УДК 630.160.2

СНИЖЕНИЕ УДЕЛЬНОЙ ЭНЕРГОЕМКОСТИ ПРИ СОРТИМЕНТНОЙ ЗАГОТОВКЕ ДРЕВЕСИНЫ КАК ПАРАМЕТР ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ

 

THE REDUCTION SPECIFIC ENERGOEMKOSTI UNDER SORTIMENTNOY STOCKING UP DREVESINY AS PARAMETER EFFEKTIVNOSTI SYSTEMS

 

Падласов П.А. (Федеральное казенное учреждение "Объединение исправительных учреждений с особыми условиями хозяйственной деятельности" УФСИН России по Республике Коми, г.Емва, РФ)

Виноградова Е.Ю. (Филиал ООО «Газпром ВНИИГАЗ» в г.Ухта, РФ)

 

Patlasov P. A. (Federal state establishment "Association of correctional services with special conditions of economic activities UFSIN Rossii po Respublike Komi, the city Emva, Russia)

Vinogradova E. Y. (Branch of OOO "Gazprom VNIIGAZ" in Ukhta, the city  Ukhta, Russia)

 

В статье произведен анализ удельных затрат топлива на заготовку древесины системой машин «харвестер-форвардер». Определены основные направления по снижению удельной энергоемкости производственного процесса.

The article made an analysis of unit costs of fuel for the wood-cutting system machines "harvester-forwarder". Defined the main directions for reducing the specific energy consumption of the production process.

 

Ключевые слова: расход топлива, удельная энергоемкость, энергозатраты

Key words: fuel consumption, energy intensity, energy consumption

 

В современных условиях повышения стоимости топливно- энергетических ресурсов особую актуальность приобретает оценка энергетической эффективности производственных процессов любого производства. Расход энергии является универсальным показателем, определяющем эффективность всего производства в целом. В современных рыночных условиях и экологическом аспекте необходимо производить энергетический анализ для выявления наиболее энергоемких участков производственного процесса. Снижение энергоемкости продукции - приоритетное направление ресурсосбережения и снижения себестоимости готовой продукции, которое может быть достигнуто комплексом технических, технологических, организационных и других мероприятий, направленных на совершенствование процессов использования энергии.

Удельные энергозатраты – это показатель, определяющий количество энергии, отнесенное к единице выполненной работы или продукции. Под энергоемкостью продукции (м3) будем понимать показатель, характеризующий расход энергии (расход топлива) на заготовку единицы продукции. Заготовка древесины будет осуществляться системой машин «харвестер - форвардер», в связи с чем в расчет энергоемкости включим только расход топлива (ГСМ) для работы машин. Другие виды энергии (электрическая, тепловая) используемые для технологических и др. нужд принимать во внимание не будем, т.к. в данной статье будем анализировать энергоемкость системы машин «харвестер - форвардер», факторы, влияющие на нее и возможные пути ее снижения.

Для снижения энергоемкости продукции необходимо применять энергосберегающие технологии. Современные лесозаготовительные компании имеют достаточно больной парк лесозаготовительных машин. Поэтому одним из возможных путей решения может быть использование машин различной мощности в зависимости от лесоэксплуатационных условий. С математической точки зрения, систему лесозаготовительных машин и технологических операций можно представить как задачу синтеза техники и технологии для заданных условий эксплуатации, при которых удельные затраты энергии будут стремиться к нулю.

Нами, для исследования расхода топлива на куб.м. заготовленной древесины, проведены исследования статистических данных лесозаготовительной компании применяющей харвестеры и форвардеры.   За статистические данные взяты сведения за шесть месяцев, с апреля по сентябрь из производственных журналов. Временной период захватил такие периоды года как весна и осень, в которые погодные  и лесоэксплуатационные условия наиболее критичны.  На основании статистических данных создана база данных в электронной таблице Excel. В результате обработки и анализа данных, получили основные показатели расхода топлива на заготовку 1куб.м древесины.  Средний расход топлива на 1 куб.м  древесины, составил для харвестера 1,05 литра, для форвардера 1,02 литра. Однако при более детальном анализе определили, что предельные значения расхода топлива для харвестера варьируются от 0,69 до 3,97 л/м3, для форвардера от 0,47 до 7,25 л/м3. На удельный расход топлива для заготовки 1м3 древесины харвестером наибольшим образом влияют такие таксационные показатели как средний объем хлыста, запас древесины и такие показатели технологии заготовки как средняя скорость передвижения по лесосеке, максимальный вылет манипулятора. На удельную энергоемкость форвардера наибольшим образом влияют такие факторы, как несущая способность грунта, интенсивность образования колеи, параметры колеи, расстояние трелевки. Из произведенного анализа видно, что удельные затраты энергии (затраты топлива) на заготовку (трелевку) варьируются в широких пределах в зависимости от лесоэксплуатационных условий и выбранной технологии заготовки. Таким образом, можно сделать вывод, что для снижения удельной энергоемкости производственного процесса необходимо оперировать прежде всего параметрами производственного процесса, адаптирую выбранную  технологию заготовки к лесоэксплуатационным условиям, не нарушая при этом лесоводственных требований.

При энергетической оценке механизированной системы заготовки древесины будем использовать натуральные единицы (литры, кг), не переводя их в кДж или кВт*ч, так как в конечном итоге для оценки расчета лесоэксплуатационных затрат лесосечных машин удобнее применять натуральные единицы измерения.  Таким образом, задача по снижению удельной энергоемкости производственного процесса сводится к поиску таких параметров систем машин и технологии заготовки для конкретных лесоэксплуатационных условий, при которых затраты энергии на единицу готовой продукции стремились к минимальным значениям.

Таким образом при составлении математической модели технологического процесса заготовки древесины наряду с такими показателями эффективности функционирования системы как максимум производительности, минимальное время простоев форвардера и другие необходимо принять предельно-допустимые энергозатраты на заготовку куб.м древесины. Величина предельно допустимых энергозатрат должна исходить из экономической составляющей стоимости готового продукта (сортимента) на каком-либо этапе производственного процесса.

Так как задача оптимизации системы машин при заготовке древесины завязана на соблюдении экологических требований, то в системе будет ряд ограничений по экологическим требованиям, наряду с которыми будет ограничение предельно-допустимых энергозатрат. Снижение энергозатрат способствует как улучшению экологической составляющей процесса заготовки древесины (снижение выбросов в атмосферу), так и экономической составляющей в виде снижения себестоимости продукции.

 

Список используемых источников

1.        Рябухин П.Б. /Оптимизация параметров технологических процессов лесопромышленного  комплекса Дальнего Востока на принципах устойчивого лесопользования. Автореферат диссертации на соискание  ученой степени доктора технических наук. –Братск, 2008. – 42с.