Тихонов Евгений Андриянович Научные основы обеспечения энергетической устойчивости технологических процессов лесозаготовительных производств на основе использования лесосечных отходов : Тихонов Євген Андріянович Наукові засади забезпечення енергетичної стійкості технологічних процесів лісозаготівельних виробництв на основі використання лісосічних відходів

Краткое описание

Тихонов Евгений Андриянович Научные основы обеспечения энергетической устойчивости технологических процессов лесозаготовительных производств на основе использования лесосечных отходов

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

доктор наук Тихонов Евгений Андриянович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО БАЛАНСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЦЕПОЧЕК ПРЕДПРИЯТИЙ ЛЕСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

1.1. Лесозаготовительный сектор

1.2. Оценка минимального объема древесины, поставляемой с лесосеки в смену, необходимого для применения рубительны1х машин, работающих на биотопливе

1.3. Анализ потенциала порубочнык остатков как сырья для производства топливной щепы

1.4. Лесоперерабатывающий сектор

1.4.1. Производства на основе измельченной древесины

1.4.2. Деревянное домостроение

1.4.3. Производство пиломатериалов, фанеры и мебели

1.5. Анализ возможный: технологий преобразования внутренней энергии биотоплива в механическую и электрическую энергию

1.5.1. Газогенераторные установки

1.5.2. Машины, работающие по циклу Ренкина

1.5.3. Машины, работающие по циклу Стирлинга

1.5.4. Сравнительным анализ технологий преобразования внутренней энергии биотоплива в механическую энергию

1.6. Б^ОТ-анализ источников механической энергии на базе энергосредств, работающих по циклу Стирлинга

1.7. Выводы по разделу

2. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПОТЕНЦИАЛА КОМПЛЕКСНОГО ПРИМЕНЕНИЯ ЭНЕРГОАГРЕГАТОВ, РАБОТАЮЩИХ ПО

ЦИКЛУ СТИРЛИНГА В ЛЕСНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Анализ уровня научной проработки возможности применения

энергоагрегатов, работающих по циклу Стирлинга, в условиях предприятий лесной промышленности

2.2. Патентный поиск по проблеме исследования

2.3. Обеспечение экологической безопасности лесопромышленного производства

2.4. Выводы по разделу

2.5. Цель и задачи исследования

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОБОСНОВАНИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭНЕРГОАГРЕГАТА, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО В КАЧЕСТВЕ ТОПЛИВА ЛЕСОСЕЧНЫЕ ОТХОДЫ

3.1. Кинематическая параметризация кривошипно-ползунной группы энергоагрегата на базе схемы Стирлинга а-типа

3.2. Силовая параметризация кривошипно-ползунной группы схемы Стирлинга типа «Альфа»

3.3. Разработка цифровой модели энергоагрегата, работающего по циклу Стирлинга, на базе экспериментального образца

3.3.1. Построение динамической расчетной сетки газового объема

3.3.2. Определение модели турбулентности

3.4. Определение зависимости коэффициентов теплопередачи цилиндров вытеснителя, поршня и корпуса перепускных каналов от температуры

горячего и холодного цилиндров

3.4.1. Определение зависимости коэффициента теплопередачи цилиндра вытеснителя в заданном диапазоне температур

3.4.2. Определение зависимости коэффициента теплопередачи цилиндра

поршня в заданном диапазоне температур

3.4.3. Определение зависимости коэффициента теплопередачи перепускны1х каналов в заданном диапазоне температур

3.5. Предварительное моделирование обратного рабочего цикла (работа в режиме холодильной установки) и разработка методики анализа полученны1х данны1х

3.5.1. Исходные данные для моделирования

3.5.2. Анализ результатов расчета и определение критерия оптимизации

3.6. Обоснование конструктивные параметров при реализации обратного

рабочего цикла (работа в режиме холодильной установки)

3.6.1. Определение перечня факторов и диапазонов их регулирования

3.6.2. Разработка плана многофакторного численного исследования

3.6.3. Результаты моделирования и анализ

3.7. Моделирование прямого рабочего цикла

3.7.1. Моделирование прямого рабочего цикла опытного образца

3.7.2. Моделирование прямого рабочего цикла образца с оптимизированными конструктивными параметрами

3.8. Выводы по разделу

4. ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭНЕРГОАГРЕГАТА ДЛЯ ПРИВОДА РАБОЧИХ ОРГАНОВ РУБИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

4.1. Исходные данные

4.2. Пути решения проблемы герметизации рабочего тела

4.3. Разработка исходной геометрии энергоагрегата

4.4. Исходные данные для расчета

4.5. Моделирование обратного цикла разрабатываемого двигателя

4.5.1. Выбор значений факторов и уровней их варьирования

4.5.2. Результаты моделирования обратного цикла проектируемого двигателя и их анализ

4.6. Моделирование прямого рабочего цикла проектируемого

энергоагрегата

4.7. Повышение эффективности разрабатываемого энергоагрегата

4.8. Выводы по разделу

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВНЕДРЕНИЯ БИОТОПЛИВНЫХ ЭНЕРГОАГРЕГАТОВ В УСЛОВИЯХ ЛЕСНОГО ТЕРМИНАЛА

5.1. Концепция эффективности переработки древесины в условиях лесных терминалов

5.2. Общая характеристика лесопильной линии «М1сяом1ьь»

5.3. Общая характеристика сушильной камеры СК-40

5.4. Обоснование применимости технологии глубокой переработки

древесины в условиях лесных терминалов по операционным затратам

5.4.1. Исходные данные

5.4.2. Расчет стоимости производства пиломатериалов на базе деревоперерабатывающих предприятий по операционным затратам

5.4.3. Расчет стоимости производства пиломатериалов на базе лесных терминалов по операционным затратам

5.4.4. Влияние плеча вывоза на стоимость производства пиломатериалов по рассматриваемым технологиям

5.4.5. Опыт эксплуатации лесопильных линий «М1сяом1ьь» в арктических зонах на примере Республики Якутия

5.5. Обоснование применимости технологии глубокой переработки

древесины в условиях лесных терминалов с применением энергоагрегатов,

работающих на лесосечных отходах

5.5.1. Топливно-энергетический баланс глубокой переработки круглого леса

5.5.2. Анализ требуемой производительности лесозаготовительного участка

и необходимого количества заготовительной техники

5.6. Новые условия функционирования лесоперерабатывающей отрасли

5.7. Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение А

Приложение Б

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Приложение Ж

Приложение З

Приложение И

Приложение К

Приложение Л

Приложение М

Приложение Н