- •Предисловие
- •Глава 1. Энерго - и ресурсосберегающие электротехнологии агроинженерного сервиса
- •1.1. Электрохимические процессы гальванопластики и гальваностегии
- •1.2. Электроконтактная сварка, напекание, наплавка и электромеханическая обработка
- •1.3. Магнитно-абразивная обработка
- •1.4. Ионно-плазменная технология нанесения износостойких покрытий на поверхности деталей
- •1.4.1. Вакуумные установки для нанесения покрытий
- •1.4.2. Состав и структура твердых покрытий
- •1.4.3. Антифрикционные покрытия
- •1.5 Плазменная электродуговая технология модификации металлических поверхностей
- •1.6. Размеренная обработка деталий ультразвуковыми колебаниями
- •1.6.1. Процессы размерной обработки и сверления
- •1.6.2. Безобразивная ультразвуковая финишная обработка металлов. Шлифовка. Полировка
- •1.6.3. Ультразвуковые генераторы
- •1.7. Ультразвуковая очистка деталей
- •Глава 2. Электротехнологии экосистем очистки технологических сред в агроинженерном сервисе
- •2.1 Патронные магнитные сепараторы
- •2.2. Математическое моделирование патронного магнитного сепаратора
- •2.3.Совершенствование методов контроля ферропримесей жидких и сыпучих сред
- •2.3.1. Методы, основанные на измерении физических характеристик
- •2.3.2. Атомно-абсорбционный и атомно-эмиссионный методы
- •2.3.3. Метод магнитной локализации феррочастиц жидкости
- •2.3.4. Метод неоднократного фильтрационного магнитофореза (с измерением выходных концентраций)
- •2.3.5. Метод неоднократных операций магнитофореза (с измерением суммарной массы осадка)
- •2.3.6. Метод неоднократных операций магнитофореза (с функциональноэкстраполируемой характеристикой пооперационных масс осадка ферропримесей)
- •2.3.7. Результаты контроля посредством неоднократного, функционально экстраполируемого, магнитофореза
- •2.4. Экспресс анализ загрязненности смазочно-охлаждающих технологических сред в ремонтных производствах апк
- •2.5. Критерии износа рабочих органов измельчителей (механоактиваторов) сельскохозяйственного назначения
- •Глава 3. Экосовместимые электротехнологии и электротехнологические установки очистки и обеззараживания водных ресурсов
- •3.1. Установки для электрохимической очистки суспензий. Электролизеры, электрохимические коагуляторы и электрофлотационные установки
- •3.2. Электрохимические установки для извлечения металлов из сточных вод
- •3.3.Интенсификация очистка сточных вод с использованием ультразвука
- •3.4. Очистка сточных вод объемным облучением
- •3.5. Интенсификация технологических процессов сельскохозяйственного производста путем использования омагниченной воды
- •3.5.1.Механизм воздействия омагниченной воды на физиологические процессы в живых организмах
- •3.5.2. Повышение продуктивности растениеводства путем использования омагниченной воды
- •3.5.3. Использование омагниченной воды при рассолении почв
- •3.5.4. Повышение продуктивности птицефабрик и животноводческих ферм путем использования омагниченной воды
- •3.5.5. Конструктивные схемы аппаратов для электромагнитной обработки водных систем
- •Глава 4 экосовместимые электротехнологии и электротехнологические установки очистки и обеззараживания воздушных сред сельскохозяйственных помещений
- •4.1. Электрофильтры производственных помещений апк
- •4.1.1. Принцип действия и конструкции электрофильтров
- •4.2. Обзор методов расчета электрофильтров
- •4.2.1. Расчет степени очистки газов
- •4.2.2. Выбор типоразмера электрофильтра при наличии аналоговой установки
- •4.3. Аэронизация животноводческих помещений
- •4.4. Ультрафиолетовое облучение животных и птицы
- •Глава 5. Утилизация отходов сельского хозяйства
- •5.1. Утилизации животноводческих стоков электрогидравлическим ударом
- •5.2. Биогазовые установки утилизации навоза животноводческих ферм электротехнологическими методами
- •Глава 6. Экосовместимые электротехнологии и электротехнологические установки антисептирования и обеззараживания сельскохозяйственной продукции и технологических сред
- •6.1. Электроантисептирование в сельскохозяйственном производстве
- •6.1.1. Технологический эффект применения озона
- •6.1.2. Математическая модель подавления жизнедеятельности микробных клеток под действием озона
- •6.1.3. Производство озонированного газа в барьерном озонаторе
- •6.2. Ультразвуковая стерилизация жидких сред
- •6.3. Энергоэффективный способ обеззараживания жидкостей в сельскохозяйственном производстве
- •6.4. Инактивация микрофлоры молока уф - излучением
- •6.5. Дезинсекция отходов кондитерской промышленности (какаовеллы) в производстве комбикормов
- •6.6. Дезинфекция зерна и семян энергией свч
- •Оглавление
- •Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ
ФГБОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
М.М. БЕЗЗУБЦЕВА, В.С. ВОЛКОВ, А.В. КОТОВ
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ
В АГРОИНЖЕНЕРНОМ СЕРВИСЕ
И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
УДК 621.311(07)
ББК 40.76
Составители: М.М. Беззубцева, В.С. Волков, А.В. Котов
Рецензенты: д.т.н., проф. С.А. Ракутько; д.т.н., проф. В.В. Орлов
А 24: Энергоэффективные электротехнологии в агроинженерном сервисе и природопользовании . – СПб: СПбГАУ, 2012. -242 с.
В учебное пособие включены электрофизические, электрохимические, оптические, ультразвуковые и электробиологические способы интенсификации традиционных процессов агроинженерного сервиса, процессов очистки и обеззараживания технологических, воздушных и водных сред, а также процессов утилизации отходов неразрывно связанных с эколого-милеоративными системами сельскохозяйственного производства.
Учебное пособие составлено в соответствии с рабочими программами дисциплины «Электротехнологии агроинженерного сервиса и природопользования» и предназначено для подготовки магистров по направлению 110800.68 «Агроинженерия». Учебное пособие также может быть использовано студентами, аспирантами и научными работниками, работающими в различных областях АПК.
УДК 621.311(07)
ББК 40.76
ISBN 978-5-85-983-148-7
© М.М. Беззубцева
В.С. Волков
А.В. Котов
Предисловие
"Проблемы, которыми занимаются исследователи, все чаще не укладываются
в рамки отдельной определенной сложившейся науки, мы специализируемся не по наукам, а по проблемам".
В.И. Вернадский
Это высказывание полностью применимо к проблемам экосистем аграрного сектора экономики, отличительной чертой которого является междисциплинарность. Обеспечение устойчивого развития сельских территорий предусматривает подготовку специалистов, воспитанных на мировоззрении внедрения в практику сельскохозяйственных производств системных знаний естественных, общественных и технических наук.
Теоретическим фундаментом рационального природопользования и охраны природы в рамках специальности «Агроинженерия» и профиля «Электрооборудование и электротехнологии в сельском хозяйстве» является разработка экосовместимых энерго- и ресурсосберегающих электротехнологий и электротехнологических установок, основанных на последних достижениях науки и техники.
Целью учебного пособия «Электротехнологии агроинженерного сервиса является формирование у студентов системы компетентных знаний и практических навыков для решения задач эффективного использования инновационных электротехнологий в агроинженерном сервисе и природопользовании с формированием мировоззрения применения экологически чистых, ресурсо- и энергосберегающих технологий и принятия нестандартных научно-обоснованных решений при внедрении в практику природопользования электротехнологий, обеспечивающих реализацию Государственных программ, международных стандартов ИСО и Законов РФ по энергосбережению, экологии и повышению энергоэффективности предприятий АПК.
В учебное пособие включены электрофизические, электрохимические, оптические, ультразвуковые и электробиологические способы интенсификации традиционных процессов агроинженерного сервиса, процессов очистки и обеззараживания технологических, воздушных и водных сред, а также процессов утилизации отходов неразрывно связанных с эколого-милеоративными системами сельскохозяйственного производства.
Одноименная дисциплина «Электротехнологии агроинженерного сервиса и природопользования» является неотъемлемой составляющей модуля ООП «Инновационные электротехнологии и энергетические технологические процессы АПК», основанного на общей внутренней логике дисциплин, методически связанных между собой по признаку целей освоения, групп родственных компетенций и практических навыков, получаемых студентами при их изучении. Дисциплина «Электротехнологии агроинженерного сервиса и природопользования» является завершающей в тематике модуля и основана на фундаментальных знаниях электротехнологий, изложенных в предыдущих разделах. Этим обусловлена структура изложения материала в учебном пособии. Классификация электротехнологий построена не на традиционном признаке, а на признаке их целевого практического назначения в экосистемах сельскохозяйственных производств. Такая структура изложения материала позволяет на завершающей стадии обучения концентрировать внимание студентов на проблемных и перспективных вопросах, последовательно осваивать учебный материал и выбирать приоритетные отраслевые направления исследований в области экосовместимости электротехнологий для самостоятельной работы.
Учебное пособие состоит из предисловия, 6 глав, заключения и обширного библиографического списка, включающего 160 наименований отечественной и зарубежной литературы.
В первой главе достаточно компактно представлена обзорно-аналитическая информация об электротехнологиях гальванопластики и гальваностегии, электрохимического травления, анодного шлифования и полирования, ионно-плазменных технологиях нанесения износостойких покрытий, а также электромагнитных технологиях абразивного шлифования и полирования деталий сельскохозяйственной техники. Представлены и обоснованы приоритетные направления научных исследований. Вторая глава является логическим продолжением и посвящена вопросам совершенствования процессов электромагнитной очистки смазочноохлаждающих жидкостей и интенсификации методов контроля ферропримесей в жидких и сыпучих технологических средах агропромышленного сервиса путем внедрения экосовместимых электротехнологических контрольно-измерительных приборов. В качестве инновационной электротехнологии в главе представлены запатентованные разработки авторов учебного пособия.
В последующих главах представлены экосистемы очистки и обеззараживания водных ресурсов и воздушной среды, утилизации отходов сельскохозяйственных предприятий и антисептирования продукции, основанные на электрофизических, электрохимических, оптических, ультразвуковых и электробиологических способах и методах интенсификации традициционных технологий. Представлены инновационные запатентованные технологии объемного облучения для дезинсекции и обеззараживания технологических сред сельскохозяйственного производства, разработанные коллективом кафедры «Энергообеспечение производств в АПК и электротехнологий» под руководством основателя научной школы профессора В.Н.Карпова.
Учебное пособие рекомендовано для магистров. Может быть использовано в заочном и дистанционном обучении. Представляет интерес для бакалавров, инженеров, специалистов и научных работников, занимающихся проблемами экологической безопасности сельских территорий.