Математическое моделирование электропотребления процесса рамной распиловки древесины
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2019-6-194Ключевые слова:
лесопильная рама, эффективное и операционное время рабочего цикла, потребляемая активная мощность, удельный расход электроэнергии, плотность распределения вероятностей, геометрические размеры пиловочного сырьяАннотация
Составление и анализ электрических балансов промышленных объектов является одним из основных элементов комплекса работ, связанных с решением задач по экономии топлива и энергии. Электрический баланс – важная характеристика состояния электрического хозяйства предприятия, отражающая полное количественное соответствие между суммарной подведенной электроэнергией с одной стороны и суммарной полезной электроэнергией и ее потерями – с другой. Экспериментальные исследования, проведенные на ряде предприятий деревообрабатывающего комплекса, показали, что на этих производствах имеются значительные резервы экономии энергии. Их использование во многом зависит от правильной организации и технико-экономической обоснованности нормирования расходов электроэнергии. Нормированию подлежат все расходы электрической энергии на основные и вспомогательные производственно-эксплуатационные нужды, включая потери в электрических сетях. При нормировании расхода электроэнергии различают индивидуальные операционные и суммарные нормы удельного расхода. В настоящей статье предлагается подход к установлению операционной нормы удельного расхода электроэнергии при распиловке древесины на лесопильных рамах, учитывающий случайный характер размеров пиловочного сырья, а также потери электроэнергии в электрической сети. Для выполнения исследований использованы линейная модель графика потребляемой активной мощности двигателя механизма резания, а также методы теории вероятностей. В результате определены плотности распределения абсолютного и удельного расходов электроэнергии с учетом ее потерь в электрической сети, а также их числовые характеристики, установлены зависимости параметров линейной модели электропотребления от размеров пиловочного сырья и параметров работы лесопильных рам. Предложенные результаты могут быть использованы при составлении и анализе энергетических балансов в ходе решения задач нормирования электропотребления на деревообрабатывающих предприятиях. При анализе модели электропотребления было установлено, что ее показатели, являясь случайными величинами, имеют распределение, отличное от распределения Гаусса. Однако в целях упрощения дальнейшего анализа режима электропотребления плотность вероятностей была аппроксимирована нормальным законом распределения. Средняя ошибка аппроксимации не более 0,02 %. Также были получены формулы для расчета показателей электропотребления в зависимости от размеров пиловочного сырья.
Для цитирования: Агеев С.П. Математическое моделирование электропотребления процесса рамной распиловки древесины // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 194–201. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.194
Скачивания
Библиографические ссылки
Агеев С.П. Математическое моделирование процессов распиловки древесины // Изв. СПбЛТА. 2007. Вып. 179. С. 142–152. [Ageev S.P. The Mathematic Modeling of Sawing Processes. Izvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii [News of the Saint Petersburg State Forest Technical Academy], 2007, vol. 179, pp. 142–152].
Агеев С.П. Энергетическая характеристика механизма резания лесопильной рамы // Лесн. журн. 2009. № 1. С. 95–100. (Изв. высш. учеб. заведений). [Ageev S.P. Energetic Characteristic of Cutting Mechanism of Frame Saw. Lesnoy Zhurnal [Forestry Journal], 2009, no. 1. pp. 95–100]. URL: http://lesnoizhurnal.ru/upload/iblock/00a/00a3265c1d65935c524a4da80178d48b.pdf
Алексин М.В., Синев В.С., Пижурин П.А., Коперин И.Ф., Головков С.И., Павлосюк В.А. Экономия энергоресурсов в лесной и деревообрабатывающей промышленности. М.: Лесн. пром-ть, 1982. 216 с. [Aleksin M.V., Sinev V.S., Pizhurin P.A., Koperin I.F., Golovkov S.I., Pavlosyuk V.A. Energy Saving in the Timber and Woodworking Industry. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1982. 216 p.].
Аркашов Н.С., Ковалевский А.П. Теория вероятностей и случайные процессы. Новосибирск: Новосиб. гос. техн. ун-т, 2014. 237 с. [Arkashov N.S., Kovalevskiy A.P. Theory of Probability and Stochastic Processes. Novosibirsk, NSTU Publ., 2014. 237 p.].
Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. М.: Высш. шк., 2000. 480 с. [Venttsel’ E.S., Ovcharov L.A. Theory of Probability and Its Engineering Applications. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2000. 480 p.].
Воскобойников Д.М. Экономическое стимулирование рационального использования электроэнергии в промышленности. М.: Энергоатомиздат, 1988. 80 с. [Voskoboynikov D.M. Economic Incentives for Efficient Electric Energy Use in Industry. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 80 p.].
Гордеев В.И. Регулирование максимума нагрузки промышленных электрических сетей. М.: Энергоатомиздат, 1986. 184 с. [Gordeyev V.I. Peak Demand Regulation of Industrial Electrical Grids. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 184 p.].
Гордеев В.И., Демура А.В. Оперативная оценка погрешности регулирования максимума электропотребления // Энергетика. 1983. № 10. С. 47–50. (Изв. высш. учеб. заведений). [Gordeyev V.I., Demura A.V. Rapid Assessment of Regulation Error of Peak Electric Energy Consumption. Energetika, 1983, no. 10, pp. 47–50.].
Гордеев В.И., Демура А.В. Учет информации об электрических нагрузках при расчете потерь электроэнергии // Электричество. 1984. № 7. С. 61–63. [Gordeyev V.I., Demura A.V. Records of Electric Demand when Calculating Energy Losses. Elektrichestvo, 1984, no. 7, pp. 61–63].
Гусак А.А. Высшая математика в 2 т. М.: Тетра Системс, 2000. Т. 1. – 544 с., т. 2. – 448 с. [Gusak A.A. Advanced Mathematics. In 2 vol. Moscow, Tetra Sistems Publ., 2000. Vol. 1 – 544 p. Vol. 2 – 448 p.].
Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. М.: Мастерство, 2001. 320 с. [Konyukhova E.А. Electricity Supply of Facilities. Moscow, Masterstvo Publ., 2001. 320 p.].
Михайлов В.В. Тарифы и режимы электропотребления. М.: Энергоатомиздат, 1986. 216 с. [Mikhaylov V.V. Tariffs and Electrical Energy Consumption Modes. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1986. 216 p.].
Михайлов В.В., Гудков Л.В., Терещенко А.В. Рациональное использование топлива и энергии в промышленности. М.: Энергия, 1978. 224 с. [Mikhaylov V.V., Gudkov L.V., Tereshchenko A.V. Sustainable Use of Fuel and Energy in Industry. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1978. 224 p.].
Рыкунин С.Н., Пятков В.Е. Методы составления и расчета поставов. М.: МГУЛ, 2005. 69 с. [Rykunin S.N., Pyatkov V.E. Methods of Compilation and Computation of Postings. Moscow, MGUL Publ., 2005. 69 p.].
Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю., Яшков В.А. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. М.: Высш. шк., 2001. 336 с. [Sibikin Yu.D., Sibikin M.Yu., Yashkov V.А. Electric Power Supply of Industrial Enterprises and Installations. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 2001. 336 p.].
Энергосберегающая технология электроснабжения народного хозяйства: в 5 кн. / под ред. В.А. Веникова. Кн. 5: Экономия электроэнергии на промышленных предприятиях / Т.В. Анчарова, С.И. Гамазин, В.В. Шевченко. М.: Высш. шк., 1990. 143 с. [Ancharova T.V., Gamazin S.I., Shevchenko V.V. Energy Savings at Industrial Enterprises. Book 5. Energy-Efficient Technology of Electric Power Supply of the National Economy: In 5 Books. Ed. by V.А. Venikov. Moscow, Vysshaya shkola Publ., 1990. 143 p.].
Kreisel K., Jochem E. Druckluft rationell erzeugen und nutzen. Energie effizient nutzen – Schwerpunkt Strom. Modellvorhaben und Fachartikel. Baden-Wurttemberg, Fraunhofer-Institut für Systemtechnik und Innovationsforschung, 1999, S. 70–78.
