Разделы: Экология, Экономика
Размещена 16.02.2025. Последняя правка: 20.02.2025.
Просмотров - 291

Повышение эффективности работы деревообрабатывающего предприятия с помощью совершенствования технологического процесса

Черных Вероника Валерьевна

кандидат экономических наук

ГБПОУ Республики Марий Эл "Йошкар-Олинский Технологический Колледж"

преподаватель

Саракеева Надежда Георгиевна, преподаватель ГБПОУ Республики Марий Эл "Йошкар-Олинский Технологический Колледж"

УДК 333.27

Введение

В Республике Марий Эл, как и в целом по России имеется множество деревообрабатывающих производств. В настоящее время многие из них нуждаются в модернизации и совершенствовании. Повышение эффективности таких производств можно достигнуть не только путем обновления оборудования, но и применяя нововведения при организации технологического процесса. Одним из таких нововведений является процесс по производству древесно-стружечных гранул.

Древесно-стружечные гранулы представляют собой особый вид топлива, спрос на который стремительно растёт. Согласно действующим стандартам: диаметр таких гранул находится в пределах от 6 мм до 8 мм, а длина - варьируется от 10 до 50 мм.

Актуальность

Проект является актуальным для республики Марий Эл, так как на её территории расположено много предприятий, занимающихся деревообработкой. Оборот лесозаготовительных производств, согласно данным статуправления за 2024 год составил 1498,5 млн. руб., а оборот мебельных производств – 2002,7 млн. руб. [4] Как правило, на таких предприятиях накапливается большое количество отходов, поэтому не нужно вкладывать дополнительные средства на покупку сырья для производства гранул. Также процесс включает утилизацию неликвидной древесины [3].

Целью исследования является повышение эффективности работы деревообрабатывающего предприятия с помощью совершенствования технологического процесса.

Задачи исследования: 1) изучение технологического процесса производства древесно-стружечных гранул; 2) анализ преимуществ древесно-стружечных гранул с другими видам топлива; 3) разработка и применение технологии безотходных производств на примере создания заводов модульного типа; 4) анализ особенностей продаж древесно-стружечных гранул; 5) обоснование важности внедрения технологического процесса с точки зрения экологии.

Методикой решения задач в данном случае является освоение новых и совершенствование действующих технологических процессов, внедрение производственного оборудования и приспособлений.

Научная новизна

Технологически процесс по производству древесно-стружечных гранул осуществляется при использовании специального оборудования: производственной линии, которая позволяет перерабатывать отходы деревообработки. Вторичное сырье в виде щепы или опилок хвойных и лиственных деревьев спрессовывают в цилиндрические гранулы. Также в состав могут входить остатки лесной древесины, стружка, шлифовальная пыль.

Для полученных в результате осуществления технологического процесса древесно-стружечных гранул характерно высокое качество [1]. Одним из показателей качества отходов является зольность, которая составляет 0,5 %. Другим показателем является количество энергии, выделяемое при сгорании, так, например, 1 тонна древесно-стружечных гранул обладает теплотворной способностью, равной 5000 кВт.

В результате технологического процесса получаются гранулы, имеющие цилиндрическую форму, которые не уступают конкурентам по теплотворности. Для древесно-стружечных гранул характерным является преимущество по ценовому критерию: цена на топливные гранулы –относительно низкая.

Сравнительная характеристика древесно-стружечных гранул с другими видам топлива как фасованный уголь, дизельное топливо и электричество представлена в таблице 1.

Согласно данным аналитиков, древесно-стружечные гранулы являются одним из наиболее экономичных видов топлива по себестоимости производимой энергии, которая составляет 1,15 руб. за 1 кВт*ч. В данном случае гранулы превосходит только фасованный уголь, который является менее экологичным.

Древесно-стружечные гранулы используются во многих странах мира как качественное энергетическое топливо: это страны Европы, Северной Америки, Кореи, Японии. В последнее время, данная тенденция распространилась и в России. Гранулы являются эффективным топливом как в промышленном секторе, так и в бытовых установках – прежде всего при отоплении частных домов и коттеджей, поскольку подходят для любых стандартных котлов центрального отопления, печей и каминов.

Гранулы горят красивым и ровным пламенем, сохраняют постоянную высокую температуру горения, составляет от 1 до 1,5 часов, в режиме тления горят несколько часов. После сгорания топливных гранул получаемая масса золы составляет не больше 1 %. Зола является экологически чистым удобрением. Тогда как после сгорания угля остается 30-40 % пепла, а после дров – 8 – 15 %.

Следует отметить тот факт, что гранулы считаются безопасными для здоровья, поскольку не содержат вредных примесей и не выделяют никаких веществ, ядовитых для человека и окружающей среды.

Подробные характеристики древесно-стружечных гранул представлены в таблице 2.

Тем не менее, производство гранул следует планировать с условием достаточной степени адаптивности к изменению спроса, в частности реакции на сезонные и циклические изменения спроса. Организация производства топливных гранул будет происходить на предприятиях, занимающемся деревообработкой.

Технологические и конструкционные особенности линий по производству древесных топливных гранул зависят от ряда показателей: это влажность и фракционность сырья, объем отходов, которые необходимо направить на переработку, и близость завода к источникам энергии, производительность установки и желательная форма упаковки, а также доставки готового продукта к месту хранения. В качестве сырья для производства гранул выступают опилки и стружка.

В составе линии, которая включает несколько скребковых транспортеров, дробилка, теплогенератор, материалопровод, брикетирующий пресс, барабанная сушилка, циклон, скребковый транспортер, вентилятор.

Влажные опилки или стружка из насыпи загружаются скребковым транспортером в приемный бункер барабанной сушилки и подхватываются нагретым воздухом, поступающим по воздуховоду от теплогенератора. Далее смесь воздуха и опила поступает в сушилку, где происходит интенсивная сушка. Из сушилки материал выгружается через шлюзовой затвор и шнековым транспортером подается в брикетирующий пресс. Готовые гранулы выгружаются из пресса в погрузчик, который транспортирует их на склад готовой продукции.

Технологическая линия для обработки опилок лесопиления посредством брикетирования с производительностью 200, 400, 600 или 800 кг гранул в час. Линия состоит из подгребающего шнека для забора сырья из свободно насыпанной массы, системы ленточных и шнековых конвейеров для транспортировки опилок, сортировочного устройства, барабанной сушилки, включая котел для ее отопления, и одного или двух брикетных прессов [2].

Для производства древесно-стружечных топливных гранул применяется линия со следующими техническими характеристиками: производительность гранул - 500 кг/ час; срок службы – более 30 лет. Для производства 1 тонны гранул необходимо 6-7 м³ сырых опилок влажностью 45-60 %; вес 1 шт. - 0,9 кг [2]. 

Альтернативная технология получения топливных гранул предполагает создание мини-заводов модульного типа. Производительность мини-заводов по готовой продукции составляет 1000 кг/час. Далее можно установить дополнительное оборудование для упаковки гранул в мешки.

Параметры мини-завода для производства топливных гранул из древесных отходов представлены в таблице 3.

В состав модульного мини-завода для производства топливных гранул входят следующие модули: модуль подготовки сырья, модуль сушки сырья, а также модуль брикетирования и фасовки.

I. Технологический процесс подготовки сырья предполагает измельчение сырья, в виде кусковых древесных отходов, не содержащего посторонних включений, таких как металл или камни, в рубильной машине. Далее сырье подается на временный склад сырья, а затем доизмельчается в дробилке. После дробилки измельченное сырье с помощью пневмотранспорта перемещается в следующий модуль.

II. Технологический процесс сушки сырья включает попадание предварительно измельченного в 1-ом модуле сырье в бункер-накопитель сушильного агрегата, а также в топливный бункер теплогенератора - в качестве топлива для процесса сушки. Далее сырье сушится в сушильной установке барабанного типа до достижения заданной влажности, затем с помощью пневмотранспорта перемещается в следующий модуль.

III. Технологический процесс брикетирования и фасовки предполагает попадание высушенного материала в бункер-дозатор брикетировочных прессов, а затем подается на прессы для брикетирования. После прессов готовые гранулы охлаждаются и фасуются в мешки.

Оборудование мини-завода, необходимое для организации производства древесно-стружечных гранул будет смонтировано в контейнерах, что делает возможным перемещение мини-завода с одного места работы на другое без существенных денежных и временных затрат. Сырьём будут отходы разных фракций древесины естественной влажности.

После осуществления производственной деятельности следует продумать особенности продаж топливных гранул. Российский рынок гранулированного биотоплива можно оценить как достаточно перспективный. Основными особенностями российского рынка топливных гранул являются:

- затраты и прибыль всех оптовых посредников, осуществляющих транспортировку, аккумулирование и распределение партий, проверку и гарантии качества биотоплива;

- затраты и прибыль розничных продавцов, включают расходы на маркетинг, брендирование, аренду торговых площадей и организацию доставки потребителям;

- налог на добавленную стоимость, а также уплату других налогов в бюджеты различных уровней: региональный, федеральный, местный;

- высокая стоимость розничной упаковки, возможно следует продумать создание собственной линии по упаковке произведенного продукта.

Внедряя технологический процесс по производству древесно-стружечных гранул в рамках уже существующего производства предприятие несет минимальные риски в виде затрат на оборудование и заработную плату сотрудников, снижая при этом риск загрязнения окружающей среды.

Заключение

Эффективность совершенствования технологического процесса деревообрабатывающих производств с помощью внедрения линий по брикетированию обоснована с одной стороны энергетической ценностью последних, а с другой стороны – положительно повлияют на экологию окружающей среды.

Экологическая ценность идеи в том, что отходы, находящиеся на территории производственных участков перерабатывающих производств, перестанут загрязнять воду и почву. Кроме того, производство топливных энергетических гранул позволит обеспечить электрической энергией дома в небольших городах и поселках. В том числе и тех населенных пунктов, которые находятся вне зоны доступа электростанций. Это будет способствовать освоению территорий нашей большой России.

1. Жарская Я.П., Федосенко И.Г. Получение топливных гранул с высокими качественными характеристиками из щепы низкого качества // Труды БГТУ. Серия 1: Лесное хозяйство, природопользование и переработка возобновляемых ресурсов. - 2023. - № 2 (270). - С. 210-216.
2. Инновационное развитие северо-восточной территории Самарской области на основе лесного кластера: монография /В.Л. Черных, Т В. Мочаева, С. А. Денисов [и др.]; под общ.ред. проф. В. Л. Черных. - Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2015. - 176 с.
3. Казицин С.Н., Антишин Д.В., Ягудина Г.З. Использование неликвидной древесины хвойных пород в производстве топливных гранул (пеллет) // В книге: Леса России: политика, промышленность, наука, образование. Материалы VIII Всероссийской научно-технической конференции. - Санкт-Петербург. - 2023. - С. 691-693.
4. Официальный сайт Федеральной службы государственной статистики по Республике Марий Эл [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://12.rosstat.gov.ru (дата обращения: 15.02.2025)
5. Подбор и виды угля их свойства и характеристики [Электронный ресурс] // Официальный сайт компании Heiztechnik. - Режим доступа: https://heiztechnik-ht.ru/vidi-ygla# (дата обращения: 15.02.2025)

Рецензии:

17.02.2025, 17:37 Кузнецов Вячеслав Алексеевич
Рецензия: Отзыв на статью Статья посвящена актуальной теме повышения эффективности деревообрабатывающего предприятия за счет внедрения технологии производства древесно-стружечных топливных гранул. Работа обладает практической ценностью, так как рассматривает конкретные аспекты технологического процесса, экономические преимущества и характеристики продукции. К достоинствам статьи можно отнести структурированность изложения, наличие таблиц с количественными данными, а также рассмотрение научной новизны. Представленный материал демонстрирует потенциал технологии по снижению отходов и повышению рентабельности производства. Вместе с тем, статья требует доработки в следующих аспектах: Не указаны ссылки на источники, что затрудняет проверку приведенных данных. Задачи исследования сформулированы недостаточно четко, требуется конкретизация методики их решения. В тексте есть повторяющаяся информация, которую можно оптимизировать. Отсутствует анализ возможных ограничений и рисков внедрения технологии. В целом, работа представляет собой ценный вклад в изучение темы и может быть рекомендована к публикации после устранения указанных замечаний.

17.02.2025, 18:03 Микаберидзе Малхаз Шотаевич
Рецензия: Статья интересная, автор вложил в нее много мыслей и анализа. Статья, по стилю и содержанию, была бы лучше, если бы в ней было больше научно оформленных рисунков, диаграмм и расчетов, что придало бы научной работе больше уверенности и реализма. Однако, поскольку обсуждаемая тема является будущей и касается экологии, по моему мнению, ей следует предоставить возможность быть опубликованной в рецензируемом журнале, чтобы ученые и исследователи могли обсудить эти вопросы и найти наилучшее решение проблемы, статью рекомендую к публикации в журнале Sci-article.ru.Микаберидзе Малхаз Шотаевич- профессор Государственного Университета Акакия Церетели,Член Академии Экологических Наук Грузии, Академик

18.02.2025, 17:47 Ашрапов Улугбек Товфикович
Рецензия: Типичная операция гранулирования обычно включает грубое измельчение сырья в щепу, сушку до содержания влаги менее 10% сырой массы, тонкое измельчение до размера частиц 1–3 мм и прессование измельченной биомассы в гранулы цилиндрической формы. В 2021 году Канада экспортировала более трех миллионов тонн древесных гранул по всему миру, которые в основном использовались для выработки электроэнергии. Электростанции в Западной Европе и Восточной Азии использовали более 28 миллионов тонн древесных гранул в 2021 году для замены угля на своих электростанциях. Пеллеты из биомассы используются либо как единственное твердое топливо, либо совместно с углем. Компания Ontario Power Generation (OPG) провела испытания совместного сжигания 10% измельченных гранул биомассы с 90% угля с минимальными изменениями в существующих системах [https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1674200123001153]. Cтатья "Повышение эффективности работы деревообрабатывающего предприятия с помощью совершенствования технологического процесса" является актуальной и имеет практическое значение для улучшения экологии. Статью рекомендую к публикации в журнале SCI-ARTICLE.RU.

20.02.2025, 8:42 Балтаева Мухаббат Матназаровна
Рецензия: Отзыв на статью. Статья посвящена повышению эффективности деревообрабатывающего предприятия за счет внедрения технологии производства древесно-стружечных топливных гранул. Работа обладает практической ценностью, потому что рассматривает конкретные аспекты технологического процесса. Получены очень хорошие результаты. И была бы лучше, если бы в ней было больше научно оформленных рисунков, диаграмм и расчетов. Это придало бы работе больше научности. С статье даны материалы, которые описывают потенциал технологии по снижению отходов и повышению рентабельности производства. Статья является актуальной и имеет практическое значение и для улучшения экологии. Статью рекомендую к публикации в журнале SCI-ARTICLE.RU.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий