Экономическая эффективность применения СВЧ-маслоплавителя в фермерских хозяйствах Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 637.1

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СВЧ-МАСЛОПЛАВИТЕЛЯ В ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ

ECONOMIC EFFICIENCY OF USING MICROWAVE BUTTER MELTER

IN FARM ENTERPRISES

Г. А. Александрова

G. A. Aleksandrova

ФГБОУВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»,

г. Чебоксары

Аннотация. Описан принцип действия установки для термообработки сливочного масла и приведена технико-экономическая оценка ее применения в малых фермерских хозяйствах.

Abstract. The article presents the operating principle of the unit for thermal processing butter and gives the technical and economic estimation of using it in small farm enterprises.

Ключевые слова: маслоплавитель, циркуляционный насос, эндогенный нагрев, сливочное и топленое масло, экономическая эффективность.

Keywords: butter melter, circulating pump, endogenous heating, butter and drawn butter, economic efficiency.

Актуальность исследуемой проблемы. Известно, что для получения топленого масла применяют плавители различных конструкций, где источниками тепла служат ТЭНы и паровые рубашки. Например, жиротопка марки АРЖ-МИ производительностью 30 кг/ч, представляющая собой двустенный сосуд, укомплектована электрическими ТЭНами и циркуляционным насосом [1]. Она предназначена для растапливания блоков жира, сливочного масла, но при этом энергетические затраты достаточно высокие 0,45...0,5 кВт-ч/кг. С целью снижения энергетических затрат необходимо разработать новую технологию выработки топленого масла, позволяющую улучшить его качество. В связи с этим разработка СВЧ-маслоплавителя актуальна.

Материал и методика исследований. На основе результатов, полученных ведущими учеными в области технологии производства сливочного масла, теории теплообменных процессов, объективно существующих закономерностей диэлектрического нагрева продуктов решена научно-техническая задача — обеспечение термообработки сливочного масла в процессе циркуляции по замкнутому контуру за счет пульсирующего воздействия электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона.

Проанализированы физико-механические и диэлектрические параметры сырья, т. е. сливочного масла. Системный анализ литературных трудов таких авторов, как: С. А. Бредихин, В. Н. Юрин, Г. Н. Крусь, Ю. П. Золотин и др. - в области разработки технологического оборудования для производства масла, И. Ф. Бородин, А. С. Гинзбург

Вестник ЧГПУ им. И. Я. Яковлева. 2012. № 2 (74)

и др. - в области электротехнологии, Ю. Н. Пчельников, М. С. Нейман и др. - в области электроники сверхвысоких частот - позволил усовершенствовать процесс термообработки сливочного масла, разработать конструктивное исполнение рабочей камеры и выявить эффективную модель маслоплавителя с СВЧ-генератором.

Результаты исследований и их обсуждение. Нами изучены диэлектрические характеристики сливочного масла жирностью 72,5 % в зависимости от температуры. Диэлектрическая проницаемость сливочного масла равна 4...4,5, тангенс угла диэлектрических потерь - в пределах 0,1, а фактор потерь - 0,4...0,5. Также проанализированы физико-механические параметры сырья в зависимости от температуры. Например, для сливочного масла жирностью 72,5 % плотность с увеличением температуры от 10 до 60 °С уменьшается с 960 до 920 кг/м3, теплоемкость уменьшается с 4 до 2,6 кДж/кг-°С, вязкость падает с 12 до 1 Па-с.

12 3 1,

а)

б)

Рис. 1. СВЧ-маслоплавитель: а) пространственное изображение общего вида; б) общий вид без крышки; в) реальное исполнение; 1 - электронный блок СВЧ-генератора, 2 - камера (располагается под крышкой 7), 3 - объемный перфорированный резонатор (находится внутри емкости), 4 - диэлектрический трубопровод,

5 - насос для перекачивания сливок,

6 - приемный патрубок, 7 - крышка

Процесс выработки топленого масла следующий. Залить воду комнатной температуры так, чтобы часть резонаторной камеры была заполнена. Включить СВЧ-генераторы и циркуляционный насос. При достижении температуры воды в пределах 30...32 °С произвести загрузку сырья. Насос вначале осуществляет рециркуляцию воды. Теплая вода обливает сырье, которое частично расплавляется, стекает через перфорацию внутрь резо-наторной камеры, а далее происходит рециркуляция воды с продуктом. Такой многократный пульсирующий режим способствует полному расплавлению сырья, и топленое масло будет соответствовать по органолептическим и физико-механическим показателям нормативным данным.

Нами проведена технико-экономическая оценка применения СВЧ-маслоплавителя для фермерских хозяйств (табл. 1).

Таблица 1

Технико-экономическая оценка применения СВЧ-маслоплавителя для фермерских хозяйств

Показатели Базовый маслоплавитель Проектный маслоплавитель

Балансовая стоимость, руб. 50000 22877,16

Производительность установки, кг/ч 30 30

Потребляемая электроэнергия, кВт-ч/кг 0,43 0,178

Эксплуатационные расходы на выработку топленого масла, руб./месяц 24407,88 19909,82

Себестоимость расходов на выработку топленого масла, руб./кг 4,15 3,38

Цена сырья, руб./кг 110 110

Себестоимость топленого масла, руб./кг 114,15 113,38

Цена реализации топленого масла, руб./кг 150 150

Прибыль, руб./кг 35,85 36,62

Объем выработанной продукции, кг/ месяц 5880 5880

Капитальные затраты, руб./(кг/месяц) 8,50 3,89

Экономическая эффективность, руб./год 119387,5

Рентабельность, % 31,41 32,3

Рентабельно при объеме выпускаемой продукции свыше, кг/месяц - 5880

Резюме. Экономический эффект от применения СВЧ-маслоплавителя производительностью 30 кг/ч составляет 119387,5 руб./год.

ЛИТЕРАТУРА

1. Крусь, Г. Н. Технология молока и молочных продуктов / Г. Н. Крусь, А. Г. Храмцов и др. - М. : Колос, 2004. - 455 с.