О результатах экспериментального исследования процесса утилизации помета методом кремации с применением СВЧ-излучения
Abstract
Приводится проблема, заключающаяся в низкой экономической эффективности применения известных методов утилизации куриного помета в климатических условиях Республики Бурятия, кроме его сжигания. Предлагается техническое решение в виде небольшой доработки стандартных котлов малой мощности путем установки СВЧ-излучателя, способствующего горению помета повышенной влажности. Представлены установка и методика экспериментальных исследований, включая план-матрицу эксперимента, а также некоторые характеристики исследуемого твердого топлива на основе помета, выбраны критерии оптимизации в виде тепловыделения, зольности и концентрации оксида углерода в дымовых газах. В качестве факторов были взяты мощность излучения магнетрона, влажность пометной массы, используемой в качестве топлива, и массовый расход воздуха, поступающего в котел. Приведены результаты в виде таблиц данных, графиков зависимостей выбранных критериев оптимизации от факторов, уравнений регрессии. В результате анализа экспериментальных данных было доказано, что при увеличении влажности помета, массового расхода воздуха и мощности СВЧ-излучателя выделяющееся количество теплоты увеличивается. Оптимальное значение тепловыделения, равное Qопт = 2,105 МДж, соответствует мощности СВЧ-излучателя P = 400 Вт, влажности помета W = 38,36% и массовому расходу воздуха L = 13,84 кг/ч. Оптимальное значение зольности составляет Apopt = 18,398% при мощности СВЧ-излучателя P = 141,6 Вт, влажности помета W = 49,88 и массовом расходе воздуха L = 26,585. Оптимальные значения концентрации оксида углерода в дымовых газах котла варьируются в пределах φсо = 3,916-5,076% при P = 184,4-400 Вт, W = 37,28-55% и L = 22,776-39,13 кг/ч.