Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 [ 242 ] 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284

8.5.4.3.2. Изоляция, вентиляция и регулирование

Конструкция помещения, таким образом, важна, особенно с точки зрения потоков воздуха, способа динамической вентиляции и изоляции, которые будут служить источником комфорта и, таким образом, роста животных.

Животные и их испражнения вьщеляют вредные, неприятные или тошнотворные запахи, газы, содержание которых не должно превосходить определенную величину, определяющую кратность вентиляции, достаточной, но не вызывающей значительных тепловых нарушений.

Выделение углвкислого газа здоровым животным изменяется в зависимости от его веса. Теленок, начиная с веса в 40 кг, выделяет 15 л СОг в ч, что требует минимального расхода воздуха вентиляции 5 м/ч, при весе животного в 200 кг оно выделяет 40 л СОг в ч, что требует расхода воздуха вентиляции 13 м/ч.

В настоящее время электронное регулирование интегрирует все необходимые для комфорта параметры, упрощает тепловое регулирование помещения с целью экономии энергии.

8.5.4.3.3. Техника газового отопления

Есть два наиболее распространенных способа: отопление горячим воздухом всего помещения и местное отопление ультракрасной радиацией.

8.5.4.3.3.1. Нагрев окружающей среды

(общее отопление помещения)

Некоторые типы животноводства требуют невысокой температуры, но постоянной, одинаковой и равномерно распределенной.

В других случ£1ях концепция животноводческого помещения, особенно тип помещения для животных, не позволяет распространить и использовать радиационное инфракрасное отопление.

Во всех этих случаях надо использовать отопление окружающей среды с помощью аппаратов горячего пульсирующего воздуха. Они имеют преимущество - превосходно распределять горячий воздух и подавать достаточное количество мягкого и равномерного тепла во все части помещения. Энергия газа является идеальной для производства горячего пульсирующего воздуха.

Она позволяет использовать аппараты, работающие без теплообменника, т.е. путем прямого смешения воздуха с продуктами сгорания в атмосфере помещения. Расчеты и практика показывают, действительно, что для данной тепловой производительности количество СОг, выделяемое в помещение продуктами сгорания газа, всегда немного ниже количества СОг, производимого животными.

Расчет показывает также, что даже в условиях минимального обновления воздуха зимой его разбавление достаточно, чтобы результирующая концентрация СОг оставалась ниже допустимого уровня (3,5%).

Количество водяных паров, возникающих при горении, его можно рассматривать как незначительное (едва 20%) по сравнению с парами воды.

выделяемыми животными. Они мало влияют на относительную влажность, уровень которой и так повышен.

Основные преимущества этих аппаратов следующие:

- КПД-100%;

- точное регулирование температуры;

- простота установки;

- больш£1я мощность при небольшом объеме;

- аппараты занимают небольшую площадь и имеют малые размеры;

- небольшие капитальнью вложения;

- прочность и надежность.

С другой стороны, эти аппараты могут управляться автоматически системой электронного регулирования, указанной выше.

8.5.4.3.3.2. Местное отопление

В некоторых случаях молодые животнью требуют повышенной температуры (30 - 40С) в их первые недели. Эту температуру трудно и дорого получить с помощью общего отопления.

В других случаях повышенная температура, необходимая молодым животным, ненужна или даже вредна для взрослых животных, живущих с ними: это случай отделения свинарника, где молодью поросята требуют высокой температуры, но это тепло вредно для хорошей лактации свиньи.

Наконец, некоторые здания плохо приспособлены к использованию горячего пульсирующего воздуха; либо плохо изолированы; и улучшение их изоляции сложно и дорого, либо его конфигурация не позволяет осуществить хорошую циркуляцию теплого воздуха или проход воэдуховодов.

Во всех этих случаях реализуют местное отопление. В этих условиях используется радиационное, инфракрасное отопление, которое:

- распространяется по прямой линии;

- не абсорбируется воздухом;

- превращается в тепло в предмете.

Радиантные панели и трубы особенно хорошо адаптированы к способу использования.

8.5.4.3.4. Производство горячей воды

Многие виды животноводства требуют большого количества горячей воды. Горячая вода необходима:

- для производства молочных смесей;

- для приготовления жидкой и полужидкой пищи;

- для водопоя зимой.

Горяч£1я вода может производиться газовым водонагревателем либо проточного, либо аккумуляционного типа, которые составят дополнительную часть установки отопления.

8.5.4.4. Сушка в сельском хозяйстве

Сельскохозяйственн£1я продукция является живой материей и после ее уборк диастаза и микроорганизмы, которые она содержит, способствуют

ее физико-химическому превращению под влиянием различных факторов, среди них:

- природа продукции;

- объем хранимой массы;

- тип хранения;

- температура и влажность окружающего воздуха;

- влажность продукции.

Этот последний фактор является наиболее важным. Часто необходимо сушить сельскохозяйственную продукцию перед окончательным хранением или продажей. Операция состоит в прогоне через массу продукции определенного количества воздуха с установленной температурой и контролируемой влажностью. Этот вентиляционный воздух позволяет отобрать из хранимой массы избыток влаги. Эта операция осуществляется либо в кооперативе на специальной сушильной установке, работающей на природном газе, либо на индивидуальной сушилке прямо на ферме, оборудованной генератором горячего воздуха, работающем на СНГ.

8.5.4.4.1. Сельскохозяйственная продукция, подлежащая сушке

Некоторые продукты имеют повышенную природную влажность: это фураж (люцерна, злаковые, клевер), фрукты (слива Ажана), табак и т.д.; доза воды в них превосходит часто 70% и масса испарений в процессе сушки воды превосходит в два - четыре раза полученную сухую массу.

Другие продукты имеют относительно небольшую влажность в убранном виде, например, кукуруза, для которой пропорция отобранной воды составляет одну треть сухой массы, или зерновые (зерно, ячмень) и масляничные (подсолнечник, рапс) культуры, которые убираются в условиях оптимальных для хранения или с небольшой массой воды, подлежащей испарению. Техника искусственной сушки этих двух видов продукции, очевидно, значительно отличается. Скорость сушки зависит от количества воды, которое необходимо испарить, испарительной способности используемого воздуха и его расхода. Количество испаряемой воды определяется начальной влажностью продукта, который хотят сушить, и конечной заданной влажностью, которую надо получить для консервации.

В сельском хозяйстве это процентное содержание удаляемой воды часто выражается в пунктах (разность процентов), влажность в процентах, отнесенная к общему количеству влажного продукта. Надо заметить, что величина пункта неодинакова в зависимости от начальной влажности.

Это так же как для уменьшения влажности на один пункт массы в 100 кг продукции, имеющей содержание воды 80%, надо отобрать 4,76 кг воды. Если содержание воды 50%, снижение на один пункт представляет потерю воды в 15% и величина пункта будет 1,96 кг воды.

Испарительная способность воздуха, который будет использоваться для эвакуации воды, является функцией его влажности и температуры. При определенной температуре воздух поглощает пары до насыщения. Содержание воды в насыщен-

ном воздухе является функцией только температуры.

Содержание воды в насыщенной воздуха в зависииости от температуры.

8.5.4.4.2. Сушка зерна

Искусственная сушка зерна используется при сушке риса и масленичных культур.

В некоторые годы оказывается необходимым также сушить злаковые с соломой (пшеница, ячмень), но особенно кукурузу, которая развита во Франции и ее влажность значительно выше, чем другого зерна (от 25 до 50% содвржания воды), что требует сушки при каждой уборке для доведения влажности до стандартной величины -15%.

В сельском хозяйстве выбирают одно из двух решений.

8.5.4.4.2.1. Сушка зерна на ферме

Существуют многочисленные типы сушилок с маркой "фермерские", маленькой и средней мощности, предусмотренные для эксплуатации в сельском хозяйстве. Это сушилки либо типа рециркуляции зерна в закрытом контуре, либо типа сушильных ячеек системы "in Bin Drying" или более редко - сушилка стационарная.

Некоторые из этих сушилок подвижные и не требуют подготовки площадки.

8.5.4.4.2.2. Сушка зерна в хранилище

Кооперативы или торговцы зерна наиболее часто имеют сушилки непрерывного действия, вертикальные с большой способностью испарения. Эти аппараты потребляют большое количество энергии; все усилия должны быть направлены на уменьшение удельных затрат энергии, т.е. количества тепловой энергии, необходимой для испарения 1 кг воды.

Являются ли они стационарными или передвижными, работают ли постоянно или периодически, имеют ли большую мощность или малую, большая часть этих аппаратов состоит из трех основных элементов:

- сушильная колонна;

вентилятор, осуществляющий циркуляцию сушильного агента;

генератор, нагревающий воздух (не требующий никаких теплообменников в случае газа) и позволяющий при удобном случае увеличить КПД примерно на 12%.

Влажное мрно

Атмосфорная горалка

раэбаалвния

Воздух охлаждани

Эарносухоа

Прямая сушка.

8.5.4.4.2.3. Рециркуляция использованного воздуха

Общий КПД остается достаточно низким несмотря на то, что был убран теплообменник, к тому же благодаря энергетическому кризису предприятия

C.N.E.E.M.A. и I.T.C.F. провели многочисленные исследования, которые дали новые технологии. Упомянем "сушку" или медленное обширное охлаждение, которое представляет собой особую технику использования сушилки, позволяющую рекуперировать накопленное в зерне тепло, и которая ценой дополнительных вложений уже позволила получить существенный экономический эффект. В то же время при изменении конструкции сушилки были достигнуты более решительные успехи в экономии энергии.

Конструкторы не остались безучастны и предложили процессы, направленные на увеличение КПД существующих установок.

Находят, что эти разнообразные технологии более легко реализуются с использованием газовых горелок. Эта новая технология состоит в создании двух зон сушки в одной и той же сушилке за счет перемещения перегородок. Действительно, в ходе сушки зерна скорость испарения влаги непостоянна в сушилке, работающей непрерывно. Она очень велика в верхней части (вход влажного зерна) колонны и она достаточно слаба в своей нижней части.

Соответственно, в верхней части колонны использованный воздух имеет характеристику, близкую к насыщению, в особенности с относительно низкой температурой, в то время как в средней части температура воздуха, выходящего из сушилки, относительно высока и он далек от насыщения.

Это ограничивает КПД этого типа аппаратов.

Кроме того, температура воздуха на входе на этом уровне ограничена 120С, более высокая температура вызывает повреждение зерна. Созданные две зоны позволяют работать с разной температурой между входом и выходом колонны, что улучшает способность испарения с сохранением температуры низа колонны порядка 100°С. Эта концепция требует установки второй горелки в корпусе (камере) рециркуляции. И здесь хорошо видно, что единственным незаменимым оборудованием является атмосферная газовая горелка, делающая возможным реализацию этой технологии. Расчеты и эксперименты показывают, что удельное потребление такой сушилки находится между 0,872 кВт • ч и 0,906 кВт • ч. на кг испаренной воды в зависимости от характеристики воздуха на входе и конечной влажностью зерна. Это дает, таким образом, новую экономию энергии около 22% по сравнению с сушилкой без теплообменника, но работающую без рециркуляции.

8.5.4.4.3. Сушка фуража

Трава составляет базовый элемент питвния молочных коров. Зеленая трава содержит около 80% воды. Когда она скошена, биологические процессы быстро изменяют ее состав.

Centre national detudes et dexperimentation de machinisme agricole. * Institut technique des cereales et tourrages.