Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Пояснительная записка'
Проектная деятельность предполагает конструктивное решение задач преемственного характера. Курс будет изучаться во 2, в 3 и 4 классах, т.е. будет собл...полностью>>
'Документ'
Каким образом люди распределяют свои ограниченные денежные средства среди множества разнообразных товаров и услуг? Ответ на этот вопрос дает теория по...полностью>>
'Документ'
Государственная пошлина за совершение действий, связанных с лицензированием, с проведением аттестации (предоставление лицензии на торговлю оружием и ч...полностью>>
'Документ'
Как видно из представленной ниже таблицы с момента организации приема и регистрации уведомлений в адрес Управления Роспотребнадзора по Ростовской обла...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет

им. С. Торайгырова

К.Ш.Арынгазин, А.И.Изтаев, Б.О.Джанкуразов

Научно-практические основы технологического проектирования зерновых элеваторов

с элементами САПР

монография

Павлодар

Кереку

2010

УДК 664.724:658.512.011.56

ББК 36.821-05

А 89

Рекомендовано к изданию Ученым советом АТУ

и Республиканским учебно-методическим объединением при АТУ МОН РК

Рецензенты:

А.В.Витавская - доктор технических наук, профессор, заведующая проблемной лабораторией по созданию продуктов нового поколения;

Н.О.Онгарбаева - доктор технических наук, профессор кафедры «Технология хлебопродуктов» АТУ.

К.Ш.Арынгазин, А.И.Изтаев, Б.О.Джанкуразов

А89 Научно-практические основы технологического проектирования зерновых элеваторов с элементами САПР: монография, Павлодар: Кереку, 2010. – 172 с.

Данная монография является результатом научно-исследовательской работы, посвященной совершенствованию методов технологического проектирования зерновых элеваторов с использованием элементов систем автоматизированного проектирования (САПР).

Предназначена для студентов, магистрантов, докторантов и преподавателей технологических вузов, научных работников, а также для проектировщиков и специалистов системы хлебопродуктов.

УДК 664.724:658.512.011.56

ББК 36.821-05

ISBN

©К.Ш.Арынгазин и др., 2010

© ПГУ им. С. Торайгырова, 2010

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемая вниманию читателей книга является первым монографическим трудом, в котором предложена методика технологического проектирования предприятий по хранению и обработке зерна, в частности, зерновых элеваторов с использованием элементов систем автоматизированного проектирования (САПР).

Предложена структура методического, программного информационного, технического и организационного обеспечения САПР предприятий по хранению и обработке зерна (ПХОЗ), ориентированная на современные средства вычислительной техники.

Рассмотрены структурная модель технологии автоматизированного проектирования предприятий по хранению и обработке зерна, методики определения уровня автоматизации проектных работ в проектной организации системы хлебопродуктов, расчета численности персонала, энергоемкости элеватора с использованием современных информационных систем и технология выполнения рабочих чертежей элеватора с использованием компьютерной графики.

Монография написана с учетом многолетнего опыта проектирования предприятий по хранению и переработке зерна на кафедре «Хранение зерна и комбикормов» Московского государственного университета пищевых производств, в ЦНИИ-промзернопроект (г. Москва), ГосНИИсредазпромзернопроект (г. Алматы), на кафедрах «Технология хлебопродуктов» Алматинского технологического университета и «Технология продовольственных продуктов и защита окружающей среды» Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова.

Разработанная авторами методика технологического проектирования зерновых элеваторов с элементами САПР и технология автоматизированного проектирования предприятий по хранению и обработке зерна позволит сократить сроки проектирования, оптимизировать технологический процесс элеватора, обеспечивающий существенное сокращение эксплуатационных затрат и повышение качества хранения зерна.

Работа над книгой распределилась между авторами следующим образом: главы 1, 2 написаны К.Ш. Арынгазиным при участии А.И. Изтаева и Б.О. Джанкуразова, предисловие, введение, главы 3, 4, 5 и 6 написаны К.Ш.Арынгазиным.

ВВЕДЕНИЕ

Борьба с потерями зерна является одним из основных направлений обеспечения продовольственной безопасности страны.

В монографии вопросам борьбы с потерями зерна отводится одно из центральных мест, рассматривая повышение эффективности функционирования производственной системы (ПС) зерновых элеваторов, обеспечивающей прием, послеуборочную обработку, хранение и отгрузку товарного зерна потребителям на основе обоснования нормативных технологических параметров и совершенствования методов технологического проектирования зерновых элеваторов с использованием современных информационных систем, как составной части решения проблемы.

Ведущая роль в развитии науки и техники элеваторно-складского хозяйства принадлежит профессору Д. В. Шумскому. Он первым в 1927г. теоретически обосновал и разработал метод расчета производственных процессов в элеваторно-складском хозяйстве − метод, получивший применение в практике под названием «оперативный расчет элеваторов».

Основные идеи оперативного расчета элеватора Д.В. Шумский опубликовал в 1932г., которые были развиты в работах ученых МГУПП, ВНИИЗ, ОТИПП, ЦНИИПЗП, ГосНИИсредазпром-зернопроект, АТУ, ПГУ им.С.Торайгырова.

Исследования, связанные с совершенствованием методов технологического проектирования элеваторов велись в 70-90 годы с использованием вычислительных средств того времени и за последние два десятилетия, если не считать работ авторов, новыми результатами не пополнялись [1-4].

Научные и экспериментальные исследования в этом направлении были продолжены в Павлодарском государственном университете им. С.Торайгырова и Алматинском технологическом университете в рамках инициативно-поисковой темы «Научно-практические основы технологического проектирования зерновых элеваторов с использованием современных информационных систем» и бюджетной программы 042 «Прикладные научные исследования в области АПК» по теме 06.01.01.02 «Разработка ресурсосберегающих технологий и оборудования для зерноперерабатывающих и пищевых предприятий» под научным руководством д.т.н. профессора, академика НАН РК Изтаева А.И., д.т.н. профессора академика НАЕН РК Джанкуразова Б.О., к.т.н., профессора Арынгазина К.Ш.

Обобщение накопленного опыта, развитие средств вычислительной техники способствовали созданию новой методики технологического проектирования зерновых элеваторов на основе разработки компонентов методического, программного, информационного, технического и организационного обеспечения САПР-ПХОЗ, ориентированной на современные персональные компьютеры.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Роль зерновых элеваторов в обеспечении продовольственной безопасности страны

Производство зерна в Казахстане является стратегической отраслью. В мировом производстве зерна пшеница занимает около 30% и дает почти 20% всех пищевых калорий для населения земного шара. Пшеница является основным продуктом в 53 странах мира, в том числе и в Республике Казахстан. Зерновые культуры в земледелии по размерам посевных площадей и валовому сбору превосходят все остальные сельскохозяйственные культуры.

Данные показывают, что Казахстан может не только полностью удовлетворять собственные потребности в зерне, но в дальнейшем и конкурировать на мировом рынке (таблица 1) [5-9].

Таблица 1 - Экспорт продукции, в млн. долларов США

За период

Зерновые хлеба

Продукция мукомольно-крупяного производства

2003

564,6

59,7

2004

440,4

98,6

2005

240,8

147,5

2006

166,4

66,2

Преимущество Казахстана в области зернового производства складывается из объемов пахотных земель, запасов водных ресурсов; природно-климатических условий, позволяющих выращивать высококачественное и экологически чистое зерно; относительно низкой, по сравнению с крупнейшими странами-экспортерами, стоимости ресурсов (энергии, земли, рабочей силы); территориальной близости Казахстана к важным и растущим рынкам сбыта, таким как страны Центральной Азии, Среднего и Ближнего Востока, Южной Европы, Северной Африки.

Эти факторы для Казахстана носят стратегический характер, и, учитывая предоставленные природой возможности, в случае успешного развития экономики, в перспективе, можно будет ставить зерно в один ряд с такими экспортными товарами, как нефть, газ, металл и электроэнергия. При этом надо учитывать, что зерно является ежегодно возобновляемым ресурсом.

Возможность длительного хранения и транспортабельности зерна определяют его ведущую роль в создании стратегических запасов продовольствия и ведущая роль в создании и хранении таких запасов отводится элеваторам, которые осуществляют две функции: технологическую преобразование разрозненных потоков зернового сырья, поступающего от производителей, в товарные, относительно выровненные по качеству, партии и экономическую продвижение товара на внутреннем и внешнем рынках.

Научно-обоснованный прогноз и техническая политика развития заготовительных элеваторов строится на анализе основных показателей производства и использования зерна в целом по республике и регионам.

Эффективность производства зерна связана с объемами вложенных средств и в тоже время она в значительной степени зависит от погодных условий и стихийных бедствий.

В таблице 2 приведены усредненные показатели по периодам лет, характеризующих колебания исследуемых показателей по годам.

Таблица 2- Основные показатели производства зерна в Казахстане

Годы

Посевная площадь, млн. га

Урожайность,

ц/га (в среднем)

Валовой сбор, млн. т

2000

12,44

9,4

11,57

2001

13,18

12,2

15,89

2002

14,00

11,5

15,96

2003

13,86

10,8

14,78

2004

14,26

8,8

12,37

2005

14,83

10,0

13,78

2006

14,81

10,0

16,51

2007

15,41

11,7

20,14

2008

15,16

14,7

17,03

Из таблицы 2 видно насколько динамично по годам меняются показатели производства зерна в целом по республике и насколько существенны их колебания. Еще большие колебания показателей, характеризующих производство зерна, можно наблюдать на уровне отдельных регионов республики.

Большая протяженность территории Казахстана, разнообразие природно-климатических условий, неравномерность распределения производства и потребления зерна порождают проблему размещения посевных площадей в стране и регулирование структуры посевов под определенные культуры.

Четыре зерновые культуры (пшеница, ячмень, овес и рожь) занимают свыше 90% посевных площадей, а оставшаяся часть пашни делится между крупяными (просо, гречиха и рис) культурами. Посевная площадь под пшеницей в течение последних лет колеблется незначительно – от 10,11 до 12,89 млн. га, посевная площадь под рожь увеличилось в полтора раза, под ячмень увеличилась незначительно (1%), под овес снизилась на 11,3 %, а посевные площади под просо снизились почти вдвое.

Доля пашни, отведенная под пшеницу, за последние 8 лет увеличилась с 81,2 до 83,6%. За этот период валовой сбор пшеницы увеличился на 74%.

Основная часть производства зерна сконцентрирована в северном Казахстане (Акмолинская, Кустанайская, Северно-Казахстанская области), где получают три четверти валового сбора зерна и зернобобовых культур.

Общепринято, что уровень абсолютного и душевого производства зерна, размер переходящих запасов, характеризуют не только эффективность агропромышленного производства, но и уровень жизни населения, экономическое могущество государства и его продовольственную безопасность.

За весь обследованный период (1970-2008 гг.) в 1978 г. в республике было произведено зерна 946 кг на душу населения, в 2001 и 2002 годах соответственно 1072 и 1076 кг, в 2007 г. – более 1300 кг на душу населения.

Показатель среднедушевого производства зерна (кг/чел.), в отличие от предыдущих, имеет норму. Согласно мировым нормативам производство 1 т зерна на человека в год покрывает все потребности страны: населения в продовольствии, животноводства в кормах, промышленности в сырье и сельского хозяйства в семенах. При этом уровне производства переходящие и страховые запасы обеспечивают её продовольственную безопасность.

1.2 Влияние количественно-качественных параметров поступающего зерна на технологию его хранения

На хлебоприемные предприятия Северного Казахстана ежегодно поступает зерно с различной влажностью и засоренностью. Содержание влаги и сорной примеси оказывает большое влияние на технологию после уборочной обработки и хранения зерна [10-19].

Сочетание величин влажности и температуры поступающего зерна решающим образом определяет не только технологию послеуборочной обработки зерна, но и интенсивность физико-химических и физиологических процессов в зерновой массе и её стойкость при хранении.

Анализ данных о поступлении зерна на хлебоприёмные предприятия и элеваторы показывает на неоднородность поступающих партий по влажности, температуре и засорённости.

Зерно сухое и средней сухости, это пшеница с влажностью от 12 до 15,5%, которое не требует сушки. Важнейшим фактором, характеризующим зерновую массу, является влажность поступающего на обработку зерна. Повышение расчетной влажности зерна лишь на 1 % (с 20 до 21 %) обуславливает необходимость увеличения сушильной мощности около 10 % по данным А. В. Гудилина, В.Б.Фейденгольда [20].

Наиболее важным с позиции организации послеуборочной обработки зерна и последующего хранения является поток влажного зерна, от которого зависят общие проблемы хранения зерна

Многолетние наблюдения показывают, что максимальное число партий приходится на долю влажного зерна, связанных с естественно-климатическими условиями возделывания зерновых в Казахстане.

Для эффективной организации послеуборочной обработки, сушки и надёжного хранения зерна необходимо знать с какой частотой и оптимальной массой влажное зерно поступает с фермерских хозяйств.

Наиболее интенсивное поступление зерна в основных районах его возделывания происходит с 1 по 25 сентября, а в непогоду поступление зерна продолжается до 30 сентября.

Как правило, хлебоприёмные предприятия и элеваторы (филиал ТОО «Астаналык сервис», ТОО «Иволга-Холдинг», ОАО «Колос», ОАО «Мамлютский мукомольный комбинат») работают в условиях значительных перегрузок приёмных линий урожая, в связи одновременным поступлением партий зерна, требующих неотложной обработки.

Начало пробного обмолота зерна в фермерских и крестьянских хозяйствах начинается с 15 августа, а первые партии нового урожая на хлебоприемные элеваторы и предприятия начинают поступать с 25 августа.

Априори практики заготовок показывает, что прием, очистка, сушка и обработка зерна в потоке связана со значительными перегрузками технологических линий. Перегрузки могут быть следствием многих факторов.

Поставка из-под комбайнов зерна, которое имеет высокий уровень влажности и засоренности, приводит к значительному снижению производительности транспортного оборудования, зерносушилок и зерноочистительных машин предприятия (влажность 30 % и более, сорность до 15 %, а в Северном Казахстане – до 40 %). В дни ненастной погоды весь поток урожая идет неочищенным на элеватор, так как при высокой влажности зерновой массы механизированные тока не обеспечивают эффективную подработку зерна. Это обусловлено тем, что самотеки, ввиду не достаточности углов наклона, не обеспечивают гравитационный транспорт, соответственно нет возможности просушить зерноотходы, что, и приводит к сдаче неочищенного зерна.

В связи с выпадением осадков в течение дня на предприятии приходится менять план размещения зерна с учётом наличия технологических линий и участков (таблица 3).

Таблица 3 – Направления машин на разгрузочные устройства

Разгрузочные устройства

Содержание влаги и сора (в %)

Режим хранения

1

Элеватор

влажность - до 15,5 (пшеница)

в сухом состоянии

2

Элеватор

влажность - 19,0-22,0 (пшеница), сорность - более 2,0

временное хранение

3

Элеватор

влажность - до 15,5 (пшеница)

в сухом состоянии

4

Элеватор

влажность - 15,5-19,0 (пшеница)

хранение с активным вентилированием

5

СОБ-1

влажность - более 22,0 (пшеница), сорность - более 12,0

присушильные хранилища

6

СОБ-2

влажность - 15,5-22,0 (пшеница)

присушильные хранилища

7

СОБ-3

влажность - до 15,5 (ячмень)

в сухом состоянии

8

Механизированная вышка

влажность - более 15,5 (семена)

хранение с активным вентилированием



Похожие документы:

  1. Список научных трудов казнму за период 2008 - 1 06 2013 г (1)

    Документ
    ... науки в современном Казахстане» (часть 2: Естественно-технические науки ... продуктов питания населения региона ракетно-ядерных испытаний. Международный журнал по ... Новое поколение ... доктора фармацевтических наук, профессора ... Создание и развитие проблемно ...
  2. Список научных трудов казнму за период 2008 - 1 06 2013 г (2)

    Документ
    ... науки в современном Казахстане» (часть 2: Естественно-технические науки ... продуктов питания населения региона ракетно-ядерных испытаний. Международный журнал по ... Новое поколение ... доктора фармацевтических наук, профессора ... Создание и развитие проблемно ...

Другие похожие документы..