автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Разработка пиролизных установок как возобновляемых источников энергии для сельскохозяйственного производства

На правах рукописи

Валиулин Марат Анварович

РАЗРАБОТКА ПИРОЛИЗНЫХ УСТАНОВОК КАК ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.20.02 - электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

003480807

Ижевск 2009

003480807

Работа выполнена на кафедре «Технологии и оборудование пищевых и перерабатывающих производств» в ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»

Научный руководитель: доктор технических наук

Владимир Вениаминович Касаткин

Официальныеоппоненты: доктор технических наук

Андрей Владиславович Савушкин

кандидат технических наук Александр Иванович Якименко

Ведущая организация - Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Санкт-Петербургский государственный аграрный университет.

Защита состоится « 05 » ноября 2009 г. в 13-00 часов на заседании диссертационного совета КМ220.030.02 в ФГОУ ВПО «Ижевская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 426069, г.Ижевск, ул.Студенческая, 9-315.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Ижевской государственной сельскохозяйственной академии», а с авторефератом на сайте www.izhgsha.ru

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим высылать по адресу: 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 11, Диссертационный совет. Телефон/факс: 58-99-47.

Автореферат размещен на сайте и разослан 03 октября 2009г.

Ученый секретарь диссертационного совета) кандидат технических наук

Ю. Литвинюк

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Последняя четверть прошлого столетия и начало нынешнего ознаменовались энергетическим кризисом. Вначале преимущественно в автомобильной промышленности, но не нужно обладать даром предвидения, чтобы предсказать что в дальнейшем именно энергетическая проблема будет определять интенсивность развития всех сфер деятельности. Вследствие особенностей климата на большей части территории нашей страны человек проводит в закрытых помещениях 80% своего времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях определенный тепловой режим. Помимо создания комфортных условий жизнедеятельности человека тепло необходимо для обеспечения ряда технологических процессов в различных сельскохозяйственных производствах.

В животноводческих помещениях тепло необходимо для получения горячей воды, воздуха, пара, а также для теплоснабжения производственных площадей и зданий. Для этого применяются водогрейные, паровые котлы и теплогенераторы, использующие дорогостоящие: электроэнергию, каменный уголь, мазут, природный газ.

На протяжении нескольких последних десятилетий теплоэнергетике в нашей стране не уделялось должного внимания. Эффективность использования топлива практически во всех теплоэнергетических установках значительно ниже, чем на Западе. Но не только отсутствие должного внимания привело теплоэнергетику в столь плачевное состояние. Много лет цены на топливо искусственно занижены и практически отсутствовали какие-либо экономические стимулы для экономии топлива. За последнее столетие добыча нефти в мире выросла почти в 20 раз и продолжает расти достаточно быстро. По оценкам специалистов, в течение 40-50 лет запасы углеводородов будут практически исчерпаны.

Остановимся на энергетическом «поле», которое сегодня еще остается целинным, не считая отдельных случаев использования дров, опилок, соломы, торфа для бытовых нужд, эффективного энергетического использования различных промышленных и сельскохозяйственных органических отходов практически нет. А на Западе сжигание таких отходов дает электроэнергию либо теплоту. Например, в Дании 20% энергии центрального теплоснабжения образуется за счет горючих материалов местных не ископаемых топлив. В результате фермеру выгодно везти солому на электростанцию, выгодно сортировать мусор, получая при этом ценное сырье и дармовую энергию. У нас подобная политика в области энергетики отсутствует. Энергетический потенциал таких топлив как дрова, торф, мусор практически не востребован. А как он может быть задействован? Увеличение объема потребления биологического топлива сыграет важную роль в развитии по использованию биотоплива в пиролизной установке могут стать важным демонстрационными проектами, способствующими увеличению объемов использования биотоплива в регионе. Результатом наших исследований стали выигранные

конкурсы в Министерстве природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики и в Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации.

Актуальность отмеченной проблемы с её недостаточной теоретической и практической изученностью предопределила выбор темы диссертационного исследования.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА.

Цель исследований. Разработка энергосберегающих мероприятий в сельскохозяйственном производстве за счет исследования интенсификации пиролизного сжигания отходов с помощью электротехнологий на примере подсобного хозяйства Тепловых сетей.

Объект исследований. Опилки и отходы переработки столярного производства для получения теплоэнергии путем преобразования в высококалорийное топливо.

Предмет , исследований. Экспериментальные и аналитические зависимости, характеризующие влияние параметров процесса на утилизацию отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Теоретической и методической основой диссертационного исследования послужили труды ведущих ученых и специалистов отрасли по исследуемой проблеме. В процессе решения отдельных задач применялись аналитический, графический и расчетно-конструкторский методы, а также методики по оценке экономической эффективности работы.

Информационную базу исследования составляют материалы научных конференций, научно-техническая литература и публикации зарубежных и отечественных изданий.

Научную новизну работы составляют:

• способ сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе с использованием УЗИ, для интенсификации фильтрационных газовых потоков из исходного топлива;

• математические модели частных энерготехнологических процессов УЗИ пиролиза, дающие возможность расчета энергоемкости и других режимов процесса утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

• аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основании проведенных теоретических и лабораторных исследований разработана, изготовлена и апробирована установка для утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств ООО «Тепловые сети», удовлетворяющая технологическим требованиям.

Опытный образец лабораторной установки УЗИП, позволяющая выполнять прикладные исследования И применять в учебном процессе на кафедре ТОППП ФГОУ ВПО Ижевской ГСХА.

Защищаемые положения:

• способ процесса утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

• математическая модель процесса выработки генераторного газа;

• теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров газогенераторной установки;

• результаты экспериментальных исследований;

• технико-экономическое обоснование целесообразности использования энергосберегающей технологии утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях: «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; «Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 летаю вхождения Удмуртии в состав России», Ижевск, 2008; «Экология и сельскохозяйственная техника», Санкт-Петербург, 2009.

Публикации. Основные положения работы и результаты исследований опубликованы в 7 печатных изданиях, причем две статьи в изданиях рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и приложений. Работа изложена на 121 страницах основного текста, содержит 34 рисунка, 12 таблиц и список использованных источников из 154 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение содержит краткое изложение вопросов исследуемой проблемы, сущность выполняемой работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе "Анализ развития и применения нетрадиционных источников энергии в сельскохозяйственном производстве" на основе анализа научных и литературных источников исследуется проблема использования отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств для производства энергии. В нашей стране недостаточно отработанных промышленных технологий, позволяющих масштабно решать проблему утилизации отходов с целью получения возобновляемых источников энергии.

В этой связи поставлены задачи научных исследований:

• разработать способ организации процесса пиролиза в вихревом газогенераторе, использованием УЗИ для ускорения газовых потоков;

• исследовать кинетику пиролиза отходов переработки древесины, нагреваемых в полях УЗ и инфракрасного (ИК) излучений, в вихревом газогенераторе;

• создать физические модели и дать математические описания процессов пиролиза использованием УЗИ и сжигания в вихревом потоке;

• исследовать лабораторные макеты и опытные образцы установок вихревой газогенераторной установки;

• обосновать эффективность разработанной технологии.

Во второй главе «Лабораторно-теоретическое исследование гипотезы интенсификации пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства» рассматривается пиролиз под действием ультразвукового излучения (УЗИП) и сжигание генераторного газа в вихревой камере.

Принципиальная схема идеи пиролиза под действием ультразвукового излучения (УЗИП) и сжигание генераторного газа в вихревой камере показана на рисунке 1. Нагретое от ИК излучения из камеры сжигания топливо начинает разлагаться на генераторный газ. С нижней части пиролизной камеры в ограниченных количествах подается воздух. Происхо-дит фильтрационный перенос продуктов распада органических соединений через опилки в камеру сгорания. Для ускорения процесса пиролиза и фильтрационного потока опилки излучаются ультразвуком. В камере сжигания за

Рисунок 1. Принципиальная схема пиролиза под действием ультразвукового излучения (УЗИП) и сжигание генераторного газа в вихревой камере

счет специально расставленных форсунок для подачи воздуха организуется вихровое поле горения генераторного газа вдоль внешней поверхности установки. Воздух для подачи в камеру пиролизную используется нагретый от продуктов сгорания в трубе. Для увеличения КПД также подготавливается воздух для подачи в камеру сжигания генераторного газа.

Процесс газогенерации в вихревой установки осуществляется следующим образом. Топливо, загруженное слоем определенной высоты на колосниковую решетку, поджигается и продувается газифицирующим агентом (дутье). Фильтруясь между кусками топлива, кислород дутья постепенно расходуется на окисление углерода. Зона, в которой кислород практически полностью исчезает, называется «кислородной». Из этой зоны выходят С02, N2 ,СО (как небольшой недожог), водяной пар. Если высота слоя позволяет, то над «кислородной» образуется «восстановительная» зона. В этом случае в газы, выходящих из слоя, обогащаются оксидом углерода и водородом. Эти газы смешиваются со смолами, парами влаги, углеводородами, «отогнанными» из топлива в процессе пиролиза воздействием температуры, и образуют генераторный газ - продукт газификации.

Процесс газификации зависит от ряда факторов - температуры, состава дутьевой смеси, величины кусков топлива, способности его взаимодействовать с газами (реакционной способности), спекаемости топлива, плавкости золы, равномерности распределения газов по сечению и т. д... Большое значение имеют подача, распределение и перемешивание топлива, разрыхление спекшегося кокса и угля, разрушение комьев шлака, удаление золы, распределение дутья, стабильность режима и т. д.

\ О

Рисунок 2. Схема лабораторной установки: 1 - баллон УЗИ газогенератора; 2 - предохранительный взрывной клапан; 3 - емкость водяного затвора; 4 - клапана на газопроводе.

С помощью ультразвука заметно ускоряется процесс фильтрационного переноса газов. Воздействие ультразвука приводит к турбулизации среды, нарушению пограничного слоя, а также к периодическому созданию вакуума в фазе разрежения звуковой волны. Эти факторы приводят к ускорению процесса пиролиза, которое в акустическом поле начинает проявляться с определенного уровня звукового давления не ниже 130 дБ.

Таблица 1 - Экспериментальные данные сжигания опила

Объемна Объемная Влажность Время сгорания Температура

я доля доля С02, топлива % топлива, мин горения

СО, % % топлива Т, °С

6,4 11 10 20 520

6,3 10,7 20 20.6 480

6,2 10,5 30 21.9 450

6,1 10,2 40 22.5 400

6 10 50 23 320

5,9 9,8 60 23.6 260

5,8 9,5 70 24 190

5,7 9,3 80 24.5 100

5,6 9 90 25 95

Таблица 2 - Экспериментальные данные сжигания опила с УЗИ на колоснике

Объемная Объемная Влажность Время Температура

доля СО, % доля С02, топлива % сгорания горения

% топлива ,мин топлива Т,0 С

5 9,5 10 17.1 690

5,9 9,3 20 18 580

5,7 9 30 18.6 550

5,6 8,7 40 20 510

5,5 8,5 50 20,4 470

5,3 8,3 60 21 410

5,1 8Д 70 22.5 350

4 8 80 23 180

На первом этапе исследования проводились на лабораторной установке, представленной на рисунок 2. Загруженное в реактор топливо влажностью от 10...90 % (опилки, костра, угольная пыль) нагревалось от внешнего источника тепла без доступа воздуха. Образованный в результате пиролиза газ, проходя через водный затвор, подавался в накопительный резервуар. А уже от туда газ шел на качественный анализ.

В процессе эксперимента с целью определения производительности измерялось время горения 0,02 м3 костры различной влажности от 10-90 %, по трем режимам (Костра в покое на колоснике, костра со стряхиванием и костра с УЗИ подводом колосника). Влажность топлива определяли на влагомере БаЛопия МА-30, который показывает содержание влаги в топливе в процентах. Экспериментальные данные сжигания костры в таблицах 1 и 2.

Из полученных данных определим расход топлива по формуле:

д=у/т,

где V - объем сжигаемого топлива, м3, Т - время, за которое сгорает топливо, ч.

90%

40%

0.02--

- I 1-1 I I I П 4 N4 11-М--О 2 4 6 8 10 12 !4 !6 Т,ч

йОЬ

■П М М I I

О 2 4 б 8 10 12 14 16 1ч

Рисунок 3. График сгорания топлива при влажности. На графике цифрами обозначены 1 - костра с УЗИ; 2 - костра с ручным стряхиванием колосника; 3 - костра.

Анализируя полученные данные и графики (рисунок 3), получаем, что при увеличении влажности время сгорания увеличивается. Угольная пыль имеет наибольшее время сгорания, а костра наименьшее.

В третьей главе «Теоретическое обоснование интенсификации пиролизного сжигания отходов переработки древесины» разработаны модели расчета энергетических составляющих нагрева, разрабатываемого процесса сбраживания.

Рассмотрена задача о температурном поле слоя опила, нагреваемой по верхней грани за счёт конвективного и радиационного теплообмена с внешней средой в вихревом газогенераторе. При нагреве топлива до температуры начала пиролиза 200°С начинается термическое разложение топлива, протекающее с образованием конденсированных и газообразных продуктов реакции. Образующийся в процессе пиролиза газ поднимается и попадает в камеру вихревого горения, в которой он сгорает за счёт подачи воздуха.

• Пиролиз под действием УЗИ энергии в фильтрационном потоке газа Уравнение энергии для двух сред, движущихся с различными скоростями с учетом переноса пиролизного газа из материала и с внутренним источником тепла, имеет вид

где с, и с2 - теплоемкость соответственно топлива и парогазовой среды, кДж/(кг-°С); рх и р2- плотности соответственно топлива и парогазовой среды, кг/м3; Т, и Т2-температура соответственно топлива и парогазовой среды, "С; г - продолжительность пиролиза, ч, П - пористость или порозность слоя топлива; г - удельная теплота выделения пиролизного газа, кДж/кг\ (3- удельная поверхность (отношение площади испарения опилки к объему опилки), м2/м'\ а = т/т - доля пиролизного газа; Я/ - зона пиролиза, м; Я, - теплопроводность топлива, Вт/(м-"С'); V2 - оператор Лапласа; - плотность мощности внутренних источников, Вт/м3.

Р,С,(1 - П)-± + ргс2П-± + гарР1Н,{\-ПУ< =Л,(М П)У2Т, + N.

(1)

Для пористого материала и парогазовой смеси принимаемт, «Т2 =Т. Слой топлива на участке 0 <,хйН, состоит из опилок (рисунок 4). Плотность мощности определяем выражением:

г(Х-Хо)

N.. = N3 е"1""

О < X < х„

х0£х<Н, ,

(2)

(3)

где о - удельный декремент затухания системы, с"'; шо - круговая частота собственных колебаний системы, с'; & - амплитуда колебаний УЗ-излучателя, м; N3 -удельная мощность УЗ- энергии, подводимой к материалу, кВт/м3, т.е.

(4)

3 ЛЛ'

где Р0 - площадь поперечного сечения, м2; Я - радиус пирсшизной камеры, м; Иуз - мощность УЗИ, кВт.

(5)

где 1-интенсивность звука, кВт/м2; /я - площадь излучающей поверхности, м2.

Скорость движения опилок определяется формулой: = _ 0

где, 0 - расход материала (опилок), кг/ч.

(6)

Рисунок 4. Схема расчета пиролизной камеры

Скорость парогазовой смеси определяется формулой:

Сг = ургигП, (7)

где у - коэффициент, учитывающий общую площадь поверхности пиролиза, м2\ й? -расход воздуха, кг/ч.

В соответствии с (2 и 3) уравнение энергии на участке с опилками имеет два решения (8 и 9):

+ л/В2 -А^)

(8)

Тг = + + —- IV»- ) н,<д:<Н ; (9)

Л, (1 - ЛД1 + 25А - 5 л/в2 - А2) где //... расчетная температура продукта при УЗИЛ в пиролизной камере на высоте400... 100 мм соответственно, "С

Р\С\»\--

А =-2^(1~Я) В = (Ю)

Температуру парогазовой среды над слоем топлива определяем выражением: Т = Т2Я1-[т2.-Т0>Аг1, * <0, (11)

где Т2„- температура над слоем гранул при х=-оо; сг,Л2- теплоемкость, кДж/(кг-°С) и теплопроводность Вт/(м-°С) парогазовой среды над слоем топлива; Т0-температура топлива с координатой дг = 0 (определяется выражением (12)), "С.

Уравнения (10), (11) должны удовлетворять граничным условиям:

„-п.т-т-

т, — Т0, Я2-га) • — ^^ ¿х , х ~ ®' - ^'

т - Т - Т • 3 _ 2 . _ тг

— — *ч> > ^ ~ л|;Н,5г5Н ^ 5 1 •

А

Количество выделившегося газа определяем

/я, = \apVTdz = КДр. (12)

При этом убыль плотности составит:

(13)

где принимается:

Х1 = 0, 0^л£Н1( х = Н, Н,<;с<;Н. (14)

Убыль плотности определяет текущую влажность гранул, которая рассчитывается по формуле:

К(х) = Щх,)--(15)

РаО-Л0)

где IV (х, )- влажность на границе дг = лг,.

Данная теория позволила рассчитать основные параметры оборудования. По ним разработана принципиальная схема непрерывного технологического процесса пиролизного сжигании отходов сельскохозяйственного производства в едином цикле на установках непрерывного действия, дано его математическое описание, получены аналитические решения задачи для квазистационарного случая пиролизной возгонки, позволяющие определять количество выделяемого газа и изменение температурного поля в толще топлива от различных технологических параметров: Т2, с2,Я2,С2- температура, теплоемкость, теплопроводность, удельный расход парогазовой среды; ц-плотность потока ИК-излучения; Ыуз- мощности УЗИ; Я Н-радиус и высота

пиролизной камеры; © - расход топлива подаваемого в камеру на сжигание; ц - скорость опилок в пиролизной камере; с0, р0 - удельная теплоемкость и плотность сухого вещества распыляемого продукта.

В четвертой главе «Экспериментальные исследования установки типа УЗЙП при утилизации отходов сельскохозяйственного производства» на основе теоретических и лабораторных исследований разработана установка, представленная на рисунке 5.

Работает установка следующим образом. Исходное топливо подается через люк 1 с устройством непрерывной подачи топлива 10 и попадает на колосниковую решетку 2. В камере I происходит слоевое горение, при котором стабилизируется неоднородность топлива по влажности, сглаживаются провалы по температуре горения и, исключается вероятность прекращения процесса горения при попадании партии топлива повышенной влажности. За время своего перемещения топливо подсушивается, газифицируется и загорается. Для того чтоб топливо не спекалось и слой окислительной зоны был выше, используются вертикальные колосники 3.

Рисунок 5. Схема экспериментальной установки: I - камера вихревого горения; II - камера УЗИ пиролиза; 1 - топочная дверца; 2 - колосниковая решетка; 3 -вертикальные колосники; 4 - жиклеры вторичного воздуха; 5 - внутренний корпус; 6 -внешний корпус; 7 -зольник; 8-межкорпусное пространство; 9- ультразвуковое устройство; 10-устройство непрерывной подачи; 11-заслонка; 12- предохранительный взрывной клапан; 13-дымоход.

Во время розжига установки зольник 7 должен быть открытым для того, чтоб поступающего воздуха было достаточно для горения. После того как топливо разгорится, зольный ящик закрывается и воздух необходимый для

частичного горения засасывается через щели между ящиком и корпусом. Образующийся в слоевой камере газ поднимается и проходя через колосниковую решетку, освобождаясь от более тяжелых недогоревших частиц, попадает в камеру вихревого горения I. В камере вихревого горения газ горит за счет подачи вторичного воздуха. Воздух поступает через сопла подачи вторичного воздуха, расположенных тангенциально внутреннему корпусу и под углом 30 градусов к горизонту. Таким образом в камере вихревого горения образуется вихрь в котором попавшие недогоревшие частицы, вращаясь догорают вместе с газом. За счет получившегося вихря траектория горения увеличивается, а значит газ сгорает полностью как и частицы топлива. Продукты сгорания попадают в пространство между внешним 6 и внутренним 5 корпусами. Там они частично отдают свое тепло через стенку внутреннего корпуса в камеру слоевого горения для подготовки топлива. В зольник для частичного подогрева воздуха. Ну, а основная часть передает стенке внешнего корпуса для обогрева воздуха. Причем негорючие тяжелые частицы осаждаются в межкорпусном пространстве.

Таким образом в дымоход вылетает практически охлажденный без минеральных примесей и остатков горючих веществ смесь газов.

В процессе эксперимента с целью определения производительности измерялось время горения 0,02 м3 опила различной влажности от 10-90 %, по трем режимам (Опил в покое на колоснике, опил со стряхиванием и опил с УЗИ подводом колосника). Влажность топлива определяли на влагомере Sartorius МА-30, который показывает содержание влаги в топливе в процентах.

На экспериментальной установке проведены измерения температуры на внешней стенке. После аппроксимации экспериментальных данных в программе Microsoft Excel получена функциональная зависимость изменения температуры внешней стенки по времени т

с коэффициентом детерминации Я2 = 0.9068.

На рисунке 6 приведены кривые изменения температур внутренней и внешней стенок газогенератора в зоне пиролиза льняной костры.

Аналогично, была проведена аппроксимация экспериментальных данных внешней стенки газогенератора в зоне горения. В результате получена функциональная зависимость распределения температуры внешней стенки по времени

с коэффициентом детерминации Я2 =0.8936.

На рисунке 7 приведены кривые изменения температур внутренней и внешней стенок газогенератора в зоне горения пиролизного газа.

Используя математическую модель радиационно-конвективного теплообмена получена трёхмерная модель изменения температуры древесных отходов в процессе пиролиза.

t., =14.948 In +52.721

На рисунке 8 показано изменение температуры слоя опила по времени.

" ......

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Время, мин

-температура внутренней стенки —*—температура внешней стенкй

Рисунок 6. Кривая изменения температур внутренней и внешней стенок газогенератора в зоне пиролиза

700

•>_ 600 -

£ 500 о

Ё 400 J га

£ зоо -

200

I 1С0 -

_____--

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Время, мин

65 70 75 80

-температура внутренней стенки ■

-температура внешней стенки

Рисунок 7. Кривая изменения температур внутренней и внешней стенок газогенератора в зоне горения пиролизного газа

Адекватность математической модели проверена, путем сравнения дисперсий расчетных данных с экспериментальными (рисунок 9) по критерию Фишера-Снедекора.

Модель адекватна с надежностью 95%. Расчеты осуществлялись в математическом пакете программ Maple 9.

Результаты экспериментальных данных полностью подтверждают правильность гипотезы о сжигании генераторного газа в вихревой камере

возгоняемого под действием ИК- и УЗ- излучений в едином цикле из отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств, позволяющее получать

Рисунок 8. Изменение температуры слоя опила в процессе пиролиза

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 время, мин

—♦—теоретический —а—экспериментальный

Рисунок 9. Кривые изменения температуры поверхности материала в процессе пиролиза

возобновляемую тепловую энергию с КПД до 91 % с удовлетворительным (не более 5 % по СО) качеством продуктов сгорания.

В пятой главе «Экономическая и энергетическая эффективность использования энергосберегающей технологии утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств» дана оценка эффективности результатов при применении утилизации отходов столярного

производства на ООО «Тепловые сети» Предлагаемый технологический процесс обеспечит самоокупаемость по энергосбережению.

Таблица 3 - Сравнительный анализ эффективности теплоснабжения

Наименование показателей Вд. изм Покупка тепловой энергии Строительство котельной Внедрение газогенераторной установки

1. Технические характеристики

Суммарная мощность кВт. 80 55

КПД % 85 90

Отопительный сезон суток 220 22 0 220

Выработка или покупка Гкап. 194 308 424

Вид топлива газ отходы

2. Капитальные затраты руб. 700000 75000

3. Текущие затраты - всего руб. 174600 465038 39768

Топливо руб. 0 59178 0

ФОТ руб. 0 29548,8 29548,8

Отчисления на соцнужды руб. 0 4196 4196

Амортизация руб. 0 27390 4980

Накладные расходы 10 % от ФОТ руб. 0 2954.88 2954.88

Покупная теплоэнергия руб. 174600 0 0

4. Себестоимость 1Гкал руб. 900 2820 640

5. Прибыль предприятия от основной деятельности руб. 200000 200000 200000

6. Срок окупаемости лет 0,9 3,5 0,4

Результаты расчетов технико-экономических показателей, приведенные в таблице 3, подтверждают реальность результатов энергосбергающих мероприятий и полученной экономической эффективности при получении тепловой энергии из отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Получение газового топлива из твердых отходов сельскохозяйственных производств с использованием газогенераторных установок может быть перспективно для получения энергоресурсов, а также для снижения вредных выбросов в атмосферу.

2. На основе проведенных лабораторно-теоретических исследований:

• предложен способ сжигания гшролизного газа в вихревом газогенераторе, с использованием УЗИ для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов;

• определен режим работы пьезоэлектрического излучателя (Рузг = 8кВт, V = 18 ± 2кГц) для колосника при пиролизе опилок и стружки.

3. На основе проведенных теоретических исследований:

• разработаны математические модели, дающие возможность расчета энергоемкости и энергопроизводительности процесса утилизации отходов переработки древесины;

• получены аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности (6, 10, 15, 24, 36, 50 кВт);

4. В соответствии с проведенными экспериментальными исследованиями кинетики процессов сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе, с использованием УЗИ для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов получены рациональные режимы проведения процесса:

• температура пиролиза отходов переработки древесины (Г; = 190...240 °С)

• температура вихревого сжигания пиролизного газа в зоне горения (гг = 810... 1020 °С)

• качество продуктов сгорания по СО составляет от 4% до 5% в зависимости от влажности отходов.

5. Параметры и режимы технологических процессов, обеспечивающие минимальный выброс вредных отходов в атмосферу (по оксиду углерода не более 0,5 %) , использованы при выполнении Государственного контракта № 1664/13 от 11.11.2008 г. с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации, где реализована технология промышленной переработки отходов птицефабрик, содержащая технологические и технические решения по утилизации тушек падежа птицы.

6. Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии для обогрева откормочного производства в ООО «Тепловые сети» при использовании отходов столярного производства составляет 640 рублей. Внедрение опытной установки при объеме капитальных затрат 75000 руб. окупится за 0,4 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

Издания, указанные в перечне ВАК:

1. Корепанова О.Ю. Компенсация реактиной мощности как средство энергосбережения в сельских сетях. /М.А. Валиулин, Н.Ю. Литвинюк //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. №12. С.43-44.

2. Решетникова И.В. Отходы - на службу сельской энергетике. /М.А. Валиулин, С.П.Игнатьев, Е.Г.Трефилов //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. №12. С.56-57.

Другие издания:

3. Решетникова И.В. Биогаз и установки по использованию биогаза для предприятий АПК. / М.А. Валиулин, М.В.Кошкин, В.С.Вохмин // Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. T.IV.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - с.188-195.

4. Решетникова И.В. Проблемы утилизации навоза. /М.А. Валиулин, С.В.Петров // Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 -летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. T.IV.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - с. 195-199.

5. Решетникова И.В. Разновидности биогазовых установок./ М.А. Валиулин, Р.С.Петров // Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. T.IV.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. -с.208-212.

6. Якупов P.P. Исследование и разработка ресурсосберегающего агрегата на твёрдом топливе энерголока для фермерских хозяйств. / P.P. Якупов, М.А. Валиулин // Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 - летию вхождению Удмуртии в состав России. Всероссийская научно-практическая конференция, 26-29 февраля 2008г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА. T.IV.- Ижевск: Изд-во ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2008. - с.212-215.

7. Касаткин В.В. Использование отходов переработки льнотресты для получения тепла в животноводстве. / В.В. Касаткин, М.А. Валиулин, Н.Ю. Литвинюк, А.П. Ильин, P.P. Якупов// Зоотехническая наука на Удмуртской земле. Состояние и перспективы: мат. Международной научно-практ. конференции, 23 апреля 2009г./ ФГОУ ВПО ИжГСХА.- Ижевск: ФГОУ ВПО ИжГСХА, 2009,- с.141-148.

Подписано в печать 01.09.2009г.

Тираж 100 экз

Заказ № 9572. Формат60х841/24.Печ.л.1. Гарнитура Times New Roman.

Отпечатано 02.02.2009 г. с оригинал-макета на Rex-Rotary РИО Ижевской ГСХА 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, 11

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И ИНДЕКСЫ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ РАЗВИТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ НЕТРАДИЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1 Актуальность выбранной темы и анализ развития отрасли

1.2 Процесс газогенерации твердого бросового топлива 24 1. 1.3 Классификация газогенераторов

1.3.1 Прямоточные газогенераторы

1.3.2 Вихревые газогенераторы

1.3.3 Факельные газогенераторы 32 1.4. Обзор существующих конструкций 34 1.5 Выводы по главе

2 ЛАБОРАТОРНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИПОТЕЗЫ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПИРОЛИЗНОГО СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Теоретические исследования и обоснование интенсификации пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства

2.1.1 Пиролиз под действием ультразвукового излучения (УЗИП)

2.1.2 Воздействие УЗИ

2.1.3 Пиролиз с использованием вихревого горения

2.2 Лабораторные исследования

2.3 Гипотеза интенсификации пиролизного сжигания отходов сельскохозяйственного производства

2.4 Выводы по главе

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПИРОЛИЗНОГО СЖИГАНИЯ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

3.1 Пиролиз под действием ИК- излучения

3.2 Пиролиз под действием УЗИ энергии в фильтрационном потоке газа

3.3 Математическая модель распределения температуры в вихревом газогенераторе

3.3.1 Передача теплоты через плоскую стенку

3.3.2 Радиационно-конвективный теплообмен

3.4 Выводы по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТАНОВКИ ТИПА УЗИП ПРИ УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

4.1 Описание эксперимента по определению объемной доли диоксида углерода и оксида углерода при сжигании топлива

4.1.1 Экспериментальная установка

4.1.2 Алгоритм работы установки УУЗИП

4.1.3 Система управления установкой УУЗИП

4.1.3.1 Узел управления ВРИМ 468332.

4.1.3.2 Субблок управления установкой ультразвукового пиролиза (СУУЗИП) 3-Э132.

4.2 Эксперименты на вихревом газогенераторе объединенного цикла

4.3 Анализ результатов теоретических и практических исследований

4.4 Выводы по главе

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ

УТИЛИЗАЦИИ ОТХОДОВ СОПУТСТВУЮЩИХ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ

5.1 Обоснование производительности проектируемой установки

5.2 Расчет сменного и годового выпуска продукции

5.3 Расчет капитальных затрат

5.4 Расчет себестоимости продукции

5.5 Срок окупаемости капитальных затрат

Актуальность темы. Последняя четверть прошлого столетия и начало нынешнего ознаменовались энергетическим кризисом. Вначале преимущественно в автомобильной промышленности, но не нужно обладать даром предвидения, чтобы предсказать что в дальнейшем именно энергетическая проблема будет определять интенсивность развития всех сфер деятельности. Вследствие особенностей климата на большей части территории нашей страны человек проводит в закрытых помещениях 80% своего времени. Для создания нормальных условий его жизнедеятельности необходимо поддерживать в этих помещениях определенный тепловой режим. Помимо создания комфортных условий жизнедеятельности человека тепло необходимо для обеспечения ряда технологических процессов в различных сельскохозяйственных производствах.

В животноводческих помещениях тепло необходимо для получения горячей воды, воздуха, пара, а также для теплоснабжения производственных площадей и зданий. Для этого применяются водогрейные, паровые котлы и теплогенераторы, использующие дорогостоящие: электроэнергию, каменный уголь, мазут, природный газ.

На протяжении нескольких последних десятилетий теплоэнергетике в нашей стране не уделялось должного внимания. Эффективность использования топлива практически во всех теплоэнергетических установках значительно ниже, чем на Западе. Но не только отсутствие должного внимания привело теплоэнергетику в столь плачевное состояние. Много лет цены на топливо искусственно занижены и практически отсутствовали какие-либо экономические стимулы для экономии топлива. За последнее столетие добыча нефти в мире выросла почти в 20 раз и продолжает расти достаточно быстро. По оценкам специалистов, в течение 40-50 лет запасы углеводородов будут практически исчерпаны.

Остановимся на энергетическом «поле», которое сегодня еще остается целинным, не считая отдельных случаев использования дров, опилок, соломы, торфа для бытовых нужд, эффективного энергетического использования различных промышленных и сельскохозяйственных органических отходов практически нет. А на Западе сжигание таких отходов дает электроэнергию либо теплоту. Например, в Дании 20% энергии центрального теплоснабжения образуется за счет горючих материалов местных не ископаемых топлив. В результате фермеру выгодно везти солому на электростанцию, выгодно сортировать мусор, получая при этом ценное сырье и дармовую энергию. У нас подобная политика в области энергетики отсутствует. Энергетический потенциал таких топлив как дрова, торф, мусор практически не востребован. А как он может быть задействован? Увеличение объема потребления биологического топлива сыграет важную роль в развитии по использованию биотоплива в пиролизной установке могут стать важным демонстрационными проектами, способствующими увеличению объемов использования биотоплива в регионе. Результатом наших исследований стали выигранные конкурсы в Министерстве природных ресурсов и охраны окружающей среды Удмуртской Республики и в Министерстве сельского хозяйства Российской Федерации.

Актуальность отмеченной проблемы с её недостаточной теоретической и практической изученностью предопределила выбор темы диссертационного исследования.

Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА.

Цель исследований. Разработка энергосберегающих мероприятий в сельскохозяйственном производстве за счет интенсификации пиролизного сжигания отходов с помощью электротехнологий на примере подсобного хозяйства Тепловых сетей.

Объект исследований. Опилки и отходы переработки столярного производства для получения теплоэнергии путем преобразования в высококалорийное топливо.

Предмет исследований. Экспериментальные и аналитические зависимости, характеризующие влияние параметров процесса на утилизацию отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Теоретической и методической основой диссертационного исследования послужили труды ведущих ученых и специалистов отрасли по исследуемой проблеме. В процессе решения отдельных задач применялись аналитический, графический и расчетно-конструкторский методы, а также методики по оценке экономической эффективности работы.

Информационную базу исследования составляют материалы научных конференций, научно-техническая литература и публикации зарубежных и отечественных изданий.

Научную новизну работы составляют:

• способ сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе с использованием УЗИ, для интенсификации фильтрационных газовых потоков из исходного топлива;

• математические модели частных энерготехнологических процессов УЗИ пиролиза, дающие возможность расчета энергоемкости и других режимов процесса утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

• аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. На основании проведенных теоретических и лабораторных исследований разработана, изготовлена и апробирована установка для утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств ООО «Тепловые сети», удовлетворяющая технологическим требованиям.

Защищаемые положения:

• способ процесса утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств;

• математическая модель процесса выработки генераторного газа;

• теоретическое обоснование конструктивных и технологических параметров газогенераторной установки;

• результаты экспериментальных исследований;

• технико-экономическое обоснование целесообразности использования энергосберегающей технологии утилизации отходов сопутствующих сельскохозяйственных производств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно-практических конференциях: «Инновационное развитие АПК. Итоги и перспективы», Ижевск, 2007; «Научный потенциал аграрному производству посвящается 450 летию вхождения Удмуртии в состав России», Ижевск, 2008; «Экология и сельскохозяйственная техника», Санкт-Петербург, 2009.

Публикации. Основные положения работы и результаты исследований опубликованы в 7 печатных изданиях, причем две статьи в изданиях рекомендованных ВАК.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Получение газового топлива из твердых отходов сельскохозяйственных производств с использованием газогенераторных установок может быть перспективно для получения энергоресурсов, а также для снижения вредных выбросов в атмосферу.

2. На основе проведенных лабораторно-теоретических исследований:

• предложен способ сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе, с использованием УЗИ для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов;

3. На основе проведенных теоретических исследований:

• разработаны математические модели, дающие возможность расчета энергоемкости и энергопроизводительности процесса утилизации отходов переработки древесины;

• получены аналитические зависимости для определения геометрических параметров установок требуемой производительности (6, 10, 15, 24, 36, 50 кВт);

4. В соответствии с проведенными экспериментальными исследованиями кинетики процессов сжигания пиролизного газа в вихревом газогенераторе, с использованием УЗИ для ускорения фильтрационных газовых потоков при высокотемпературном разложении органических отходов получены рациональные режимы проведения процесса:

• температура пиролиза отходов переработки древесины (/; = 190.240 °С)

• температура вихревого сжигания пиролизного газа в зоне горения (4 = 810.1020 °С)

• качество продуктов сгорания по СО составляет от 4% до 5% в зависимости от влажности отходов.

5. Параметры и режимы технологических процессов, обеспечивающие минимальный выброс вредных отходов в атмосферу (по оксиду углерода не более 0,5 %) , использованы при выполнении Государственного контракта № 1664/13 от 11.11.2008 г. с Министерством сельского хозяйства Российской Федерации, где реализована технология промышленной переработки отходов птицефабрик, содержащая технологические и технические решения по утилизации тушек падежа птицы.

6. Себестоимость 1 Гкал тепловой энергии для обогрева откормочного производства в ООО «Тепловые сети» при использовании отходов столярного производства составляет 93,79 рублей. Внедрение опытной установки при объеме капитальных затрат 120000 руб. окупится за 0,6 года.

1. Абрамов О.В. Воздействие мощного ультразвука на жидкие и твердые металлы. М., 2000. С. 285-302.

2. Алифанов A.M., Трянин А.П., Ложкин А. Л. Экспериментальное исследование метода определения коэффициента внутреннего теплообмена в пористом теле из решения обратной задачи // Инженерно-физический журнал. 1987. - Т. 52. - № 3.- С. 461-469.

3. Аристархов Д.В., Егоров H.H., Журавский Г.И. и др. Паровой термолиз органических отходов, -Минск,2001, с.86-94.

4. Ахмедов, Р.Б. Дутьевые газогорелочные устройства / Р.Б. Ахмедов. М.: Недра, 1977. - 272 с.1. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства/ Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган. -М.: Энергия, 1976. - 520 с.

5. Безруких П.П., Стребков Д.С. Возобновляемая энергетика; стратегия, ресурсы, технологии. Изд. ВИЭСХ, М. 2005г

6. Беренц А. Д., Воль-Эпштейн А. Б., Мухина Т. А., Аврех Г.Л. Переработка жидких продуктов пиролиза. М.: Химия, 1985. - 216 с.

7. Белосельский Б. С., Покровский В. Н. Сернистые мазуты в энергетике. М., «Энергия», 1969. 327 с.

8. Бреховских Л.М., Гончаров В.В. Введение в механику сплошных сред.- М.: Наука, 19822. Конев, Э.В. Физические основы горения растительных материалов. / Э.В. Конев. Новосибирск: Наука, 1977. - 240с

9. Бутковский, В.А. Технология перерабатывающих производств / В.А. Бутковский, А.И. Нерко, Е.М. Мельников. М.: Интерграф сервис, 1999. -472 с

10. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов. М.: Физматгиз, 1963. - 142 с

11. Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. / Н.Б. Варгафтик М.: Наука, 1972. - 720с.

12. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. М. : Колос, 1973. - 199 с

13. Внуков А.К., Теплотехнические процессы в газовом тракте паровых котлов М.: Энергоиздат, 1981

14. Генераторы для ультразвуковых технологических установок. Номинальные мощности. ГОСТ Р345326 94.

15. Гершгал Д. А.,. Фридман В. М. Ультразвуковая технологическая аппаратура. М., Энергия, 1974

16. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. / В.Е. Гмурман М.: Высшая школа, 1977. - 479 с

17. Гольдштик М.А. Вариационная модель турбулентного вращающегося потока // Механика жидкости и газа. 1985. № 3. С. 22.

18. Гольдштик М.А. Вихревые потоки. Новосибирск: Наука, 1981. 336 с.

19. Гордон Л. В., Скворцов С. О., Лисов В. И., Технология и оборудование лесохимических производств, 5 изд., М., 1988

20. Гофтман М. В. Прикладная химия твердого топлива. -М.: Металлургиздат, 1963. -598 с.

21. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. М.: Мир, 1987, 590 с.

22. Гухман, A.A. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массобмена / A.A. Гухман. М. : Высшая школа. - 1967. - 303 с

23. Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М., "Энергия", 1974 г.

24. Жидкие и твердые ракетные топлива. -Сб. перев. с англ./Под ред. Ю.Х. Шаулова. -М.: Иностранная литература, 1959. -436 с.

25. Заславский Б.И., Юрьев Б.В. Исследование структуры течения в плоской вихревой камере. Прикладная механика и техническая физика. 1998. Т. 39. №1. С. 84-89.

26. Иванов A.A., Балахнин И.А., Суханов Д.Е. Пространственная ориентация неизометрических частиц в вихревой камере // Журн. прикл. химии. 1999. Т. 72. № 1. С. 120.

27. Исаченко В.П., Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. М.: Энергия, 1975. - 488с.

28. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел A.C., Теплопередача М.: Энергоиз дат, 1981-486с.

29. Исаченко, В.П. Теплопередача / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел. Изд. 2. М. : Энергия, 1969. - 346 с.

30. Каган Я. А. Определение оптимальных размеров ШБМ. — «Энергомашиностроение», 1971, № 1, с. 12—16.

31. Казанцев В.Ф . Расчет ультразвуковых преобразователей для технологических установок. М., Машиностроение, 1980.

32. Казмина В. В., Никитина Т. Е. Тепловые процессы коксования. -М.: Металлургия, 1987. -184 с.

33. Канторович Б.В. Основы теории горения и газификации твердого топлива. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 194 с.

34. Карпов В.Н. Введение в энергосбережение на предприятиях АПК // Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет. Типография СПбГАУ, 1999 г. 5

35. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. -М.: Химия, 1971.-783 с.

36. Касаткин В.В., Фокин В.В., Агафонова Н.М., Кузнецова И.В. Ультразвук и СВЧ в технологии переработки льносоломы // Хранение и переработка сельхозсырья, 2003. № 11. С. 48-49

37. Касаткин В.В., Морозов В.А. Анализ плотности потока излучения большого количества линейных инфракрасных генераторов // Энергосбережение и водоподготовка, М.: 2004. № 1. С. 75- 76

38. Касаткин В.В., Баранов В.В., Верещагин A.A. Применение «сухих» методов обработки при производстве изделий микроэлектроники // Средства связи ЦООНТИ «ЭКОС» М.: 1990. № 1.-С. 61 -63.

39. Келлер O.K., Кротыш Г.С., Лубяницкий Г.Д. Ультразвуковая очистка. -Л., Машиностроение, 1977.

40. Ким JI.B. Определение коэффициента теплообмена в пористых средах // Инженерно-физический журнал. 1993. - Т. 65.- № 6. - С. 663-667.

41. Кислицин А.Н. Пиролиз древесины: химизм, кинетика, продукты, новые процессы. М.: Лесная промышленность. 1990.456с.

42. Китайгородский Ю.И., Яхимович Д.Ф. Инженерный расчет ультразвуковых колебательных систем. М., Машиностроение, 1982

43. Ковалевская А.И. Ультразвук и его применение в пищевой промышленности. М.: "Пищевая промышленность" , 1964.

44. Конев, Э.В. Физические основы горения растительных материалов. / Э.В. Конев. Новосибирск: Наука, 1977. - 240с

45. Корепанова О.Ю. Компенсация реактиной мощности как средство энергосбережения в сельских сетях. /М.А. Валиулин, Н.Ю. Литвинюк //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. №12. С.43-44

46. Корчунов Ю.Н., Тюльпанов Р.С. Исследование скорости термического разложения древесины и торфа // Инженерно-физический журнал. 1960. -№7. - С. 102-105.

47. Котлер В.Р. Специальные топки энергетических котлов. М.: Энергоатомиздат, 1990 г.

48. Котлер В.Р., Беликов С.Е. Сжигание топлив и защита атмосферы . СПб .: Энерготех, 2001.

49. Красильников В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1960

50. Кретов И.Т., Кравченко В.М., Остриков А.Н. Технологическое оборудование предприятий пищеконцентратной промышленности. -Воронеж: Издательство Воронежского уиверситета., 1990. 224 с.

51. Кузнецов, Н.М. Топливо. Материальный баланс процесса горения: учеб. пособие / Н.М. Кузнецов, Е.А. Блинов, А.Н. Кузнецов. Л.: СЗПИ, 1989. -86 с.

52. Кузнецов Б.Н. Органический катализ. Часть 2. Катализ в процессах химической переработки угля и биомассы. Учебное пособие. Красноярск: Изд-во Красноярского ун-та, 1988.

53. Кузнецов Б.Н. Катализ химических превращений угля и биомассы. Новосибирск: Наука, 1990.

54. Кузнецов, Н.М. Основы теории топочных процессов: учеб. пособие / Н.М. Кузнецов, Е.А. Блинов. Л.: СЗПИ, 1990. - 70 с.

55. Кузнецов Г.В. Моделирование процесса пиролиза нетрадиционного твёрдого топлива в стадии подготовки к сжиганию в котельной установке. / Г.В. Кузнецов, В.П. Рудзинский // Известия Томского политехнического университета № 3. - 2004. - С. 90 - 95.

56. Кусумано Дж., Делла-Бетта Р., Леви Р. Каталитические процессы переработки угля. М.: Химия, 1984

57. Кутателадзе С.С., Волчков Э.П., Терехов В.И. Аэродинамика и тепломассобмен в ограниченных вихревых потоках. Новосибирск: Изд. Ин-та теплофизики СО АН СССР, 1987. 282 с.

58. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. —416 с.

59. Лагуткин М.Г., Климов А.П. Поведение газовых пузырей в гидроциклоне // Теорет. основы хим. технологии. 1993. Т. 27. № 5. С. 468.

60. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учебник для вузов 4-е изд., перераб. доп. М. Химия, 1988. - 592 е.: ил.

61. Лебедев H.H. Технология основного органического и нефтехимического синтеза. М.: Химия, 1988.

62. Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1987. - 840 с.

63. Льюс Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах.- М., Мир, 1968. 592 с. с ил.

64. Лыков, A.B. Теория теплопроводности. / A.B. Лыков М.: Высшая школа, 1967. - 596с.

65. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия. 1978. 480с.

66. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. // М.: Машиностроение. 1986. 183 с

67. Меркулов Л.Г. Расчет ультразвуковых концентраторов. "Ак. журн." , 1957, т.З вып. 2.

68. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники / ВИЭСХ. М., 1998. - Часть 1. - С. 20

69. Минбаева Л.Ф. Вопросы энергосберегающей политики на предприятиях пищевой промышленности //Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 5

70. Михеев В. П., Газовое топливо и его сжигание, Л., 1966.

71. Михеев, М.А. Основы теплопередачи. / М.А. Михеев, И.М. Михеева М.: Энергия, 1977. - 344с.

72. Мощные ультразвуковые поля. В кн: Физика и техника мощного ультразвука, кн. 2., М., Наука, 1968.

73. Мухина Т.Н. Пиролиз углеводородного сырья/Т.Н. Мухина, Н.Л. Барабанов.//-М.: Химия, 1987. -240 с.

74. Налимов, В.В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В.В. Налимов, Н.А. Чернова. М. : Наука, 1965. - 340 с.

75. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники: В 2 т. 1 е изд. стереотип. - Л.: Энергия, 1974. — Т1. — 524 с

76. Нейман, Л.Р. Теоретические основы электротехники в 2х т. 2е изд. Стереотип / Л.Р. Нейман, К.С. Демирчан. Л.: Энергия, 1975. - Т1.-524 с.

77. Осипов Л.В. Ультразвуковые диагностические приборы: Практических руководство для пользователей. М.: Видар, 1999

78. Основы расчета и конструирования машин и автоматов пищевых производств/ М.М. Гернет, Е.М. Гольдин, В.В. Гортинский и др. Под ред. А .Я. Соколова. М., 1969. - 639 с.

79. Основы практической теории горения / В.В. Померанцев, М.К. Арефьев, Д.Б. Ахметов и др. Л.: Энергия, 1973. - 227 с.

80. Павлов, В.А. Условия оптимизации процессов сжигания жидкого топлива и газа в энергетических и промышленных установках / В.А. Павлов, И.Н. Штейнер. Л.: Энергоатомиздат, 1984. - 120 с.

81. Паланичами П., Раджендран В., Радж Б. Применение ультразвука -М: // Техносфера 2006.-е. 576

82. Пальгунов П.П., Сумароков М.В. Утилизация промышленных отходов. -М.: Стройиздат, 1990. -с. 165-166.

83. Патент РФ по заявке N 93041843/28 МКИ В06В 1/02, Ультразвуковая колебательная система/ Хмелев В.Н., Ю.В. Гавинский, Е.В. Кулигин, заявл. 20.08.93, Решение о выдаче от 17.06.96.

84. Патент РФ по заявке N 94033452/26, МКИ B01J19/10, В06В1/02, Ультразвуковой аппарат/ Хмелев В.Н., В.В. Шутов, А.Н. Пахомов , заявл. 14.09.94, Решение о выдаче от 12.02.97

85. Патент РФ 1283649, МКИ G01N 29\04, Ультразвуковой преобразователь./ Хмелёв В.Н., Митин А.Г., Кицанов А.С. Заявлено 15.04.85. Опубликовано 15.01.87, БИ N02

86. Пецух Т., Домбровски Т., Пекарски Я.1. ,Домбровски Я.: Энергетическое использование отходов органической химии. Газинформ. № 2, 2007.96 . Пигфорд Р., Шервуд Т., Уилки Ч. Массопередача. -М.: Химия, 1982. -695 с.

87. Пиролиз биологической массы с использованием катализаторов / Liao Yan-fen, Wang Shu-rong, Luo Zhong-yang, Cen Ke-fa // Linchan huaxue yu gongye = Chem. and Ind. forest Prod. 2005. - 25, № 2. - C. 25-30. - Кит.; рез. англ.

88. Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита. М.: Энергия, 1976.-349 с.

89. Попова О.В., Шихман С.М., Лазарев А.Ф., Александров В.Н., Митин Н.А. Elements of "Olcology Ekology" in the training of doktors and engineers. Abstractoctbook of the 8 Annual Scientific Meeting of the European

90. Association for Cancer Education "Developmens in Cancer Education". -Editor: E.M.L. Haagedorn, MD PhD, 1995, s. 39

91. Потапов Ю.С., Фоминский JT.П., С.Ю. Потапов Энергия вращения.-М.: 1980

92. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления: ПБ-12-529-03. -М.: Изд-во ЦОТПБСП, 2003. 190 с.

93. Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов . Утверждены Госгортехнадзо ром 28 мая 1993 г .

94. Прозоровский A.C., Литвинова Т.П. Ультразвук и его применение в фармацевтической практике. М., Наука, 1960.

95. Ребиндер П. А. О формах связи влаги с материалами в процессе сушки. -В сб.: «Всесоюзное совещание по интесификации процессов и улучшению качества материалов при сушке в основных отраслях промышленности и сельского хозяйства». М., 1958. - 389 с

96. Решетникова И.В. Отходы на службу сельской энергетике. /М.А. Валиулин, С.П.Игнатьев, Е.Г.Трефилов //Механизация и электрификация сельского хозяйства.2008. №12. С.56-57.

97. Роддатис К.Ф., Полтарецкий А.Н. Справочник по котельным установкам малой производительности. М.: Энергоатомиздат, 1989-488 с.

98. Розенберг JI.Д. Установка для получения фокусированного ультразвука высокой интенсивности / Розенберг Л.Д., Сиротюк М.Г. // Акуст. ж. -1959. Вып. 5, № 2. - с. 206.

99. Розенберг Л.Д. Установка для получения фокусированного ультразвука высокой интенсивности / Розенберг Л.Д., Сиротюк М.Г. // Акуст. ж. -1959.-Вып. 5,№2.-с. 206.

100. Самарский A.A. Теория разностных схем. -М.: Наука, 1983. -354 с.

101. Сельское хозяйство. Большой Энциклопедический словарь /В.К. Месяц (гл. ред.) и др. М.: Научное изд-во «Большая Российская Энциклопедия», 1998. - 656 е.; ил.

102. Серпионова E.H. Промышленная адсорбция газов и паров. М.: Высшая школа, 1969. - 416 с.

103. Сигал И. Я., Махарин К. Е., Ильченко А. И., Гуревич Н. А. Исследование выхода окислов азота при сжигании топлива в факеле и в псевдосжиженном слое. — «Теплоэнергетика», 1974, № 12, с. 30—33.

104. Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Парогенераторы промышленных предприятий, М.: Энергия, 1978 г.

105. Спейшер В. А. Сжигание газа на электростанциях и в промышленности М., «Энергия», 1967. 249 с.

106. Сполдинг Д. Б. Основы теории горения. М. — Л., Госэнергоиздат, 1969. 318 с.

107. Стаскевич, Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа / Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. Л.: Недра, 1990. - 762 с.

108. Страхов В.Л., Гаращенко А.Н., Рудзинский В.П. Расчет нестационарного прогрева многослойных огнезащитных конструкций // Вопросы оборонной техники. 1944. - Сер. 15. -Вып. 1 (109-110). - С. 30-36.

109. Теория топочных процессов / под ред. Г.Ф. Кнорре, И.И. Палеева. М. -Л. ¡Энергия, 1966. - 492 с.

110. Тепловой расчет котельного, агрегата (нормативный метод) /Под ред. М.В. Кузнецова идр./М.: Энергия,. 1973. 295 с.

111. Теумин И.И. Ультразвуковые колебательные системы. М., ГНТИ машиностроительной литературы. 1959.

112. Ультразвуковые процессы в производстве изделий электронной техники. Т. 2. / С.П. Кундас, В.Л. Ланин, А.П. Достанко и др.; Под общ. ред. акад. HAH Беларуси А.П. Достанко. Минск, 2003. С. 126-146.

113. Ультразвуковая технология./ под ред. Б. А. Аграната , М., Металлургия, 1974

114. Физические основы ультразвуковой технологии. В кн: Физика и техника мощного ультразвука, кн. 3, М., Наука, 1970.

115. Хзмалян Д.М. Теория горения и топочные устройства / Д.М. Хзмалян, Я.А. Каган. -М.: Энергия, 1976. 520 с.

116. Химия и общество. Американское химическое общество: Пер. с англ. М.: Мир, 1995. 560 с.

117. Химическая технология твёрдых горючих ископаемых: Уч-к для вузов/ Под ред. Г. Н. Макарова и Г. Д. Харламповича. М.: Химия, 1986. - 496 е.: ил.

118. Хмелев В.Н., Попова О.В. Многофункциональные ультразвуковые аппараты и их применение в условиях малых производств, сельском и домашнем хозяйстве: научная монография/ Алт. гос. Техн. Ун-т. им. И.И. Ползунова. Барнаул: изд. АлтГТУ, 1997. - 160 с.

119. Циклонные топки./ Под ред. Г. Ф. Кнорре и М. А. Наджарова. М.—Л., Гос-знергоиздат, 1958. 215 с.

120. Шантарин В.Д. Пиролизная утилизация твердых бытовых отходов/В.Д. Шантарин, И.О. Коровин//Монография. -Тюмень: Издательско-полиграфический комплекс ТюмГСХА. 2005. -139 с.

121. Щетинков Е. С. Физика горения газов. М., «Наука», 1965. 739 с.

122. Эльпинер И.Э. Ультразвук. Физико-химическое и биологическое действие. М., Физматгиз, 1963 г., 420 ст.

123. Эльпинер И.Е. Ультразвук. Физико химическое и биологическое действие. - М., Гос. изд. физ-мат. лит. 1963.

124. Эльпинер И.Е. Биофизика ультразвука. М., Наука, 1973.

125. Atutxa A., Aguado R., Gayubo A. et al.//Energy & Fuels. 2005,19. P. 765.

126. Bridgwater A.V., Peacocke G.V.C.//Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2000,4. P. 1.

127. Bridgwater A.V.//Chemical Engineering Journal, 2003, 91, P. 87.

128. Czernik S., Bridgwater A.V.//Energy & Fuels. 2004, 18. P. 590.

129. Denison M.R., Baum E.A. A simplified model of unstable burning in solid propellants//ARS Journal. -1961. -V. 31. -P. 1112-1122.

130. Haussmann. Keller Koch. Z. Hyd. und Infectionsk-rank. v. 134, p. 565, 1952.

131. Macintosh I.Y.C., Brown R.C., Coakley W.Y. Ultrasound and " in vitro " chromosome aberration. Brit. J. Radiol., 1975, v. 48, N 430, p. 230 - 232.

132. Pyrolysis and ignition of single wooden spheres heated in high-temperature streams of air / Kuo Jing Т., Hsi Chih-Lun // Combust, and Flame : The Journal of the Combustion Institute. 2005. - 142, № 4. - C. 401-412. - Англ.

133. Raveendran K., Ganesh A., Khilar K.C.//Fuel. 1996, 75. P. 987.

134. Yaman S.//Energy Conversion and Management, 2004, 45. P. 651.