим предпосевной обработки, повышающий всхожесть семян сахарной свеклы на 20%: время воздействия - 4 мин, концентрация озона - 24 мг/м3, время отлежки - 30 дней.

3. Разработана математическая модель оптимизации профиля диэлектрических пластин разрядного устройства по напряженности электрического поля между диэлектрическими барьерами, обосновывающая увеличение напряженности на 27%.

4. В результате экспериментального исследования влияния профиля диэлектрических пластин на электрические параметры электроозонатора установлено увеличение напряженности электрического поля в разрядном промежутке с 16 до 20,7 кВ/см, или на 29%. Сходимость расчетных данных с экспериментальными составила 98%.

5. В результате экспериментального исследования определено, что разрядное устройство с профилированными диэлектрическими пластинами имеет более высокий коэффициент мощности (соз<р = 0,43) в сравнении с прототипом (со.5^=0,33), следовательно, увеличенную на 31% активную мощность разрядного устройства и более высокую производительность.

6. Повышение стабильности работы электроозонатора достигается путем принудительной локализации стримеров в разрядной области за счет неравномерного распределения напряженности электрического поля в результате изменения профиля диэлектрических пластин разрядного устройства.

7. Разработан электроозонатор с повышенной производительностью и стабильностью работы, соответствующий технологическим требованиям и позволяющий производить предпосевную обработку семян сахарной свеклы с заданными режимами и параметрами: концентрация озона на выходе 24 мг/м3, производительность по объему озоновоздушной смеси 100 м3/ч, технологическая производительность 0,5 т/ч.

8. Экономическая эффективность от внедрения электроозонирования в технологический процесс предпосевной обработки сахарной свеклы, получаемая на семенном заводе за пять лет и выраженная через чистый дисконтированный доход, составляет 28,5 млн. руб.

Литература

1. Шхалахов Р. С. Анализ конструкций озонаторов / Р. С. Шхалахов, А. В. Богдан, И. А. Заболотиая // межвузовская научная конференция «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК»: материалы / КубГАУ. - Краснодар, 2003. - С. 34 - 36.

2. Пат. 2159210 Российская Федерация, МПК COI BI3/II Озонатор/ В. К. Анд-рсйчук, Д. А. Нормов, Р С. Шхалахов, В А. Драгип, А. Ю Кошевцов; зая-втель и патентообладатель КубГАУ. - № 99101558 заявл. 27.01.99; опубл. 20.11.00. Бюл. №7.-3 с.

3.Пат. 2179151 Российская Федерация, МПК COI B13/I1 Электроразрядный термоадаптинный элемент озонатора / Д. А. Нормов, В. К. Андрейчук, Р С Шхалахов, В. А. Драгип, Т. А. Пормова; заявитель и патентообладатель КубГАУ. - №2000107683 заявл. 28.03.00; опубл. 10.02.02. Бюл. № 12. - 4 с.

4. Шхалахов Р. С. Влияние озона на зерновые культуры / Р. С. Шхалахов, А. А. Шевченко, Е. А. Сапрунова // II Российская научно-практическая конференция «Физико-технические проблемы создания новых технологий в АПК»: сб. науч. тр. / СГАУ. - Ставрополь, 2003. - С. 645 - 647.

5. Шхалахов Р. С. Энергосберегающая электроозонированная сушка / Р. С. Шхалахов, Н. В. Силясва// IV научно-практическая конференция молодых ученых: тез. / КубГАУ - Краснодар, 2002. - С. 281 - 283.

6. Шхалахов Р С. Влияния угла между пластинами озонатора на его производительность / Р. С. Шхалахов, Е. В. Пантелеев // III Российская научно-практическая конференция «Физико-технические проблемы создания новых технологий в агропромышленном комплексе»: сб. науч. тр. / СГАУ. - Ставрополь. - 2005. - С. 369 - 372.

7. Шхалахов Р. С. Теоретические предпосылки оптимизации работы озонаторов / Р. С. Шхалахов, Е. В. Пантелеев // «Энергосберегающие технологии, оборудование и источники электропитания для АПК»: сб. науч. тр. / КубГАУ. - Краснодар, 2005. - С. 153-157.

8. Шхалахов Р. С. Оптимизация конструкции озонаторов / Р. С. Шхалахов, Е. В. Пантелеев // Четвертая южнороссийская научная конференция «Энерго и ресурсосберегающие установки» : материалы / КВВАУЛ. - Краснодар. -2005.-С. 159-163.

Подписано в печать 17-02.2006 Формат 60 х 84

Бумага офсетная Офсетная печать

Псч.л. 1,0 Заказ № 86 Тираж ЮО

Отпечатано в типографии КубГАУ, 350044, Краснодар, Калинина 13

Ye>f£>

- 40 8 в