Совершенствование процесса производства древесных гранул и их энергетического использования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.01, кандидат наук Попов, Анатолий Николаевич

• Попов, Анатолий Николаевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Попов, Анатолий Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Прессование и гранулирование веществ

1.2 Математическая модель прессования древесных гранул

1.3 Анализ существующей математической модели гранулирования

1.4 Выводы и постановка задач исследований

ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ГРАНУЛИРОВАНИЯ

2.1 Определение давления вырезания древесного сырья из спрессованного слоя

2.2 Определение давления в коническом канале

2.2.1 Определение мощности пластической деформации

2.2.2 Определение мощности сил выталкивания в сечении конического канала

2.2.3 Определение мощности сил трения о внутреннюю поверхность конического канала

2.2.4 Определение давления в коническом канале

2.3 Определение давления в цилиндрическом канале матрицы

2.4 Определение полного давления прессования

2.5 Выводы

ГЛАВА 3 МЕТОДИКИ И СРЕДСТВА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1 Экспериментальная установка производства ДТГ

3.1.1 Принципиальная схема и основное оборудование

3.1.2 Устройство и принцип действия экспериментальной установки

3.1.3 Тензометрическая система и датчики силы

3.1.4 Калибровка датчиков силы

3.2 Методология испытаний твёрдого биотоплива

3.2.1 Стандарты и показатели качества древесных гранул

3.2.2 Сертификация производств ДТГ

3.2.3 Методические основы определения качественных характеристик биотоплива

3.2.4 Технические средства испытаний

ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ГРАНУЛИРОВАНИЯ

4.1 Разработка режимов прессования

4.2 Обработка результатов эксперимента

4.3 Проверка математической модели

4.4 Результаты испытаний образцов твёрдого биотоплива

4.5 Анализ взаимосвязи параметров прессования и показателей качества ДТГ

4.6 Выводы

ГЛАВА 5 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИХ

УСТАНОВОК

5.1 Исследование работы цеха древесных гранул

5.1.1 Выводы и рекомендации

5.2 Исследование работы биотопливных водогрейных котельных

5.2.1 Выводы и рекомендации

5.2.2 Топочное устройство малой мощности для использования биотоплив

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование процесса производства древесных гранул и их энергетического использования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Наиболее распространенным методом формования при изготовлении древесных гранул является прессование продавливанием сырья через каналы матрицы цилиндрическими роликами. Эффективность данного метода зависит от физико-механических свойств исходного древесного сырья, технологических режимов и условий протекания процесса гранулирования. При этом нет достаточно обоснованной информации и технической литературы по компоновкам, рекомендуемому оборудованию и технологическим процессам цехов древесных гранул (ЦДГ) предприятий лесопромышленного комплекса (ЛПК). В научно-технической литературе и нормативно-технической документации отсутствуют данные по оптимальным технологическим условиям и режимам формования гранул методом прессования, обеспечивающим стабильно высокие прочностные и теплотехнические характеристики готового продукта.

Многие страны на протяжении последних лет создают платформу для альтернативных и возобновляемых источников энергии, благодаря которой успешно сокращают долю невозобновляемых топлив в топливно-энергетическом балансе. Одним из распространенных активно используемых возобновляемых видов энергоресурсов являются древесные топливные гранулы (пеллеты, ДТГ). Потребление топливных гранул много выше собственных производственных мощностей Европейского Союза [3]. Падение цен на первичные энергоресурсы, снижение курса национальной валюты Российской Федерации (РФ), увеличение потребления и вовлечение в энергосистемы новых видов биотоплива (биоэтанол, биодизель, биогаз), колоссальные объемы неосвоенных природных ресурсов РФ открывают для компаний, производящих биотоплива, и для биоэнергетики в целом, возможности успешно развиваться, как внутри страны, так и за рубежом. Ко всему прочему из года в год стоимость биотоплива изменяется незначительно, тогда как природный газ, бензин и дизельное топливо для конечного потребителя дорожают [4].

В Российской Федерации до 60-х годов прошлого века энергетическое использование древесины было приоритетным в лесном секторе экономики и в коммунальном хозяйстве лесных регионов. Интенсивное развитие нефте- и газодобывающей промышленности привело к сворачиванию биоэнергетических

программ, и как следствие, к техническому отставанию страны в данном направлении и к обострению экологических проблем. Таким образом, высокая обеспеченность энергоресурсами и выгодность географического положения РФ сыграли отрицательную роль в развитии биоэнергетики, так как объективно не стимулировали мероприятия по повышению эффективности энергетической отрасли и экономики в целом [5]. Если существующая ситуация изменится, то биоэнергетика будет служить локомотивом развития экономики, предпринимательства и занятости населения, одновременно решая энергетические и экологические проблемы населенных пунктов.

Древесное топливо является самым древним видом топлива, однако проблема его эффективного сжигания до сих пор актуальна [6], что связано с одной стороны с его невысокой теплотворной способностью и энергетической плотностью, неоднородным гранулометрическим составом, а с другой - высокой стоимостью теплогенерирующего оборудования для его сжигания, эксплуатации и технического обслуживания. Эта проблема была решена после появления технологий и оборудования для преобразования низкокачественной древесины в облагороженное топливо с высокими технологическими и теплотехническими свойствами, способное конкурировать с каменным углем. Современные технологии позволили создать рынок облагороженного биотоплива, успешно функционирующий и развивающийся.

Рынок лесопромышленного комплекса Архангельской области по данным за 2014 год представлен 366 предприятиями. Из них экономическую деятельность, связанную с лесным хозяйством и предоставлением услуг в этой области, выполняют 211, обработкой древесины и производством изделий из дерева - 145, производством целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них - 9, производством фанеры - 1. Основные центры деревопереработки находятся в трех лесосырьевых районах - в Центральном (г. Архангельск), Южном (г. Коряжма, пос. Октябрьский) и Западном (г. Онега) [7].

По данным Единой межведомственной информационно-статистической системы (ЕМИСС) лесистость Архангельской области без островов Белого моря, Северного Ледовитого океана и Новой Земли составляет 54,1%. Общая площадь лесов Архангельской области составляет 29312,495 тыс.га. Общий запас древесины лесных насаждений на землях лесного фонда и землях иных категорий составляет 2654 млн. пл.

3

м.

Общий размер действующей расчетной лесосеки на 1 января 2016 года - 24351,1

3 3

тыс. пл. м , в том числе по хвойному хозяйству - 15888,4 тыс. пл. м . Всего в 2015 году фактическая рубка по всем видам рубок составила 11358,4 тыс. пл. м или 47% от расчетной лесосеки, в том числе по хвойному хозяйству - 8416,6 тыс. пл. м3 или 74% от фактической заготовки.

Лесопильно-деревообрабатывающие и целлюлозно-бумажные производства используют в качестве топлива для выработки тепловой и электрической энергии собственные отходы. При этом одновременно решаются проблемы получения дешёвой энергии и утилизация свалок в городской черте. Помимо утилизируемых, на территории области ежегодно образуется 3,8 млн. пл. м неиспользуемых отходов лесозаготовки и деревообработки, ещё 1,2 млн. пл. м3 - это запасы древесины в рамках санитарных рубок. Иными словами, в распоряжении области в общей сложности имеется порядка 1,3 млн. т у.т [8].

Производство энергии на базе возобновляемых источников энергии становится необходимым и не имеющим альтернативы. По оценке экспертов, к 2020 г. доля энергии, вырабатываемой с помощью возобновляемых источников энергии, должна составлять не менее 7% в суммарном энергетическом балансе РФ [9].

Согласно утвержденной климатической доктрине РФ «изменение климата является одной из важнейших международных проблем XXI века, которая выходит за рамки научной проблемы и представляет собой комплексную междисциплинарную проблему, охватывающую экологические, экономические и социальные аспекты устойчивого развития» [10].

Обеспечение сокращения объема выброса парниковых газов до уровня не более 75% объема указанных выбросов в 1990 году, утвержденного распоряжением Правительства Российской Федерации от 2 апреля 2014 года № 504-р, возможно при использовании древесного сырья и отходов вместо традиционных ископаемых топлив, что является обязательным условием совершенствования энергохозяйств всех предприятий.

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники в РФ [11]: рациональное природопользование; энергоэффективность, энергосбережение. Критические технологии РФ, в которых возможно использование результатов данной научно-

квалификационной работы: «технологии новых и возобновляемых источников энергии»; «технологии мониторинга и прогнозирования состояния окружающей среды, предотвращения и ликвидация ее загрязнения»; «технологии создания энергосберегающих систем транспортировки, распределения и использования энергии»; «технологии энергоэффективного производства и преобразования энергии на органическом топливе».

Производство прессованного биотоплива позволяет утилизировать различные виды отходов, получить экологически чистое высококалорийное топливо, обеспечить основному производству статус малоотходного и экологически «чистого», снизить затраты на перевозку и хранение топлива по сравнению с древесными отходами (кусковыми и мягкими) или дровами, повысить культуру производства и получить дополнительную прибыль от реализации биотоплива, обеспечить условия для создания и бесперебойного функционирования объектов малой энергетики, работающих на местных видах топлива, создавать новые рабочие места.

Цель исследования:

• Улучшение качества ДТГ в технологическом цикле их производства путем обоснования параметров процесса прессования с использованием математической модели;

• Повышение технико-экономических характеристик работы тепломеханического оборудования ЦДГ путем внедрения энергосберегающих мероприятий.

Объект исследования:

• Процесс формования ДТГ в лабораторных установках и промышленных прессах с плоской матрицей.

Предмет исследования:

• Технология производства ДТГ, математическая модель упругопластического формования в каналах плоских матриц;

• Параметры прессования, физико-механические и теплотехнические свойства

ДТГ.

Задачи исследования, поставленные в соответствии с целью работы:

• Исследование процесса прессования на экспериментальной установке и

выявление основных параметров, влияющих на показатели качества ДТГ;

• Разработка математической модели, описывающей технологический процесс прессования, с целью повышения эффективности производства ДТГ со стабильно высокими показателями качества;

• Комплексное обследование энергетических установок, использующих в качестве энергоресурса твердое биотопливо, разработка рекомендаций по совершенствованию конструкции теплогенерирующей установки.

Научная новизна диссертационной работы:

• Разработана математическая модель прессования для плоских матриц, основанная на положениях теории упругости и пластичности, подтвержденная результатами натурных экспериментов;

• Выполнены эксперименты по определению усилий, создаваемых роликами пресс-гранулятора при продавливании древесного сырья, с использованием тензометрических датчиков силы;

• Обоснована возможность использования различных видов биомассы или сырья с отличными от общепринятых признаками для изготовления ДТГ.

Практическая ценность:

• Предложены рекомендации по разработке технологических режимов пресс-гранулятора с плоской матрицей;

• Выполнена оценка энергоэффективности тепломеханического оборудования ЦДГ, позволившая осуществлять подбор мероприятий для повышения технико-экономических характеристик его работы;

• Оценена возможность использования различных видов биомассы или сырья с отличными от общепринятых признаками для изготовления ДТГ;

• Новая конструкция теплогенерирующего устройства (патент № 2555726 РФ) обладает улучшенными эксплуатационными и технико-экономическими характеристиками.

Положения, выносимые на защиту:

• Прочностные и теплотехнические свойства ДТГ и исходного древесного сырья;

• Экспериментальная установка с тензометрической системой измерений;

• Результаты разработки режимов экспериментальной установки производства

ДТГ;

• Математическая модель прессования ДТГ в каналах плоских матриц;

• Результаты энергетического обследования теплового технологического оборудования промышленных объектов.

Личный вклад автора заключается в постановке задач исследований, реализации основных этапов работы, в разработке исследовательских установок; в выполнении значительной части теоретических и экспериментальных исследований, в разработке технологических режимов экспериментальной установки производства ДТГ; в обработке и анализе экспериментальных данных промышленных испытаний; в разработке топочных устройств.

Достоверность результатов исследования обусловлена: значительным объемом экспериментальных данных; использованием метрологически аттестованных средств измерений, стандартизированных методик; удовлетворительным согласованием экспериментальных и теоретических исследований со справочными данными и результатами научно-исследовательских работ других авторов; сходимостью выполненных расчетов по разработанной математической модели с экспериментальными данными, полученными на исследовательских и промышленных установках.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждались на: II международном форуме «Возобновляемая энергетика, экология и ЖКХ-2011» в г. Санкт-Петербург, Гостиница Октябрьская, 12-15 декабря 2011 года; XIV Минском международном форуме по тепло- и массообмену, проходившем в Национальной академии наук Беларуси с 10 по 13 сентября 2012 года; VI Международной школе-семинаре молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика» в г. Москва, 22-26 октября 2012 года; XIX школе-семинаре «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках» в г. Орехово-Зуево, 20-24 мая 2013 года; форуме по биоэнергетике в г. Каяни, Финляндия, 17-19 июня 2013 года; VIII Всероссийском семинаре ВУЗов по теплофизике и энергетике в г. Екатеринбург, 12-14 ноября 2013 года; форуме «Энергоэффективность и экономичность отопительных систем на биомассе» в г. Пинкафельд, Австрия, 27-31 января 2014 года; мини-симпозиуме «Гетерогенное горение и энергетическая валоризация биомасс»; I международной научно-практической конференции «Природопользование в Арктике: современное состояние и перспективы развития» в г. Якутск, 22-25 сентября 2015 года; IX семинаре вузов по теплофизике и энергетике в г. Казань, 21-24 октября 2015 года;

Международных научно-практических конференциях и конференциях профессорско-преподавательского состава в Северном (Арктическом) федеральном университете имени М.В. Ломоносова ежегодно с 2011 по 2016 годы; семинаре «Твердое облагороженное топливо: производство и энергетическое использование» в г. Москва, 19 мая 2016 года.

Публикация результатов исследования. По теме диссертационного исследования опубликовано 26 работ, 10 из которых в журналах, включенных в перечень ВАК и реферативные базы Scopus и Web of Science.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и библиографического списка, включающего 128 источников. Работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 16 таблиц, 47 рисунков.

ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Прессование и гранулирование веществ

Вопросами, связанными с изготовлением облагороженных топлив, занимались российские и иностранные ученые [12-39]. Теория упругости и пластичности подробно изучена и изложена в научно-технической литературе [40-42].

В диссертационной работе Булатова И.А. «Разработка процесса прессового гранулирования мелкодисперсных сред на примере минеральных порошков и древесных отходов» [23, 24] приводится экспоненциальная зависимость изменения давления от относительной длины цилиндрического канала матрицы. Автор также предлагает использовать каналы матрицы с клиновидной областью внутри матриц для уменьшения сечения проходного канала, за счет которых из-за дополнительных пластических деформаций будет увеличиваться удельная плотность гранул. Многие иностранные авторы так же придерживаются математической модели с экспоненциальным распределением давления [25-27].

Предлагаемая в статье «Theoretical analysis of the dominant construction-technological parameters of the lumber scrap pelleting systems from the aspect of the optimal main function of the system» [28] математическая модель прессования, позволяющая определить давление на один канал матрицы, не учитывает физические свойства используемого сырья, а на его величину влияют только конструктивные характеристики прессующих механизмов.

В работе профессора А.О. Сафонова «Автоматизация управления прессом-гранулятором для производства пеллет из древесных отходов» [29] приводится описание технологического процесса производства гранулированного биотоплива и даются рекомендации по улучшению автоматизации работы промышленного оборудования для получения древесного биотоплива и выполнения технико-экономического расчета. Автор пишет, что уменьшение размера частиц исходного сырья приводит к уменьшению нагрузки на главный двигатель прессующих механизмов. В работе датских ученых «Fuel pellets from biomass: The importance of the pelletizing pressure and its dependency on the processing conditions» [25] приводится точно противоположный вывод «pelletizing pressure increased with decreasing particle size».

Поэтому важно проверить истинность этих высказываний и прийти к общим знаменателям в возникающих вопросах касательно степени влияния основных параметров на давление и процесс прессования в целом.

В статье профессора А.О. Сафонова «Математическое моделирование рабочего процесса в вальцово-матричном пресс-грануляторе с торцевым ограничением клиновидного пространства» [30] описывается работа пресса с кольцевой матрицей и предлагается способ повышения эффективности работы и снижения энергетических затрат. «Прессуемый материал в клиновидном пространстве считается сплошной изотропной средой, обладающей свойствами упругопластического тела» [31-33]. Возможность распространения данной модели прессуемого материала на процесс гранулирования растительного сырья и преимущества её применения обоснованы многими авторами.

В работе «Modeling the effect of extrusion parameters on density of biomass pellet using artificial neural network» [35] проведена оценка влияния влажности, скорости движения пуансона, размера частиц и длины фильеры на плотность получаемых гранул. Одним из важных выводов этой работы является то, что влияние длины фильеры на плотность гранулы незначительно.

В диссертационной работе Корякиной Марины Александровны [36] описана математическая модель движения материалов растительного происхождения в экструдере уравнением Оствальда-де Виля, как течение псевдопластической жидкости.

В автореферате Юдина Романа Викторовича [37] рассмотрен вопрос повышения физико-механических свойств уплотненной древесины за счет пульсирующих нагрузок на гидравлическом прессе. Автор подтверждает математическую модель процесса уплотнения древесины с пульсирующей нагрузкой на гидравлическом прессе, позволяющую обосновать параметры амплитудно-частотных характеристик.

В работе [38] А.А. Завражнов отмечает положительный эффект от предварительной обработки прессуемых композиционных материалов паром.

В работе [39] описан и исследован технологический процесс безотходной переработки биомассы подсолнечника с производством из полевых отходов (стебли, корзинки) топливных гранул на шестеренном прессе.

1.2 Математическая модель прессования древесных гранул

В настоящее время для описания процесса гранулирования мелкодисперсного древесного сырья прибегают к математической модели прессования металлических порошков в замкнутых фильерах [43-45]. К древесной грануле прикладывается давление прессования рпр, чтобы двигать ее с постоянной скоростью через матричный канал (фильеру) диаметром Б и длиной I (рис. 1).

Рпр 0 . г

,Р=Р ат

Рисунок 1 - Расчетная схема по определению проталкивающей силы для

гранулированного топлива

Для того, чтобы гранула двигалась с постоянной скоростью, необходимо, чтобы сумма всех действующих на нее сил была равна нулю: £ ^ = 0.

Так как отверстие матрицы представляет собой цилиндр, использована цилиндрическая система координат. В этом случае изменение параметров гранулы

вдоль оси в в силу симметрии будет равно нулю, т.е. — = 0. Вдоль оси цилиндра

об

расположена ось I и нормальная к ней ось г.

На верхнюю торцевую поверхность бесконечно малого цилиндрического элемента гранулы диаметром Б и толщиной (рисунок 1) действует давление р', а на нижнюю торцевую поверхность - р . На боковую цилиндрическую поверхность выделенного элемента действует касательное напряжение трения т и нормальное давление рг. Условие равновесия выделенного элемента записывается в следующем виде:

пБ2(р' — р) 4

— пБ тМ = 0.

(1.2.1)

После несложных преобразований уравнение приводится к виду:

4тй1

-йр = —. (1.2.2)

В первом приближении принято, что местные касательные напряжения т прямо пропорциональны местному нормальному давлению рг:

т ~ рг. (1.2.3)

Заменив пропорциональность, физические характеристики материала поверхностей трения фильеры и гранулы на к, выражение (1.2.3) примет вид:

т = крг. (1.2.4)

При поступлении исходного сырья на вход в фильеру матрицы под воздействием силы давления прессовочного ролика происходит его уплотнение и пластическая деформация уплотненной массы в цилиндр, то есть формирование цилиндрической гранулы заканчивается на входе в фильеру. В этом случае развиваемое прессовочным роликом давление на входе в фильеру будет максимальным, которое затем снижается по мере продвижения спрессованной массы по фильере. Так как осевое давление по длине фильеры снижается, то дополнительных пластических деформаций не происходит, а сама гранула по мере продвижения по фильере будет находиться в упруго-напряженном состоянии. Выбор в качестве расчетной модели цилиндрического элемента гранулы наружным диаметром Б и бесконечно малой длины приводит к тому, что перепад давления по длине этого элемента будет малым, упругие деформации будут малы, вследствие чего упругое состояние этого элемента будет подчиняться закону Гука.

Исходя из указанных выше условий, радиальное давление рг может быть определено через осевое давление р по зависимости:

рг = ур, (1.2.5)

где V - коэффициент Пуассона.

С учетом (1.2.4) и (1.2.5) выражение (1.2.2) принимает вид:

йр=р М. (1.2.6) После разделения переменных и интегрирования (1.2.6) принимает вид:

р = С^ехр( ), (1.2.7) где С - константа интегрирования.

Для определения константы интегрирования С выбрано граничное условие: при I = Ь давление на торцевую поверхность р = рат.

После подстановки граничных условий в уравнение (1.2.7):

С = ратехр(—^). (1.2.8)

Уравнение изменения давления в канале матрицы принимает вид:

(4Ы1 - Щ

р = ратехр I---). (1.2.9)

Полагая 1 = 0, получено выражение для определения величины давления для проталкивания спрессованной гранулы:

Рпр = Рат • 6Хр ( — ). (1.2.10)

1.3 Анализ существующей математической модели гранулирования

Как следует из зависимости (1.2.9), распределение давления в древесной грануле по длине канала матрицы носит экспоненциальный характер (рисунок 2).

Для проверки соответствия полученной математической модели действительным физическим процессам в пресс-грануляторе был выполнен ряд экспериментальных исследований по определению давления проталкивания спрессованной древесной гранулы диаметром 8 мм из одиночной фильеры матрицы длиной 50 мм. На рисунке 3 представлены результаты экспериментальных исследований для древесной гранулы из сосновых опилок различного влагосодержания исходного сырья и гранулометрическим составом до 1 мм [53].

0 2 4 6 8 10

Длина гранулы £, мм

Рисунок 3 - Изменение давления проталкивания гранулы в зависимости от длины гранулы и влагосодержания мелкодисперсного древесного сырья: 1 - 6,1%; 2 - 10,9%; 3 - 15%; 4 - 20%

x .

♦ _

О 10 20 30 40 50

Длина гранулы /, мм

Из рисунка 3 видно, что зависимость давления проталкивания от длины спрессованной гранулы р = f(l) носит квазилинейный характер, что явно противоречит зависимости (1.2.10). Если проанализировать сам вывод зависимости (1.2.10), то видно, что величина давления проталкивания гранулы очень сильно зависит от противодавления на выходе из фильеры. Это справедливо при прессовании гранул из порошковых материалов в замкнутых каналах или фильерах. В пресс-грануляторе выходное отверстие канала матрицы имеет свободный выход в атмосферу, и давление здесь равно атмосферному. Если условно поместить его в газоплотную камеру и начать вакуумировать, то постоянная интегрирования С, согласно уравнению (1.2.8), начнет снижаться и стремиться к нулю. В этом случае согласно уравнению (1.2.10) давление прессования также будет стремиться к нулю, то есть рпр ^ 0, что противоречит физике процесса гранулирования.

На основании выше сказанного можно утверждать, что используемая в настоящее время математическая модель процесса прессования пеллет в грануляторах не отражает реальной физики процесса гранулирования.

1.4 Выводы и постановка задач исследований

Многие ученые и инженеры заняты изучением технологического процесса прессования топливных гранул, а существующая математическая модель прессования древесных гранул в пресс-грануляторах не отражает реальной физики процесса гранулирования. С учетом того, что ДТГ являются широко используемым в ряде стран

топливным ресурсом и перспективным топливом в РФ, целью диссертационной работы является разработка математической модели прессования древесного сырья на пресс-грануляторах с плоской матрицей с учетом накопленного другими авторами опыта и собственных экспериментальных данных. Математическая модель будет связывать как физико-механические свойства сырья, так и конструктивно-технологические особенности процессов и оборудования с конечными показателями качества получаемого продукта.

Для того, чтобы правильно подобрать граничные условия математической модели, необходимо провести ряд экспериментов и выполнить анализ по выявлению факторов, влияющих на величину давления прессования. Помимо этого, важно правильно выбрать конечные показатели качества, изучив нормативные документы, регламентирующие формативные и информативные показатели твердого биотоплива, методологию их определения.

Подтвердить истинность и адекватность разработанной модели предполагается на действующей установке, реализующей технологический цикл ЦДГ, в качестве которого служит экспериментальная установка производства ДТГ. В результате экспериментальных исследований на ней будут получены данные по определению рабочих режимов пресс-гранулятора, зависимости влияния физико-механических свойств, а также гранулометрического состава исходного сырья на конечные показатели качества гранул. Модернизация существующей установки и дооснащение ее тензометричекой системой и датчиками силы позволит определить истинное давление прессования, которое возникает в каналах плоских матриц при воздействии роликов на прессуемый материал.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Попов, Анатолий Николаевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Тепловой расчет котельных агрегатов (Нормативный метод). 2-е издание, перераб. -М.: Энергия, 1973. - 296 с. с ил.

2. Тепловой расчет котлов (Нормативный метод). Издание 3-е, перераб. и доп. - СПб: НПО ЦКТИ, 1998. - 256 с.

3. Bob Flach, Karin Bendz, Roswitha Krautgartner and Sabine Lieberz. EU Biofuels Annual 2013. The Hague.

4. Stähl M. Improving Wood Fuel Pellets for Household Use - Perspectives on Quality, Efficiency and Environment. Doctoral Thesis. ISSN 1403-8099. Karlstad: Karlstads universitet, 2008. - 89 p.

5. Семенов Ю.П. Лесная биоэнергетика: учебное пособие / Ю.П. Семенов, Б. Хиллринг, В.К. Любов и др.; под ред. Ю.П. Семенова. - М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2008. - 348 с.

6. Любов В.К. Повышение эффективности энергетического использования биотоплив: учебное пособие / В.К. Любов, С.В. Любова. - Архангельск: Изд-во ОАО «Солти», 2010. - 496 с.

7. Доклад о состоянии и развитии конкурентной среды на рынках товаров, работ и услуг Архангельской области в 2015 году / Протокол № 1 от 22 марта 2016 года заседания комиссии по инвестиционной политике и развитию конкуренции в Архангельской области. - 54 с.

8. Доклад «Состояние и охрана окружающей среды Архангельской области за 2015 год» / Министерство природных ресурсов и лесопромышленного комплекса Архангельской области, 2016. - 432 с.

9. Распоряжение Правительства РФ: энергетическая стратегия России [электронный ресурс] / Распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009. - Режим доступа: http://minenergo.gov.ru/aboutminen/energ ostrategy.

10. Климатическая доктрина Российской Федерации [электронный ресурс] / Распоряжение Президента РФ от 17.12.2009 г. № 861-рп. - Режим доступа: http://kremlin.ru/events/president/news/63 65.

11. Указ Президента Российской Федерации об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации и

перечня критических технологий Российской Федерации [электронный ресурс] / Указ Президента Российской Федерации № 899 от 07.07.2011. - Режим доступа: http://www.kremlin.ru/acts/bank/3 3514.

12. Назаров, В.И. Исследование процесса гранулирования дисперсных отходов на роторных прессах с плоской матрицей/ В.И.Назаров, Д.А.Макаренков, И.А.Булатов. // Вестник МИТХТ. - 2010. - т.5, №6. - С. 13-16.

13. Модин, Н.А. Брикетирование измельченной древесины и древесной коры / Н.А. Модин, А.Н. Ерошкин. -М., «Лесная промышленность», 1971, -112 с.

14. Модин, Н.А. Распирающие усилия и коэффициенты трения при прессовании измельченной древесины в матрицах. Техническая информация/ Н.А. Модин, А.Н. Ерошкин, Р.М. Мурзич, Р.И. Гудцев. -М., изд. ЛТА имени С.М.Кирова, -1968.

15. Ивин, Е.Л. Гранулирование древесины. Практические и теоретические ос новы или что происходит внутри гранулятора /Е.Л. Ивин, В.М. Глуховский //. -Биоэнергетика. - 2007. № 3. - С.1.

16. Коршак, А.В. Обоснование технологии производства древесных брикетов на прессовом оборудовании ударного типа: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.21.01 / Андрей Валентинович Коршак. - СПб, 2011. - 20 с.

17. Гомонай, М.В. Производство топливных брикетов. Древесное сырье, оборудование, технологии, режимы работы/ М.В. Гомонай// - М.: ГОУ ВПОМГУЛ, 2006. - 68 с.

18. Niels Peter K. Nielsen, Douglas J. Gardner, Torben Poulsen, Claus Felby. Importance of temperature, moisture content, and species for the conversion process of wood residues into fuel pellets. Wood and Fiber Science, 41(4), 2009, pp. 414-425.

19. Holm J K, Henriksen U B, Johan E. Hustad J E, et al. Toward an understanding of controlling parameters in softwood and hardwood pellets production [J]. Energy and Fuels, 2006, 20(6): 2686-2694.

20. Krizan P., Soos L., Vukelic Dj. Counter pressure effecting on compacted briquette in pressing chamber. Journal of Production Engineering. Vol.12, No.1, 2010, pp.63-66.

21. Holm J K, Henriksen U B , Kim Wand K, et al. Hustad and dor the posselt. Experimental

verification of novel pellet model using a single pelleter unit [J]. Energy and Fuels, 2007, 21(42): 2446-2449.

22. Mehrdad A, Rolf G, Paul G. The influence of raw material characteristics on the industrial pelletizing process and pellet quality [J]. Fuel Processing Technology, 2008, 89 (12): 1442-1447.

23. Булатов И.А. Разработка процесса прессового гранулирования мелкодисперсных сред на примере минеральных порошков и древесных отходов. Автореферат кандидатской диссертации. 2012. - 25 с.

24. Назаров В.И., Макаренков Д.А., Булатов И.А. Исследование процесса гранулирования дисперсных отходов на роторных прессах с плоской матрицей. Теоретические основы химической технологии. Вестник МИТХТ, 2010, т.5, No.6. -с. 13-16.

25. Wolfgang Stelte, Jens K. Holm, Anand R. Sanadi, S0ren Barsberg, Jesper Ahrenfeldt and Ulrik B. Henriksen. Fuel pellets from biomass: The importance of the pelletizing pressure and its dependency on the processing conditions. Fuel. Volume 90, Issue 11, November 2011, pp. 3285-3290.

26. WU Kai, SHI Shuijuan, PENG Binbin, DING Wuxue, and SUN Yu. Modeling and Analysis on Production Yield and Energy Consumption of Pelleting Process. Journal of Northeast Agricultural University. Vol.17, No.1, March 2010, pp. 65-70.

27. Krizan P., Soos L., Vukelic Dj. Counter pressure effecting on compacted briquette in pressing chamber. Journal of Production Engineering. Vol.12, No.1, 2010, pp.63-66.

28. Milan Tica, Milosav Djurdjevic. Theoretical analysis of the dominant construction-technological parameters of the lumber scrap pelleting systems from the aspect of the optimal main function of the system. Machine Design (2007). ISBN 978-86-7892-038-7. pp. 435-438.

29. Сафонов А.О. Автоматизация управления прессом-гранулятором для производства пеллет из древесных отходов / А.О. Сафонов // Научный журнал КубГАУ. - 2011. -№74(10).

30. Сафонов А.О. Математическое моделирование рабочего процесса в вальцово-матричном пресс-грануляторе с торцевым ограничением клиновидного пространства / А.О. Сафонов // Научный журнал КубГАУ. - 2012. - №75(01).

31. Винников Г.А. Исследование процесса гранулирования комбикорма в прессах с вращающейся кольцевой матрицей: дис. канд. техн. наук. - М., 1970. - 164 с.

32. Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. М.: Колос, 1984. - 445 с.

33. Полищук, В.Ю. Исследование процесса гранулирования комбикормов и путей повышения долговечности рабочих органов прессов-грануляторов: дис. канд. техн. наук: 05.02.14 / В.Ю. Полищук. - М., 1979. - 192 с.

34. Друянов, Б.А. Прикладная теория пластичности пористых тел. М.: Машиностроение, 1989. - 168 с.

35. Abedin Zafari, Mohammad Hossein Kianmehr, Rahman Abdolahzadeh. Modeling the effect of extrusion parameters on density of biomass pellet using artificial neural network. International Journal of Recycling of Organic Waste in Agriculture (2013). ISSN: 21953228.

36. Корякина М.А. Повышение эффективности работы одношнекового экструдера на основе структурно-параметрического синтеза для прессования семян рапса. Автореферат кандидатской диссертации. 2011. - 19 с.

37. Юдина Р.В. Разработка режимов гидравлического вибратора пресса для повышения физико-механических свойств уплотненной древесины. Автореферат кандидатской диссертации. 2007. - 16 с.

38. Завражнов А.А. Прессование древесных композиционных материалов с продувкой паром и вакуумированием. Автореферат кандидатской диссертации. 2000. - 19 с.

39. Волков Д.С. Технология и пресс для производства топливных гранул из стеблей подсолнечника. Автореферат кандидатской диссертации. 2012. - 19 с.

40. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука, 1979. - 560 с.

41. Победря Б.Е. Численные методы теории упругости и пластичности. - М.: Изд-во МГУ, 1995. - 366 с.

42. Колтунов М.А., Кравчук А.С., Майборода В.П. Прикладная механика деформируемого твердого тела: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высш. школа, 1983. - 349 с.

43. Финдайзер, Б. Порошковая металлургия. Спеченные и композиционные материалы / Б.Финдайзер, Э.Фридрих, В.Шатт. - М.: Металлургия, 1983. - 520 с.

44. Загиров, Н.Н. Конспект лекций по дисциплине «Теория обработки металлов давлением» / Н.Н.Загиров, Е.В.Иванов, В.П.Катрюк, В.Н.Баранов. - Красноярск. -2007. - 217 с.

45. Рыбин, Ю.Н. Теория уплотнения порошковых материалов: учебное пособие/ Ю.Н.Рыбин. - С.-Петербург: СбГТУ, 2002. - 109 с.

46. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.

47. Залкинд Е.М., Козлов Ю.В. Проектирование ограждений паровых котлов. - М. Энергия, 1980. - 288 с., ил.

48. ВСН 315-80. Инструкция по проектированию футеровок тепловых агрегатов нефтеперерабатывающей промышленности из легкого жаростойкого бетона и теплоизоляционных материалов.

49. ВСН 429-81. Инструкция по проектированию футеровок промышленных печей из огнеупорных волокнистых материалов.

50. Гаврилов А.С. Определение тепловых потерь и снижение энергозатрат газо(паро)жидкостных аппаратов на предприятиях топливно-энергетического комплекса. Автореферат кандидатской диссертации. 2010. - 15 с.

51. Коваленко А.П. Расчетно-экспериментальные исследования определения тепловых потерь тепловизионным способом при энергетической паспортизации зданий. Автореферат кандидатской диссертации. 2005. - 19 с.

52. Рекомендации по проведению энергоаудита промышленных печей, оказание услуг энергосервиса для печного парка предприятий, с использованием «Способа контроля состояния футеровки промышленной" печи МПК Б27Б 19/90». Редакция Титаренко Ю.Ю. Авторские права принадлежат Титаренко Ю.Ю., Засульский А.В., Севак Е.В. Воронеж, Чебаркуль, 2013г., 31 с.

53. ГК от 8.09 2010 года №14.740.11.0097. Исследование и разработка методов совершенствования технологического процесса получения гранулированного топлива из древесного сырья, как возобновляемого источника энергии.

54. Отчет о выполнении работ по реализации мероприятия Программы развития САФУ. Исследование работы теплогенерирующих установок при сжигании различных видов биотоплива с целью определения эффективности их применения в условиях Европейского Севера России и Арктики. - Архангельск: САФУ, 2013.

55. Отчет о выполнении работ по реализации мероприятия Программы развития САФУ. Исследование воздействия на окружающую среду Европейского Севера России и Арктики процессов сжигания различных видов топлив с разработкой мероприятий,

направленных на повышение эффективности работы теплогенерирующих устройств.

- Архангельск: САФУ, 2014.

56. Овчинников А.Г. Основы теории штамповки выдавливанием на прессах. М.: Машиностроение, 1983г. - 200 с.

57. Бронштейн И.Н., Семедяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. - М., Наука, 1981г. - 723 с.

58. Классен П.В., Гришаев И.Г. Основы техники гранулирования. - М.: Химия, 1982. -272 с.

59. Программное обеспечение ZetLab. Руководство оператора. Часть 1. ЗТМС.00068-01 34. - Зеленоград: ЗАО «Электронные технологии и метрологические системы». -227 c.

60. Пеллетный рынок Германии [электронный ресурс] / - Режим доступа: http://www.infobio.ru/analytics/2678.html.

61. EN 14961-1. Solid biofuels - Fuel specification and classes - Part 1: General requirements. European Standards (EN). Deutschen Pelletinstitut (DEPI) and Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Berlin, 2010. - 9 p.

62. ГОСТ Р 54220-2010. Технические характеристики и классы топлива. Часть 1. Общие требования. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2010. - 16 с.

63. Сертифицированные пеллеты: качество + надежность [электронный ресурс] / -Режим доступа: http://www.lesprominform.ru/jarchive/journals/itemshow/85.

64. Международные правила толкования торговых терминов [электронный ресурс] / -Режим доступа: http://www.iccwbo.org/products-and-services/trade-facilitation/incoterms-2010.

65. ГОСТ Р 54187-2010. Биотопливо твердое. Отбор проб. Общие требования. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 12 с.

66. ГОСТ Р 54217-2010. Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть 1. Методы отбора проб.

- Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 20 с.

67. ГОСТ Р 54218-2010. Биотопливо твердое. Отбор проб. Часть 2. Методы отбора проб зернистых материалов, перевозимых грузовыми автомобилями. - Введ. 2012-07-01.

- М.: Стандартинформ, 2012. - 16 с.

68. ГОСТ Р 54212-2010. Биотопливо твердое. Методы подготовки проб. - Введ. 201207-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 19 с.

69. ГОСТ Р 54211-2010. Биотопливо твердое. Определение содержания влаги высушиванием. Часть 3. Влага аналитическая. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 5 с.

70. ГОСТ Р 54186-2010. Биотопливо твердое. Определение содержания влаги высушиванием. Часть 1. Общая влага. Стандартный метод. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 5 с.

71. ГОСТ Р 54185-2010. Биотопливо твердое. Определение зольности. - Введ. 2012-0701. - М.: Стандартинформ, 2012. - 8 с.

72. ГОСТ Р 54184-2010. Биотопливо твердое. Определение выхода летучих веществ. -Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 8 с.

73. ГОСТ Р 54188-2010. Биотопливо твердое. Определение гранулометрического состава. Часть 1. Метод ситового анализа на плоских ситах с размером отверстий 3,15 мм и более. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 12 с.

74. ГОСТ Р 54189-2010. Биотопливо твердое. Определение гранулометрического состава. Часть 2. Метод с применением вибрационного сита с размером отверстий 3,15 мм и менее. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 12 с.

75. ГОСТ Р 54191-2010. Биотопливо твердое. Определение насыпной плотности. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 8 с.

76. ГОСТ Р 54192-2010. Биотопливо твердое. Определение содержания влаги высушиванием. Часть 2. Общая влага. Ускоренный метод. - Введ. 2012-07-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 8 с.

77. ГОСТ Р 55110-2012. Биотопливо твердое. Определение механической прочности пеллет и брикетов. Часть 1. Пеллеты. - Введ. 2014-07-01. - М.: Стандартинформ, 2014. - 8 с.

78. EN 15210-1. Solid biofuels - Methods for the determination of mechanical durability of pellets and briquettes - Part 1: Pellets. European Standards (EN). Deutschen Pelletinstitut (DEPI) and Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Berlin, 2009. - 14 p.

79. Испытания твердого биотоплива: лабораторный практикум / сост.: В.К. Любов, П.В. Малыгин, А.Н. Попов, Е.И. Попова; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. - Архангельск: САФУ, 2015. - 84 с. : ил

80. Испытания твердых топлив: метод. указания к выпол. лаб. работ / В.К. Любов, Ю.К. Опякин. - Архангельск: РИО АЛТИ, 1988. - 24 с.

81. Lyubov V.K., Malygin P. V., Popov A. N., Popova E. I.. Determining heat loss into the environment based on comprehensive investigation of boiler performance characteristics. Thermal Engineering. Volume 62, Issue 8, August 2015. - pp. 572-576. ё

82. Любов В.К., Малыгин П.В., Попов А.Н., Попова Е.И. Определение потерь тепла в окружающую среду на основе комплексного исследования эффективности работы котлов // Теплоэнергетика. 2015, №8. - с. 36-41.

83. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: учеб. для вузов. М.: Энергия, 1975. - 486 с.

84. Петухов Б.С., Генин Л.Г., Ковалев С.А. Теплообмен в ядерных энергетических установках / Учебное пособие для вузов / Под ред. Б. С. Петухова. - М.: Атомиздат, 1974. - 408 с.

85. Галин Н.М., Кириллов Л.П. Тепломассообмен / Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987.- 376 с.: ил.

86. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. - 344 с.

87. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.

88. Никитин В.М., Оболенский А.В., Щеголев В.П. Химия древесины и целлюлозы. М.: Лесная промышленность, 1978. - 368 с.

89. Федоренчик А.С., Ледницкий А.В., Кожухов Н.И., Никишов В.Д. Биотопливо из древесного сырья. М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2010. - 384 с.

90. Ежегодный доклад о состоянии и использовании лесов Российской Федерации [электронный ресурс] / - Режим доступа: https://www.mnr.gov.ru/news/detail.php?ID=131591.

91. Попов А.Н., Любов В.К., Мюллер О.Д., Попова Е.И. Математическая модель и процесс производства древесного гранулированного топлива // Химия твердого топлива. 2016, №2. - с. 38-45.

92. Мюллер О.Д., Мелехов В.И., Любов В.К., Герасимчук Д.Л., Попов А.Н. Влияние технологических параметров прессования на относительную плотность топливных древесных гранул // Известия вузов. Лесной журнал. 2013, № 1. - с. 116-122.

93. Попов А.Н., Любов В.К., Мюллер О.Д., Малыгин П.В., Попова Е.И. Особенности эксплуатации пресс-гранулятора с плоской матрицей // Развитие СевероАрктического региона: проблемы и решения: Материалы научной конференции

профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова, посвященной Дню российской науки. - Часть 1. 6-9 февраля, Архангельск. - ИПЦ САФУ, 2012. - с. 152-153.

94. Мюллер О.Д., Мелехов В.И., Герасимчук Д.Л., Любов В.К., Попов А.Н. Экспериментальный стенд для исследования процессов прессования древесных гранул // Известия вузов. Лесной журнал. 2012, № 1. - с. 42-46.

95. Мюллер О.Д., Малыгин В.И., Любов В.К. Определение технологической температуры поверхности древесных гранул // Известия Вузов. Лесной журнал. -2011, № 5. - с. 43-48.

96. Любов В.К., Малыгин П.В., Попов А.Н., Попова Е.И. Исследование процесса производства древесных гранул на прессе с плоской матрицей // Наука XXI века: Проблемы академической мобильности исследователя и методологии исследования: материалы II Международной научно-практической конференции «Проблемы развития энергетической и транспортной инфраструктур в условиях освоения Европейского Севера и Арктического региона на ближайшую перспективу». Архангельск. - ИПЦ САФУ, 2012.

97. Попов А.Н., Любов В.К., Мюллер О.Д., Попова Е.И. Тензометрические исследования процесса прессования древесных гранул на грануляторе с плоской матрицей // Вестник ЧГУ. Научный журнал. Технические науки. 2015, №8. - с. 1418.

98. Малыгин П.В., Любов В.К. Характеристики топливных гранул из различных видов древесных пород / Химия твердого топлива, №5, 2015. с. 61 - 69.

99. Ривкин С.Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 80 с., ил.

100. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И., Дементей С.В. Оценка перспектив использования низкопотенциальных энергетических ресурсов в качестве сырья для производства облагороженных биотоплив // Тезисы докладов XIX Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках». 20-24 мая, Орехово-Зуево. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - с. 412-413.

101. ГОСТ 147-95. Топливо твердое минеральное. Определение высшей теплоты сгорания и вычисление низшей теплоты сгорания. Введ. 1997-01-01. - Минск, 1997. - 46 с.

102. Исследование теплотворной способности топлива: Методические указания к выполнению лабораторной работы №4 / В.К. Любов, А.Н. Попов. - Архангельск: ИПЦ САФУ, 2012. - 28 с.: ил.

103. Любов В.К., Дьячков В.А. Программно-методический комплекс для обработки результатов испытаний теплоэнергетического оборудования и расчета вредных выбросов. Труды 2-й Российской Национальной конференции по теплообмену. т.3. Свободная конвекция. Тепломассообмен при химических превращениях. М., МЭИ, 1998, с. 225 - 228.

104. Эстеркин Р.И. Эксплуатация, ремонт, наладка и испытания теплотехнического оборудования. СПб.: Энергоатомиздат, 1991. —304 с: ил.

105. Аэродинамический расчет котельных установок (нормативный метод). Под ред. С.И. Мочана. Изд. 3-е. - Л.: Энергия, 1977. - 562 с. ГОСТ 30735-2001.

106. Котлы отопительные водогрейные теплопроизводительностью от 0,1 до 4,0 МВт. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2001. - 18 с.

107. Правила технической эксплуатации коммунальных отопительных котельных. - М.: НПО ОБТ, 1992. - 87 с.

108. Любов В.К. Поверочный расчет котельных агрегатов / 2-е изд., испр. и доп. -Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. - 160 с.

109. Энергетическое обследование цеха по производству древесных гранул / В.К. Любов, В.В. Горюнов // Вестник ЧГУ. Научный журнал. Социально-гуманитарные и технические науки. - 2009. №3. - с. 100-107.

110. Любов В.К., Попов А.Н. Модернизация объектов коммунальной энергетики // Вестник ЧГУ. Научный журнал. Естественные и технические науки. 2011, №2, Том 2. - с. 5-9.

111. Любов В.К., Попов А.Н., Мюллер О.Д. Исследование эффективности сжигания дров в стальных водогрейных котлах // Вестник ЧГУ. Научный журнал. Технические науки. 2013, №2, Том 2. - с. 16-21.

112. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И., Дементей С.В. Исследование эффективности работы отопительных установок и их использование в модульных

малоэтажных зданиях в условиях Северо-Арктического региона // Вестник ЧГУ. Научный журнал. Технические науки. 2013, №2, Том 2. - с. 11-16.

113. Любов В. К., Попов А. Н., Малыгин П. В., Попова Е. И. Исследование эффективности использования древесного топлива в теплогенерирующих установках мини-ТЭЦ // Вестник ЧГУ. Научный журнал. Технические науки. 2015, №2. - с. 24-28.

114. Любов В.К., Попов А.Н. Энергетическое обследование водогрейных котлоагрегатов, сжигающих биотопливо // Наука XXI века: Проблемы академической мобильности исследователя и методологии исследования: материалы I Международной научно-практической конференции «Энергетика и энергоэффективность в условиях геостратегического развития и освоения Арктического региона». - ИПЦ САФУ, 2012. - с. 114-119.

115. Любов В.К., Попов А.Н., Мюллер О.Д. Исследование эффективности работы стальных водогрейных котлов // Наука XXI века: Проблемы академической мобильности исследователя и методологии исследования: материалы II Международной научно-практической конференции «Проблемы развития энергетической и транспортной инфраструктур в условиях освоения Европейского Севера и Арктического региона на ближайшую перспективу». - ИПЦ САФУ, 2012. -с. 543-552.

116. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И. Экспериментальное исследование водогрейных котлов, сжигающих древесные гранулы // Труды VI Международной школы-семинара молодых ученых и специалистов «Энергосбережение - теория и практика». 22-26 октября. - М.: Издательский дом МЭИ,2012. - с. 66-70.

117. Любов В.К., Попов А.Н., Мюллер О.Д. Модернизация отопительных котельных // XIV Минский Международный форум по тепло- и массообмену. 24-28 сент., Минск, 2012. - с. 303-305.

118. Любов В.К., Попов А.Н., Мюллер О.Д. Пример реализации проекта строительства отопительных котельных на местных видах топлива // Новости теплоснабжения. Научно-технический журнал. - 2013. №1(149). - с. 35-39.

119. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И., Дементей С.В. Повышение эффективности энергетического использования биотоплив в отопительных

установках коммунально-бытового сектора // Тезисы докладов XIX Школы-семинара молодых ученых и специалистов под руководством акад. РАН А.И. Леонтьева «Проблемы газодинамики и тепломассообмена в энергетических установках». 20-24 мая, Орехово-Зуево. - М.: Издательский дом МЭИ, 2013. - с. 411-412.

120. Любов В.К., Попов А.Н., Попова Е.И., Малыгин П.В. Исследование эффективности сжигания древесного топлива в котлах мини-ТЭЦ // Сборник материалов докладов IX семинара вузов по теплофизике и энергетике (21-24 октября 2015 г., г. Казань). -Казань: Редакционно-издательский отдел КГЭУ, 2015. - с. 215-225.

121. Трембовля В.И., Фингер Е.Д., Авдеева А.А. Теплотехнические испытания котельных установок. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 416 с.

122. Пат. 2555726 Российская Федерация, МПК Б24Б 1/18, 1/185 Топочное устройство / Попов А.Н. заявитель, ФГАОУ ВПО САФУ патентообладатель. - № 2014100812/03, Заявка 10.01.2014; опубл. 10.07.2015 Бюл. № 19. - 9 с.: ил.

123. ГОСТ Р 7.0.11-2011. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Диссертация и автореферат диссертации. Структура и правила оформления. - Введ. 2012-09-01. - М.: Стандартинформ, 2012. - 16 с.

124. ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. - Введ. 1996-07-01. - М.: Стандартинформ, 2007. - 31 с.

125. Шенк Х. Теория инженерного эксперимента. - Пер. с англ. Е. Г. Коваленко под ред. Н. П. Бусленко. - М.: Мир, 1972. - 384 с.

126. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И. Исследование эффективности работы водогрейного котла при сжигании биотоплив // Биотехнологии в химико-лесном комплексе: материалы международной научной конференции.11-12 сентября, Архангельск. - ИД САФУ, 2014. - с. 201-204.

127. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И. Исследование и оптимизация процессов сжигания твердых топлив в установках малой мощности // Тезисы Шестой Российской национальной конференции по теплообмену.Т.3. 27-31 октября, Москва. - М.: Издательский дом МЭИ, 2014. - 318 с.

128. Любов В.К., Попов А.Н., Малыгин П.В., Попова Е.И. Исследование технологического процесса производства древесного гранулированного топлива и эффективности его энергетического использования // Теплофизика и энергетика: конференция с международным участием «VIII Всероссийский семинар вузов по теплофизике и энергетике»: тезисы докладов. Екатеринбург, УрФУ, 2013. - с. 100 -101.