Обоснование оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом для термообработки вторичного мясного сырья Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

4.3.2 ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ _И ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Научная статья УДК 621.385.6

DOI: 10.24412/2227-9407-2024-1-41 -58 EDN: DZUGYA

Обоснование оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом для термообработки вторичного мясного сырья

Евгений Викторович Воронов1, Галина Владимировна Новикова23, Сергей Александрович Суслов3, Ольга Валентиновна Михайлова4, Марьяна Валентиновна Просвирякова5

I, я 3 4 Нижегородский государственный инженерно-экономический университет, Княгинино, Россия 5Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, Москва, Россия

1 e_voronov@list.ru, https://orcid.org/0000-0002-9867-5860

2 NovikovaGalinaV@yandex.ru13, https://orcid.org/0000-0001-9222-6450 3nccmail4@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1189-8023

4ds17823@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-9231-4733 5prosviryakova. maryana@yandex. т, https://orcid. org/0000-0003-3258-260х

Аннотация

Введение. Анализ последовательности процессов переработки слизистых субпродуктов жвачных животных и состав оборудования в технологических линиях показывают, что в них для плавления измельченного жиросо-держащего сырья используют острый пар, а оборудование, предназначенное для вытопки жира, достаточно энергоемкое. В установках для термообработки жиросодержащего сырья с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разной конструкции не решены в полном объеме задачи, касающиеся нейтрализации неприятных запахов. Поэтому продолжены исследования и разработаны установки с источниками бактерицидного потока УФ-лучей и озона. Целью исследований является обоснование оптимальной конструкции установки с СВЧ-энергоподводом для термообработки вторичного мясного сырья методом количественной оценки «качества техники», рассматривающей совокупность показателей, обуславливающие пригодность установки удовлетворять потребности в соответствии с ее назначением.

Материалы и методы. Выбор оптимальной конструкции установки решен на основе многокритериальной оценки «качества техники». Качество установки оценивали как иерархическую совокупность показателей. За эталон приняли установку, в которой при реализации комплекса показателей качества можно получить продукцию с сохранением кормовой ценности.

Результаты и обсуждение. Разработанные 12 установок одного и того же функционального назначения различны по способу ведения процесса термообработки, по применяемым узлам и механизмам, размерам и конфигурации резонатора, принципу действия, способу перемещения сырья, по способу ограничения электромагнитных излучений. Пространственные модели установок и результаты исследования электродинамических параметров приведены для сравнительной оценки. Оценивали: производительность и мощность, функциональные показатели: напряженность электрического поля и его равномерное распределение в резонаторе; собственную добротность резонатора; глубину проникновения ЭМП; радиогерметичность, балансовую стоимость. Этапы решения многокритериальной задачи: 1) составление структурной схемы; 2) определение весо-

© Воронов Е. В., Новикова Г. В., Суслов С. А., Михайлова О. В., Просвирякова М. В., 2024 Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. The content is available under Creative Commons Attribution 4.0 License.

Вестник НГИЭИ. 2024. № 1 (152). C. 41-58. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 1 (152). P. 41-58. ISSN 2227-9407 (Print)

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if тггнмтnizirs FI РГТШГЛ! рпшрмрмт^^^^^^^^^Ё

lyvmlvmiii^ electrical technologies, electrical equipment

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx_

мых коэффициентов критериев; 3) определение оценок возможных вариантов по отдельным критериям; 4) расчет комплексных оценок качества установки; 5) разработка матрицы решений.

Заключение. Оценка отклонения от среднего значения интервалов варьирования критериев для каждой установки показывает, что из 12 установок наименьшее отклонение (0,03) от среднего значения по семи критериям имеет установка под номером 3, с СВЧ-энергоподводом в биконический резонатор с пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов.

Ключевые слова: качество техники, многокритериальная задача, наименьшее отклонение критериев, непрерывный режим, объемные резонаторы, основные критерии, разработанные установки

Для цитирования: Воронов Е. В., Новикова Г. В., Суслов С. А., Михайлова О. В., Просвирякова М. В. Обоснование оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом для термообработки вторичного мясного сырья // Вестник НГИЭИ. 2024. № 1 (152). С. 41-58. DOI: 10.24412/2227-9407-2024-1-41-58

Justification of the optimal installation option with a microwave power supply for heat treatment of secondary meat raw materials

Evgeny V. Voronov1, Galina V. Novikova2B, Sergey A. Suslov3, Olga V. Mikhailova4, Mariana V. Prosviryakova5

12 3 4 Nizhny Novgorod State Engineering and Economic University, Knyaginino, Russia 5 Russian State Agrarian University - Timiryazev Moscow Agricultural Academy, Moscow, Russia

1 e_voronov@list.ru, https://orcid.org/0000-0002-9867-5860

2 NovikovaGalinaV@yandex.ruB, https://orcid.org/0000-0001-9222-6450 3nccmail4@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1189-8023

4ds17823@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-9231-4733 5prosviryakova.maryana@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0003-3258-260x

Abstract

Introduction. Analysis of the sequence of processing processes of mucous by-products of ruminants and the composition of the equipment in the production lines show that they use sharp steam to melt crushed fat-containing raw materials, and the equipment designed for heating fat is quite energy-intensive. In installations for heat treatment of fat-containing raw materials with microwave power supply to resonators of different designs, the tasks related to the neutralization of unpleasant odors have not been fully solved. Therefore, research has continued and installations with sources of bactericidal flux of UV rays and ozone have been developed. The purpose of the research is to substantiate the optimal design of an installation with a microwave power supply for heat treatment of secondary meat raw materials by the method of quantitative assessment of the «quality of equipment», considering a set of indicators that determine the suitability of the installation to meet the needs in accordance with its purpose.

Materials and methods. The choice of the optimal installation design was decided on the basis of a multi-criteria assessment of the «quality of equipment». The quality of the installation was evaluated as a hierarchical set of indicators. The installation was taken as a standard, in which, when implementing a set of quality indicators, it is possible to obtain products with the preservation of feed value.

Results and discussion. The developed 12 installations of the same functional purpose differ in the method of conducting the heat treatment process, in the units and mechanisms used, the size and configuration of the resonator, the principle of operation, the method of moving raw materials, and the method of limiting electromagnetic radiation. Spatial models of installations and the results of the study of electrodynamic parameters are shown for comparative evaluation. The following were evaluated: performance and power, and functional indicators: the electric field strength and its uniform distribution in the resonator; the resonator's own Q-factor; the depth of EMF penetration; radio leakage, book value. Stages of solving a multi-criteria problem: 1) drawing up a block diagram; 2) determination of weighty coefficients of criteria; 3) determination of estimates of possible options for individual criteria; 4) calculation of complex assessments of the quality of the installation; 5) development of a matrix of solutions.

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

Conclusion. The evaluation of the deviation from the average value of the intervals of varying criteria for each installation shows that out of 12 installations, the smallest deviation (0,03) from the average value for eight criteria is the installation number 3, with a microwave power supply to a biconic resonator with packages of plates for heat treatment of meat and bone seizures.

Keywords: quality of equipment, main criteria, multi-criteria task, developed installations, continuous mode, volumetric resonators, the smallest deviation criterion

For citation: Voronov E. V., Novikova G. V., Suslov S. A., Mikhailova O. V., Prosviryakova M. V. Justification of the optimal installation option with a microwave power Supply for heat treatment of secondary meat raw materials // Bulletin NGIEI. 2024. № 1 (152). P. 41-58. DOI: 10.24412/2227-9407-2024-1-41-58

Введение

На агропредприятиях по переработке продукции животноводства осуществляют убой животных и производят пищевую, кормовую и техническую продукцию. Самым сложным и неприятным является процесс переработки камер желудка жвачных животных (рубца, сетки, книжки, сычуга). Процессы переработки указанного сырья с вытопкой жира связаны с потреблением большого количества электроэнергии, пара и воды, а самое главное, образуется большое количество газов с неприятным запахом. Поэтому в оборудовании по переработке такого сырья необходимо предусмотреть систему устранения неприятных запахов.

В существующих линиях переработки мягкого мясного сырья с вытопкой жира предусматривают: тонкое измельчение сырья, вытопку жира в тонком слое, разделение эмульсий и очистку жира на центрифугах. Переработка вторичного сырья связана с неприятными запахами, поэтому должно быть предусмотрено оборудование для очистки отходящих газов, пара. При этом хорошее качество жира сохраняется, если температура не выше 95 °С1, а продолжительность вытопки не более 10 мин. Существуют технологические линии для производства жира, которые укомплектованы разными машинами и аппаратами в зависимости от вида технологического процесса и производительности оборудования для работы в непрерывном режиме. Например:

1) технологическая линия РЗ-ФВТ-1 (Россия) содержит измельчитель-плавитель АВЖ-245, шне-ковую центрифугу ОГШ-321К-5, где шквара отделяется от жировой эмульсии, далее жировую эмульсию сепарируют;

2) в линии фирмы «Альфа-Лаваль» (Швеция) сырье измельчают в волчке и предварительно нагревают острым паром до 60 °С при перемещении шнеком через трубчатое устройство. После чего

сырье перекачивают в плавитель, где нагревают до 76 °С, а далее жиромассу винтовым насосом нагнетают в пароконтактный плавитель, где нагревают острым паром до 100 °С. Жировая эмульсия разделяется в шнековой центрифуге на жир и шквару, которая передается в сушильную камеру;

3) в линии «Титан» (Дания) используют из-мельчитель-плавитель. Вытопку жира осуществляют острым паром и горячей водой (80 °С). Далее насосом массу нагнетают в автоклав, где она острым паром нагревается до 125 °С и плавится. После чего жироводяная смесь поступает в циклон, жидкая смесь отделяется от шквары, которая выгружается в шнековый пресс. Жировая эмульсия нагревается острым паром и горячей водой (95 °С). При обработке жира в тонком слое острым паром происходит его дезодорация, а неприятные запахи частично удаляются;

4) в линии «Ленинград» (Россия) жир вытапливается сухим способом. В рущителе-плавителе жировое сырье измельчают продавливанием через отверстия решетки и затем нагревают до 95 °С глухим паром в цилиндрическом аппарате с паровой рубашкой, в полый шнек также подают глухой пар. Расплавленную жировую массу разделяют на барабанном фильтре. Шквару направляют в шнековый пресс, а жир - в сепаратор;

5) в линии фирмы КСИ (Канада) сырье измельчают в волчке-варильнике, где нагревается острым паром до 75 °С, далее подогревается в баке также острым паром. После чего жиромассу перекачивают насосом в дезинтегратор, а далее в нагреватель, где нагревается до 95 °С. Нагретую массу направляют в шнековую центрифугу. Жировую эмульсию пропускают через пластинчатый подогреватель в сепаратор.

Анализ последовательности процессов переработки сырья и состав оборудования в технологиче-

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

ских линиях показывают, что в них для плавления измельченного жиросодержащего сырья используют острый пар, давлением 0,3 Мпа. Оборудование, предназначенное для вытопки жира, достаточно энергоемкое, поэтому нужны прорывные технологии [1].

В научной школе разработаны установки с СВЧ-энергоподводом в объемные резонаторы разной конструкции [2; 3; 4]. В настоящее время в них не решены в полном объеме следующие вопросы: термообработка сырья сложной конфигурации в непрерывном режиме; генерирование ЭМП сверхвысоких частот с большим КПД в объемном резонаторе; термообработка такого сырья, как слизистые субпродукты, обладающие неприятным запахом; оптимальное размещение магнетронов воздушного охлаждения на поверхности объемных резонаторов и т. п. Решение этих задач - это перспективы к расширению применения энергии ЭМПСВЧ в технологических процессах агропредприятий, а также к успешному внедрению уже полученных результатов. Дальнейшее развитие теории сверхвысокочастотного нагрева и поиски технологов и энергетиков в содружестве с научными работниками [5; 6; 7; 8; 9; 10] определит наиболее рациональное их применение, ускорит внедрение электротехнологических установок с СВЧ-энергоподводом в технологических процессах агропредприятий.

Для физико-гигиенической характеристики термообработки сырья с СВЧ-энергоподводом важными являются величины напряженности электромагнитного поля и характер их распространения в окружающем пространстве. Величины и характер распределения поля обусловливаются мощностью генераторов, распределением излучающих частей внутри установки, наличием и качеством экранирующего корпуса и размещением в помещении металлических поверхностей. Чем больше мощность СВЧ-установки непрерывно-поточного действия, тем сложнее техническое решение полного экранирования излучения. Поэтому в научной школе разрабатываются установки суммарной мощностью не более 10 кВт, с магнетронами воздушного охлаждения [11]. В случае большой мощности установку следует размещать в экранированном помещении, где экран представляет непрерывную электрическую замкнутую поверхность из неферромагнитного материала и имеется приточно-вытяжная вентиляция помещения.

Сложные процессы, возникающие при воздействии ЭМПСВЧ на сырье, необходимость анали-

зировать причины неравномерности нагрева многокомпонентного сырья с целью регулирования температурных градиентов, потребность в расчете параметров резонаторов сложных конструктивных исполнений для проектирования установок, трудности контроля условий диэлектрического нагрева приводят к решению ряда задач теоретического и экспериментального характера. Электрическое поле в многокомпонентном сырье приводит к сложным термическим, влагомиграционным, химическим и механическим процессам2. Однако анализировать явления и рассчитать процессы нагрева с учетом всего комплекса взаимосвязей не представляется возможным. Поэтому в настоящее время ограничивались рассмотрением основных процессов.

Разработанные установки с СВЧ-энергоподводом непрерывно-поточного действия, предназначенные для термообработки сырья, движущегося по заданным законам непрерывно, имеют особенности - это наличие движущихся электроприводных исполнительных механизмов, непосредственно воздействующих на сырье; это устройства для дозирования сырья, контроля качества продукта и автоматического регулирования процесса с целью экономии производственных затрат, повышения производительности труда, снижения трудоемкости. Все это влияет на себестоимость термообработан-ного продукта и экономическую эффективность технологического процесса.

Материалы и методы

Все аспекты использования узлов предполагают научно обоснованный подход к выбору материала экранирующего корпуса, объемного резонатора, транспортирующих механизмов, замедляющих систем, запредельных волноводов и т. п. При выборе материала: изучено назначение механизма; определены условия эксплуатации и особенности конструкции; проведены конструктивные и технологические расчеты, технико-экономические расчеты эффективности применения такого материала. Соблюдение этих рекомендаций позволило устранить причину низкой долговечности и низкой надежности установки, связанную с несовершенством конструкции установки с СВЧ-энергоподводом и электрофизическими приемами [12], нерациональным выбором материалов для изготовления. Изготовление объемных резонаторов из пищевого алюминия или нержавеющей стали соответствует требованиям, предъявляемым технологическому оборудованию пищевых производств. Ра-

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

циональное использование узлов из фторопласта, обладающего высокими эксплуатационными качествами, предполагает полное отсутствие их токсического действия на продукты при контактировании, снижение массы установки в сочетании с высокой удельной прочностью.

Картину распределения напряженности электрического поля в объеме сферического резонатора, диаметр которого кратен половине длины волны, исследовали в программе CST Microwave Studio 2018 трехмерным моделированием резонатора [13]. Исследуемым сырьем служат слизистые субпродукты жвачных животных. Применен метод количественной оценки «качества техники», рассматривающий совокупность показателей, обуславливающих пригодность ее удовлетворять потребности в соот-

3

ветствии с ее назначением .

Результаты и обсуждение

Анализ микроволновых технологий переработки мясного сырья [14; 15; 16; 17; 18; 19] показывает преимущества перед другими источниками энергии, но для термообработки слизистых субпродуктов жвачных животных требуется прорывная технология и техническое средство. Научная проблема - низкая энергоэффективность оборудования для термообработки вторичного жиросодержащего мясного сырья, решается разработкой радиогерметичных установок с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разной конструкции и методом оценки «качество техники» обосновывается выбор эффективной модели установки для непрерывного режима работы.

В установках для термообработки жиросо-держащего сырья с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разной конструкции не решены в полном объеме задачи, касающиеся нейтрализации неприятных запахов [14]. Поэтому продолжены исследования и разработаны установки с источниками бактерицидного потока УФ-лучей и озона.

Целью исследований является обоснование оптимальной конструкции установки с СВЧ-энергоподводом для термообработки вторичного мясного сырья методом количественной оценки «качества техники», рассматривающей совокупность показателей, обуславливающих пригодность установки удовлетворять потребности в соответствии с ее назначением.

Правильный вывод о превосходстве одного из возможных вариантов установки с СВЧ-энергоподводом необходимо сделать не только с

учетом степени достижения требуемых технологических показателей, но и с точки зрения кормовой ценности термообработанного продукта. Так как кормовая ценность продукта может оставаться неизменной, может быть повышена, а может быть уменьшена значительно. При воздействии ЭМП-СВЧ технологический процесс термообработки сырья интенсифицируется, возрастает глубина обработки, продукт претерпевает механические изменения. Необходимо учитывать последствия взаимодействия рабочих органов установки с сырьем, технологические условия, создаваемые в объемном резонаторе. Появляются специальные требования к установке, связанные с расширением ассортимента продукта (жира, шквары, вареного и высушенного мясного продукта и т. п.) и улучшением их качества, сокращением потерь продукта в процессе термообработки.

Превосходство установки с СВЧ-энергоподводом должно формироваться с позиций системы взаимодействия ее узлов с сырьем и находится в прямой зависимости от электрофизических свойств сырья и электродинамических параметров системы «генератор-резонатор-нагрузка». Для успешной работы установки в поточной линии необходимо, чтобы она обладала сочетаемостью с имеющимся в линии оборудованием.

Разработка методики выбора оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом будет способствовать ее совершенствованию. Установки одного и того же функционального назначения могут быть различными в плане способа ведения процесса термообработки сырья, конструкции объемного резонатора, принципа действия, взаимодействия воздействующих электрофизических факторов, используемых транспортирующих механизмов и законов перемещения сырья в объемном резонаторе, габаритных размеров и т. п.

Поэтому задача выбора оптимальной установки решается на основе многокритериальной оценки качества. Основными критериями выбора оптимального варианта установки являются:

- высокая напряженность электрического поля, достаточная для обеззараживания сырья и его равномерное распределение в объемном резонаторе;

- высокая собственная добротность резонатора, характеризующая термический КПД установки;

- равномерность нагрева сырья с учетом глубины проникновения волны сантиметрового диапазона;

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

- удельные энергетические затраты на технологический процесс термообработки сырья;

- допустимая мощность потока излучений (10 мкВт/см2) через экранирующий корпус установки непрерывно-поточного действия;

- соотношение балансовой стоимости и производительности;

- металлоемкость и габаритные размеры установки.

Этапы решения многокритериальной задачи3: 1) составление структурной схемы; 2) определение весомых коэффициентов критериев; 3) определение оценок возможных вариантов по отдельным критериям; 4) расчет комплексных оценок качества установки; 5) разработка матрицы решений.

Установка с СВЧ-энергоподводом в резонаторы обладает множеством показателей, составляющих в целом ее качество. Поэтому к основным показателям как производительность и мощность следует добавлять функциональные показатели, характеризующие качество выполнения технологического процесса: величину напряженности электрического поля и его равномерное распределение в объемном резонаторе; собственная добротность резонатора; непрерывный режим работы установки; соответствие толщины слоя сырья глубине проникновения электромагнитного поля; радиогерметичность, балансовая стоимость установки. Качество установки следует оценить как иерархическую совокупность показателей. За эталон следует считать установку, в которой при реализации комплекса показателей качества можно получить продукцию с сохранением биологической ценности, например кормовой ценности и т. п.

Установку следует рассматривать не только с точки зрения степени достижения необходимых технологических показателей, но и с точки зрения биологической ценности и сокращения потерь продукта в процессе переработки, минимизации всех видов ресурсов (электроэнергии, пара, воды и т. п.). Биологическая ценность может быть уменьшена за счет интенсификации процесса термомеханической обработки (диэлектрического нагрева, измельчения, повышения температуры и т. п.). Биологическая ценность продукта определяется питательной ценностью, органолептическими (вкус, цвет, запах) и микробиологическими свойствами (общее микробное число, КОЕ/г), сроком хранения.

При оценке разрабатываемой установки важно сравнить с лучшими из существующих вариан-

тов оборудования. Разработаны 12 вариантов установки с СВЧ-энергоподводом в объемный резонатор разного конструктивного исполнения и их необходимо сравнивать по шести вышеуказанным показателям с позиций системного подхода. Учесть систему взаимодействия «СВЧ-установка - сырье -биологическая ценность продукта».

В свою очередь, СВЧ-установку следует рассматривать как систему «магнетрон - волновод -объемный резонатор - сырье - запредельные волноводы». Все это определяет совершенство процесса термообработки сырья, а именно слизистых субпродуктов жвачных животных, используемых при производстве корма для животных, птиц, непродуктивной живности. К основным экономическим показателям СВЧ-установки относятся удельный расход энергии, производительность. При разработке следует также учесть рациональность конструкции в соответствии современным тенденциям.

Выбор оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом в рабочую камеру. Разработанные 12 установок одного и того же функционального назначения различны по способу ведения процесса термообработки, по применяемым узлам и механизмам, размерам и конфигурации объемного резонатора, принципу действия, способу перемещения сырья в рабочей камере, по способу ограничения электромагнитных излучений и т. п. При этом учитываются особенности процессов термообработки, обеззараживания и нейтрализации неприятных запахов получаемого продукта. Поэтому задача выбора оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом является многокритериальной, но следует из них выбрать только основные критерии.

Разработанные установки с разными конструктивными исполнениями резонаторов для термообработки и обеззараживания вторичного мясного сырья с визуализацией распределения электрического поля в них приведены на рис. 1 :

1. Установка с СВЧ-энергоподводом для высокотемпературного формования вторичного мясного сырья.

2. Установка с СВЧ-энергоподводом в бико-нический резонатор для измельчения и термообработки вторичного мясного сырья.

3. СВЧ-установка с биконическим резонатором и пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов в непрерывном режиме.

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

4. СВЧ-установка с магнетронным резонатором для термообработки некондиционного вторичного мясного сырья.

5. СВЧ-установка со сфероидным резонатором для термообработки некондиционного вторичного мясного сырья.

6. СВЧ-установка с квазитороидальным резонатором для термообработки и обеззараживания некондиционного вторичного мясного сырья.

7. СВЧ-установка с диафрагмированным резонатором для термообработки некондиционного вторичного мясного сырья.

8. Центробежная установка для термообработки жиросодержащего сырья воздействием электрофизических факторов.

9. СВЧ-установка с коническим резонатором для термообработки и обеззараживания в непрерывном режиме жиросодержащих отходов убоя животных.

10. СВЧ-установка с коаксиальным спиральным резонатором для термообработки вторичного мясного сырья в непрерывном режиме.

11. СВЧ-установка со сферическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросо-держащих мясных отходов в непрерывном режиме.

12. СВЧ-установка со щелевым цилиндрическим резонатором для вытопки жира из измельченных жиросодержащих мясных отходов в непрерывном режиме.

Таблица 1. Установки с разными конструктивными исполнениями резонаторов и визуализация распределения электрического поля в них

Table 1. Installations with different designs of resonators and visualization of the distribution of the electric field in them

№

Общий вид установки / General view of the installation Заявка № 2023112360

Электродинамические параметры / Electrodynamic parameters

E = 2-6 kB/cm, Q = 78000

1 - неферромагнитная загрузочная емкость; 2 - стандартная электроприводная задвижка-измельчитель; 3 - диэлектрический винтовой шнек; 4 - неферромагнитный резонатор в виде усеченного конуса; 5 - магнетроны воздушного охлаждения с волноводами; 6 - диэлектрическое щелевое сито; 7 - диэлектрический вал шнека; 8 - последний диэлектрический винт шнека; 9 - камера прессования; 10 - кольцевой зазор для извлечения термообработанного продукта; 11 - неферромагнитная стационарная кольцевая плита со стороны камеры прессования; 12 -вращающаяся неферромагнитная кольцевая плита на неферромагнитном валу; 13 - механизм прессования с амортизационной пружиной; 14 - гайка для регулирования кольцевого зазора; 15 - приемная емкость для готовой продукции; 16 - неферромагнитная часть вала шнека; 17 -неферромагнитная приемная емкость для жидкой фракции/ 1 - non-ferromagnetic loading container; 2 - standard electric drive valve-shredder; 3 -dielectric screw screw; 4 - non-ferromagnetic resonator in the form of a truncated cone; 5 - air-cooled magnetrons with waveguides; 6 - dielectric slotted sieve; 7 - dielectric screw shaft; 8 - last dielectric screw of the auger; 9 - pressing chamber; 10 - annular gap for removing the heat-treated product; 11 - non-ferromagnetic stationary annular plate from the side of the pressing chamber; 12 - rotating non-ferromagnetic ring plate on a non-ferromagnetic shaft; 13 - pressing mechanism with a shock-absorbing spring; 14 - nut for adjusting the annular gap; 15 - receiving container for finished products; 16 - non-ferromagnetic part of the screw shaft; 17 - non-ferromagnetic receiving container for the liquid fraction

1

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

Продолжение таблицы 1 / Continuation of table 1

Заявка № 2023112886

E = 4-6 кВ/см, Q = 80000

1 - неферромагнитная загрузочная емкость; 2 - электроприводной неферромагнитный шнек для загрузки; 3 - диэлектрический вал 3, соединенный с валом электродвигателя; 4 - неферромагнитный биконический резонатор; 5 - неферромагнитные ножевые гребенки; 6 -диэлектрические колеса; 7 - магнетроны воздушного охлаждения с волноводами; 8 - выгрузной электроприводной неферромагнитный шнек; 9 - приемная неферромагнитная емкость; 10 - ободки из абразивного материала 10; 11 - диэлектрические полотна; 12 -диэлектрические ступицы; 13 - диэлектрические пальцы / 1 - non-ferromagnetic loading container; 2 - electrically driven non-ferromagnetic auger for loading; 3 - dielectric shaft 3 connected to the electric motor shaft; 4 - non-ferromagnetic biconical resonator; 5 - non-ferromagnetic knife combs; 6 - dielectric wheels; 7 - air-cooled magnetrons with waveguides; 8 - unloading electric driven non-ferromagnetic screw; 9 - receiving non-ferromagnetic capacitance; iO - rims made of abrasive material 10; 11 - dielectric sheets; 12 - dielectric hubs; 13 - dielectric fingers

Патент № 2803127

E = 4-6 кВ/см, Q = 79000

I - загрузочная емкость; 2 - шестеренный нагнетатель для измельчения и загрузки сырья; 3 - верхняя перфорированная неферромагнитная обечайка резонатора; 4 - внешний пакет фторопластовых перфорированных конических тарелок; 5 - верхняя сплошная фторопластовая коническая тарелка внутреннего пакета; 6 - внутренний пакет фторопластовых терочных конических тарелок; 7 - диэлектрический электроприводной вал; 8 - нижняя коническая неферромагнитная обечайка; 9 - диэлектрический спиральный шнек; 10 - приемная емкость;

II - магнетроны; 12 - желоб для сбора жидкой фракции; 13 - экранирующий конический корпус / 1 - loading capacity; 2 - gear supercharger for grinding and loading raw materials; 3 - upper perforated non-ferromagnetic shell of the resonator; 4 - outer package of fluoroplastic perforated conical plates; 5 - upper solid fluoroplastic conical plate of the inner package; 6 - inner package of fluoroplastic conical grating plates; 7 - dielectric electric drive shaft; 8 - lower conical non-ferromagnetic shell; 9 - dielectric spiral screw; 10 - receiving capacity; 11 - magnetrons; 12 - trough for collecting the liquid fraction; 13 - shielding conical housing

2

3

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

Продолжение таблицы 1 / Continuation of table 1

Заявка № 2023115065

Е = 2-4 кВ/см, Q = 85000

1 - загрузочная емкость; 2 - фторопластовый винтовой шнек; 3 - цилиндрический экранирующий корпус; 4 - цилиндрический ситовый резонатор; 5, 6 - перфорированные ячейки магнетронного резонатора с коронирующими ножевыми ребрами 7; 8 - трубчатые электрогазоразрядные лампы; 9 - увиолевые стекла; 10 - волноводы с магнетронами; 11, 12 - приемная емкость/ 1 - loading capacity; 2 -fluoroplastic screw screw; 3 - cylindrical shielding housing; 4 - cylindrical sieve resonator; 5, 6 - perforated cells of the magnetron resonator with corona knife ribs 7; 8 - tubular electric gas discharge lamps; 9 - uviol glasses; 10 - waveguides with magnetrons; 11, 12 - receiving capacity

Заявка №2023115495

E = 1-3 кВ/см, Q = 90000

1- неферромагнитная загрузочная емкость с заслонкой; 2 - неферромагнитный резонатор в виде сплюснутого сфероида; 3 - волноводы с магнетронами; 4 - кольцевые электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока ультрафиолетовых лучей; 5 - поверхность с коронирующими иглами; 6 - перфорированный фторопластовый электроприводной диск с секторными отсеками; 7 - фторопластовый вал для электропривода фторопластового диска; 8 - запредельный волновод с шаровым краном; 9 - окно для выгрузки продукта с экранирующей мелкоячеистой сеткой; 10 - фторопластовый ограничитель передвижения сырья/ 1- non-ferromagnetic loading container with a damper; 2 - non-ferromagnetic resonator in the form of an oblate spheroid; 3 - waveguides with magnetrons; 4 - ring electric gas discharge lamps for bactericidal flow of ultraviolet rays; 5 - surface with corona needles; 6 - perforated fluoroplastic electric drive disk with sector compartments; 7 - fluoroplastic shaft for electric drive of the fluoroplastic disk; 8 - transient waveguide with a ball valve; 9 - window for unloading the product with a screening fine mesh; 10 -fluoroplastic restrictor for the movement of raw materials

Заявка №2023115728

Е1 = 2-4 кВ/см, Е2 = 2-7 кВ/см, __Qj = 8000, Qj = 75000

1 - квазитороидальный резонатор; 2 - неферромгнитная загрузочная емкость; 3 - магнетроны на малом основании резонатора в виде усеченного конуса; 4 - резонатор в виде усеченного конуса; 5 - фторопластовый винтовой шнек с крайними неферромагнитными винтами; 6 -электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока; 7 - коронирующие неферромагнитные иглы; 8 - магнетроны воздушного охлаждения на поверхности квазитороидального резонатора; 9 - конденсаторная часть квазитороидального резонатора; 10 - фторопластовый электроприводной ротор с отсеками; 11 - нижнее основание тороидального резонатора с открытым сегментом; 12 - неферромагнитная приемная емкость; 13 - тороидальная часть резонатора/ 1 - quasi-toroidal resonator; 2 - non-ferromagnetic loading container; 3 - magnetrons on a small base of a resonator in the form of a truncated cone; 4 - resonator in the form of a truncated cone; 5 - fluoroplastic screw screw with outer non-ferromagnetic screws; 6 - electric gas-discharge lamps of bactericidal flow; 7 - corona non-ferromagnetic needles; 8 - air-cooled magnetrons on the surface of a quasi-toroidal resonator; 9 - capacitor part of the quasi-toroidal resonator; 10 - fluoroplastic electrically driven rotor with compartments; 11 -lower base of a toroidal resonator with an open segment; 12 - non-ferromagnetic receiving capacitance; 13 - toroidal part of the resonator

4

5

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

Продолжение таблицы 1 / Continuation of table 1

Заявка № 2023119215 /

E = 2-4 кВ/см, Q = 75000

1 - загрузочная емкость; 2 - цилиндрический неферромагнитный резонатор; 3 - магнетроны; 4 - диафрагмы; 5 - наружные короткие неферромагнитные трубы; 6 - окна связи; 7 - пролетные трубы; 8 - зазор между диафрагмами; 9 - отдельные резонаторные камеры; 10 -диэлектрический электроприводной винтовой шнек; 11 - цилиндрический сеточный диэлектрический корпус шнека; 12 - кольцевые электрогаоразрядные лампы бактерицидного потока; 13 - приемная емкость; 14 - коронирующие неферромагнитные иглы; 15 - сливной патрубок - запредельный волновод/ 1 - loading capacity; 2 - cylindrical non-ferromagnetic resonator; 3 - magnetrons; 4 - diaphragms; 5 - external short non-ferromagnetic pipes; 6 - communication windows; 7 - span pipes; 8 - gap between diaphragms; 9 - separate resonator chambers; 10 - dielectric electric driven screw screw; 11 - cylindrical mesh dielectric body of the screw; 12 - ring electric discharge lamps of bactericidal flow; 13 - receiving tank; 14 - corona non-ferromagnetic needles; 15 - drain pipe - beyond waveguide

Заявка № 2023123873

E = 2 кВ/см, О =70000

I - загрузочная емкость; 2 - электроприводной спиральный шнек; 3 - неферромагнитный цилиндрический корпус; 4 - магнетроны; 5 -электрогазоразрядные лампы бактерицидного потока УФ-лучей; 6 - источники килогерцовой частоты; 7 - перфорированный цилиндрический электроприводной барабан-резонатор; 8 - неферромагнитная коронирующая щетка; 9 - неподвижные ножи; 10 - подвижный нож; 11 - вал электропривода; 12 - каркас для монтажа; 13 - приемная емкость; 14 - неферромагнитный винтовой шнек / 1 - loading capacity; 2 - electrically driven spiral screw; 3 - non-ferromagnetic cylindrical body; 4 - magnetrons; 5 - electric gas-discharge lamps for bactericidal flow of UV rays; 6 -kilohertz frequency sources; 7 - perforated cylindrical electric drum-resonator; 8 - non-ferromagnetic corona brush; 9 - fixed knives; 10 - movable knife;

II - electric drive shaft; 12 - frame for installation; 13 - receiving tank; 14 - non-ferromagnetic screw screw

Заявка № 2023123874 /

E = 4 кВ/см, О = 70000

1 - загрузочная емкость с заслонкой 2; 3 - электроприводной спиральный шнек; 4 - коническая образующая резонатора с абразивной внутренней поверхностью; 5 - фторопластовая коническая образующая ротора с острошероховатой поверхностью из крупнозернистого абразивного материала; 6 - неферромагнитный цилиндр с верхним кольцевым основанием и перфорированным нижним основанием 10; 7 -верхняя керамическая кольцеобразная дека с абразивной поверхностью; 8 - нижняя керамическая кольцеобразная перфорированная дека с абразивной поверхностью; 9 - диэлектрическая рама; 11 - неферромагнитный конический накопитель жира; 12 - запредельный волновод с шаровым краном; 13 - фторопластовый вал; 14 - приемная емкость с электроприводным винтовым шнеком 15; 16 - волноводы с магнетронами и вентиляторами/ 1 - loading container with valve 2; 3 - electrically driven spiral screw; 4 - conical generatrix of the resonator with an abrasive inner surface; 5 - fluoroplastic conical rotor generatrix with a sharply rough surface made of coarse-grained abrasive material; 6 - non-ferromagnetic cylinder with an upper annular base and a perforated lower base 10; 7 - upper ceramic ring-shaped deck with an abrasive surface; 8 - lower ceramic ring-shaped perforated deck with an abrasive surface; 9 - dielectric frame; 11 - non-ferromagnetic conical fat storage; 12 - transient waveguide with a ball valve; 13 -fluoroplastic shaft; 14 - receiving container with an electrically driven screw auger 15; 16 - waveguides with magnetrons and fans

7

8

9

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

11

Продолжение таблицы 1 / Continuation of table 1

Заявка № 2023127788

10

Е = 5-7 кВ/см, О = 90000

1 - неферромагнитная загрузочная емкость; 2 - неферромагнитный цилиндр с перфорированным нижним основанием 7; 3 -неферромагнитный коаксиальный резонатор; 4 - неферромагнитный спиральный цилиндр; 5 - фторопластовый шнек; 6 - магнетроны воздушного охлаждения; 8 -неферромагнитная накопительная емкость; 9 - запредельный волновод; 10 - диэлектрическая труба пневмотранспортера; 11 - керамическая кольцевая сферическая поверхность; 12 - электрогазоразрядные лампы; 13 - неферромагнитные коронирующие щетки / 1 - non-ferromagnetic loading container; 2 - non-ferromagnetic cylinder with a perforated lower base 7; 3 - non-ferromagnetic coaxial resonator; 4 - non-ferromagnetic spiral cylinder; 5 - fluoroplastic screw; 6 - air-cooled magnetrons; 8 - non-ferromagnetic storage tank; 9— transcendental waveguide; 10 - dielectric pipe of the pneumatic conveyor; 11 - ceramic annular spherical surface; 12 - electric gas discharge lamps; 13 -non-ferromagnetic corona brushes

Заявка № 2023128876

Е = 5 кВ/см, Q = 98000

1 - неферромагнитная загрузочная емкость с задвижкой; 2 - неферромагнитный сферический резонатор; 3 - верхние поярусно расположенные фторопластовые перфорированные усеченные конусы без оснований малого диаметра; 4 - фторопластовая муфта; 5 - керамический усеченный конический отражатель; 6 - неферромагнитный кольцевой желоб; 7 - запредельный волновод с шаровым краном; 8, 9 - нижние фторопластовые обечайки усеченных конусов, состыкованные по периметру большого диаметра; 10 - фторопластовый перфорированный электроприводной диск с радиальными направляющими; 11 - фторопластовый вал электропривода; 12 - неферромагнитная накопительная емкость; 13 - магнетроны воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами/ 1 - non-ferromagnetic loading container with a valve; 2 - non-ferromagnetic spherical resonator; 3 - upper tiered fluoroplastic perforated truncated cones without bases of small diameter; 4 - fluoroplastic coupling; 5 - ceramic truncated conical reflector; 6 - non-ferromagnetic annular groove; 7 - transcendental waveguide with a ball valve; 8, 9 - lower fluoroplastic shells of truncated cones, joined along the perimeter of a large diameter; 10 - fluoroplastic perforated electric drive disk with radial guides; 11 -fluoroplastic electric drive shaft; 12 - non-ferromagnetic storage tank; 13 - air-cooled magnetrons with waveguides and fans

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

Окончание таблицы 1 / End of table 1

Заявка № 2023128888

12

E = 2 кВ/см, О = 96000

1 - загрузочная емкость; 2 - цилиндрический экранирующий корпус; 3 - магнетроны воздушного охлаждения с волноводами и вентиляторами; 4 - электроприводной цилиндрический щелевой резонатор; 5 - керамическая электроприводная перфорированная воронка; 6 -наклонное нижнее основание корпуса; 7 - неферромагнитный патрубок; 8 - фторопластовый электроприводной вал; 9 - приемная емкость с шаровым краном; 10 - кольцевой объем между корпусом и щелевым резонатором / 1 - loading capacity; 2 - cylindrical shielding housing; 3 - air-cooled magnetrons with waveguides and fans; 4 - electrically driven cylindrical slot resonator; 5 - ceramic electrically driven perforated funnel; 6 -inclined lower base of the body; 7 - non-ferromagnetic pipe; 8 - fluoroplastic electric drive shaft; 9 - receiving container with ball valve; 10 - annular volume between the housing and the slot resonator

Источник: составлено авторами в ходе исследований

Результаты оценки (матрица решений) по основным технологическим параметрам установок с СВЧ-энергоподводом в объемные резонаторы разного конструктивного исполнения, предназначенные для термообработки и обеззараживания вторичного мясного сырья в непрерывном режиме, приведены в табл. 1.

Для 12 разработанных установок проведен расчет отклонения величин от среднего значения по всей совокупности критериев:

- значений напряженности электрического поля (1) и собственной добротности резонатора (2), полученные по программе CST Microwave Studio 2018;

- доли влияния электрофизических параметров на процесс (3);

- производительности установки (4) и ее потребляемой мощности (5);

- удельных энергетических затрат (6) и степень равномерного распределения ЭМП (7); мощности потока излучений установкой (8).

Составлена матрица решений и проведен расчет отклонения величин от среднего значения по всей совокупности критериев (табл. 1.). Величина, характеризующая отклонение, рассчитывается по формуле:

к =

Z|( 5 - 5) 10

(1)

где х, - среднее значение по интервалам соответствующего критерия; ху - значение критерия.

Этапы решения этой задачи включают: составление иерархической структурной схемы на основе комплекса критериев; определение значимых коэффициентов критериев; оценка возможных вариантов по отдельным критериям; проведение комплексной оценки «качества техники»; составить матрицу решений. Оценка возможных вариантов по отдельным критериям характеризует степень соответствия параметра варианта установки с аналогом значения этого параметра. Комплексная оценка «качества техники» характеризует степень соответствия каждого из сравниваемых вариантов установки комплексу критериев.

12 установок оценены по следующим критериям: 1 — напряженность электрического поля, кВ/см; 2 — собственная добротность (безразмерная величина); 3 — доля влияния электрофизических параметров на процесс, %; 4 - производительность, кг/ч; 5 - удельные энергетические затраты, кВт-ч/кг; 6 — степень равномерного распределения ЭМП, отн. ед.; 7 - мощность потока излучений, мкВт/см2.

Результаты многокритериальной оценки установок непрерывно-поточного действия с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разного конструктивного исполнения приведены в табл. 2. Диаграмма оценки установок с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разной конструкции по отклонению величин от среднего значения по всей совокупности критериев приведена на рис. 2.

электротехнологии, электрооборудование) и энергоснабжение агропромышленного комплекса'

Таблица 2. Результаты многокритериальной оценки установок непрерывно-поточного действия с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разного конструктивного исполнения

Table 2. Results of multi-criteria evaluation of continuous-flow installations with microwave power supply to resonators of different design

Комплекс критериев оценки / A set of evaluation criteria Номера установок (рис. 1) / Installation numbers (Fig. 1) Идеальные значения комплексных оценок / Ideal values of complex estimates

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1. Напряженность ЭП, кВ/см

/ EP voltage, kV/cm 4 5 5 3 2 3 3 2 4 4 5 2 5

2. Собственная

добротность, •lO4 /

Own quality factor 7,8 8 7,9 8,5 9 8 7,5 7 7 9 9,8 9,6 10

3. Доля влияния электрофи-

зических параметров (УФ,

озон) на процесс, отн. ед. /

The proportion of the influ-

ence of electrophysical

parameters (UV, ozone) on the

process, rel. units 0,7 0,9 0,9 0,9 0,6 0,6 0,9 0,5 0,9 0,8 0,6 0,8 0,9

4. Производительность

установки, кг/ч /

Plant productivity, kg/h 55 80 100 95 60 75 88 40 50 88 60 50 100

5. Удельные энергетические

затраты, кВт-ч/кг / Specific

energy costs, kWh/kg 0,13 0,1 0,07 0,08 0,09 0,08 0,08 0,11 0,11 0,09 0,09 0,09 0,07

6. Степень равномерного

распределения ЭМП, отн. ед.

/ The degree of uniform EMF

distribution, relative units 0,8 0,8 1 1 0,7 0,8 1 0,8 0,7 1 1 1 1

7. Мощность потока

излучений около установки,

мкВт/см2 / The power

of the radiation flux near

the installation, mW/cm2 10 10 10 30 30 30 30 40 40 40 40 40 10

Значение комплексной

оценки / The importance of

a comprehensive assessment 0,31 0,15 0,03 0,39 0,57 0,50 0,41 0,81 0,69 0,54 0,57 0,64

Источник: составлено авторами в ходе исследования

Оценка отклонения от среднего значения интервалов варьирования критериев для каждой установки с СВЧ-энергоподводов в резонаторы разной конструкции показывает, что из 12 установок наименьшее отклонение (0,03) от среднего значения

по семи критериям имеет установка под номером 3, с СВЧ-энергоподводом в биконический резонатор с пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов.

i electrical technologies, electrical equipment and power supply of the agro-industrial complex

Рис. 2. Диаграмма оценки установок с СВЧ-энергоподводом в резонаторы разной конструкции по отклонению величин от среднего значения по всей совокупности критериев Fig. 2. Diagram of the evaluation of installations with microwave power supply to resonators of different designs according to the deviation of values from the average value for the entire set of criteria

Источник: разработано авторами

Заключение

Разработаны установки одного и того же функционального назначения - термообработки, обеззараживания продукта и нейтрализации неприятного запаха слизистых субпродуктов жвачных животных. Они различны по способу ведения процесса термообработки, по применяемым узлам и механизмам, размерам и конфигурации объемного резонатора, принципу действия, способу перемещения сырья в рабочей камере, по способу ограничения электромагнитных излучений.

Решена задача выбора оптимального варианта установки с СВЧ-энергоподводом в объемный резонатор разной конструкции методом многокритериальной оценки таких параметров, как: напряжен-

ность электрического поля и собственная добротность, доля влияния электрофизических параметров на процесс, производительность установки и ее потребляемая мощность, удельные энергетические затраты и степень равномерного распределения ЭМП, мощность потока излучений установкой.

Оценка отклонения от среднего значения интервалов варьирования критериев для каждой установки показывает, что из 12 установок наименьшее отклонение (0,03) от среднего значения по семи критериям имеет установка под номером 3, с СВЧ-энергоподводом в биконический резонатор с пакетами тарелок для термообработки мясокостных конфискатов, патент № 2803127.

Примечания:

1 Ивашов В. И. Технологическое оборудование предприятий мясной промышленности. Часть 1. Оборудование для убоя и первичной обработки. М. : Колос, 2001. 552 с.

2 Нетушил А. В. Нагрев неоднородных диэлектриков в высокочастотном электрическом поле. Книга 33. Промышленное применение токов высокой частоты. Доклады второй Ленинградской конференции. М.-Л. : Государственное научно-техническое издательство машиностроительной и судостроительной литературы 1954. 337 с.

3 Технологическое оборудование пищевых производств. Под ред. Б. М. Азарова. М. : Агропромиздат, 1988. 463 с.

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Иванов А. С., Иванов В. А., Сидоренко Д. С., Оганезов Н. И., Рогожин К. В. Прорывные электроволновые технологии и оборудование для утилизации и обезвреживания отходов // Управление муниципальными отходами как важный фактор устойчивого развития мегаполиса. 2018. № 1. С. 103-110. EDN: SQZUAG.

2. Файвишевский М. Л. Некоторые предложения по совершенствованию переработки и использованию животного сырья // Мясные технологии. 2023. № 7 (247). С. 40-41. EDN: ZPZPGT.

3. Новикова Г. В., Воронов Е. В., Просвирякова М. В., Михайлова О. В., Сторчевой В. Ф. Разработка и обоснование параметров установки с СВЧ энергоподводом в биконический резонатор для термообработки мясного сырья // Известия Оренбургского ГАУ. 2023. № 5 (103). С. 154-160. EDN: LAAYEX

4. Поручиков Д. В., Просвирякова М. В., Ларионов Г. А., Ершова И. Г. Технология совмещения процессов посола и термообработки субпродуктов в сверхвысокочастотной установке // Аграрная наука. 2022. № 11. С. 103-109. DOI: 10.32634/0869-8155-2022-364-11-103-109.

5. Комаров В. В., Бушанский С. К., Чуркин А. О. СВЧ-фильтры на объемных резонаторах // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. Т. 75. № 6. С. 44-67. DOI: 10.18127/j20700784-202106-05

6. Кабдин Н. Е., Андреев С. А. Обеспечение равномерности СВЧ-обработки сельскохозяйственных материалов в объемном резонаторе // Международный технико-экономический журнал. 2018. № 5. С. 42-49. EDN: YUZNUD.

7. Фомин Д. Г., Дударев Н. В., Даровских С. Н., Баранов В. К. Исследование объемного полосково-щелевого перехода с П-образным щелевым резонатором // Ural Radio Engineering Journal. 2020. Т. 4. № 3. С. 277-292. DOI: 10.15826/urej.2020.4.3.002.

8. Комаров В. В., Лукьянов М. А. Волноводные СВЧ-фильтры: технические решения, тенденции развития и методы расчёта // Журнал радиоэлектроники. 2021. № 1. С. 2. DOI: 10.30898/1684-1719.2021.1.9

9. Давидович М. В., Кобец А. K., Саяпин К. А. Возбуждение прямоугольного резонатора через окна связи в конвейерной установке СВЧ-нагрева // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25. № 4. С. 88-99. DOI: 10.18469/1810-3189.2022.25.4.88-99.

10. Веденькин Д. А., Халиков А. З., Хабибуллин Р. Р. Модель конвейерного способа переработки веществ при помощи СВЧ-нагрева // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 (49). С. 50. EDN: YATERV.

11. Фомин Д. Г., Дударев Н. В., Даровских С. Н., Клыгач Д. С., Вахитов М. Г. Особенности применения объемно-модульной технологии в проектировании СВЧ электронных устройств // Ural Radio Engineering Journal. 2021. Т. 5. № 2. С. 91-103. doi: https://doi.Org/10.15826/urej.2021.5.2.001.

12. Шорсткий И. А. Использование электрофизических приемов при переработке масличного сырья // Известия высших учебных заведений. Пищевая технология. 2019. № 4 (370). С. 11-16. DOI: 10.26297/05793009.2019.4.3.

13. Рябченко В. Ю., Паслен В. В. Компьютерное моделирование объектов с помощью I II I CST Microwave Studio // Современные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникации. 2018. № 1. С. 139. EDN: QIKITH.

14. Ерошин А. И., Идиятов И. И., Юсупов С. А., Быкова П. В., Тремасова А. М. Влияние электромагнитного излучения сверхвысокой частоты на фитотоксичность помета // Ветеринарный врач. 2021. № 2. С. 24-27. DOI: 10.33632/1998-698X.2021-2-24-28.

15. Ермачкова В. В., Игнатенков М. М., Игнатьева О. А. Интенсификация технологического процесса сушки мясного сырья // Естественные и технические науки. 2020. № 7 (145). С. 158-160. EDN: WWMXCR.

16. Анфиногентов В. И., Морозов Г. А., Морозов О. Г., Смирнов С. В., Насыбуллин А. Р., Стахова Н. Е. Математическое моделирование и экспериментальное исследование процесса микроволновой сушки органических отходов // Вестник НЦБЖД. 2020. № 3 (45). С. 142-149. EDN: VUPJRQ.

17. Крапивницкая Т. К., Буланова С. А., Денисенко А. Н. и др. Система СВЧ переработки твердого органического сырья // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2021. № 3. С. 380-381. EDN: WWUUEA.

18. Смирнов С. В., Морозов Г. А., Морозов О. Г., Насыбуллин А. Р., Анфиногентов В. И., Фархутди-нов Р. В., Белов Э. В. Разработка метода контроля параметров процесса микроволновой переработки отходов

Вестник НГИЭИ. 2024. № 1 (152). C. 41-58. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 1 (152). P. 41-58. ISSN 2227-9407 (Print)

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if тргнмп!nízirs fi ргтшгд! рпшрмрмт^^^^^^^^^ё

lyvmlvmiii^ ele ct km cal technologies, electrical equipment

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx_

животноводства // Международный научно-исследовательский журнал. 2020. № 11-1 (101). С. 67-73. DOI: 10.23670/IRJ.2020.101.11.010.

19. Перфилова О. В. Изменение биологически активной ценности вторичного сырья в процессе СВЧ-нагрева // Вестник КрасГАУ. 2018. № 2 (137). С. 123-128. EDN: YWLUQR.

20. Алексейчик Л. В., Курушин А. А. Моделирование возбуждения диэлектрического резонатора полем плоской электромагнитной волны // Журнал радиоэлектроники. 2020. № 11. С. 6. https://doi.org/0.30898/1684-1719.2020.11.1.

Дата поступления статьи в редакцию 26.10.2023, одобрена после рецензирования 28.11.2023,

принята к публикации 30.11.2023.

Информация об авторах: Е. В. Воронов - к.э.н., доцент, Spin-код: 8963-4080; Г. В. Новикова - д.т.н., профессор, Spin-код: 3317-5336; С. А. Суслов - д.э.н., доцент, Spin-код: 4040-2965; О. В. Михайлова - д.т.н., профессор, Spin-код: 9437-0417; М. В. Просвирякова - д.т.н., доцент, Spin-код: 5642-4560.

Заявленный вклад авторов:

Воронов Е. В. - определение оптимальной конструкции установки с СВЧ-энергоподводом по методике многокритериальной оценки.

Новикова Г. В. - научное руководство, сравнительный анализ конструкций, формулировка выводов. Суслов С. А. - работа над составлением методики комплексной оценки качества технологического оборудования.

Михайлова О. В. - построение 3D-модели установок, моделирование трехмерных структур электромагнитного поля в объемных резонаторах разных конструкций.

Просвирякова М. В. - анализ существующих технологических линий, содержащих оборудование для термообработки жиросодержащего сырья.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

REFERENCES

1. Ivanov A. S., Ivanov V. A., Sidorenko D. S., Oganezov N. I., Rogozhin K. V. Proryvnye elektrovolnovye tekhnologii i oborudovanie dlya utilizacii i obezvrezhivaniya othodov [Breakthrough electro-wave technologies and equipment for waste disposal and neutralization], Upravlenie municipal'nymi othodami kak vazhnyj faktor ustojchivogo razvitiya megapolisa [Municipal waste management as an important factor in the sustainable development of a megalopolis], 2018, No. 1, pp. 103-110, EDN: SQZUAG.

2. Fajvishevskij M. L. Nekotorye predlozheniya po sovershenstvovaniyu pererabotki i ispol'zovaniyu zhivotnogo syr'ya [Some suggestions for improving the processing and use of animal raw materials], Myasnye tekhnologii [Meat technologies], 2023, No. 7 (247), pp. 40-41, EDN: ZPZPGT.

3. Novikova G. V., Voronov E. V., Prosviryakova M. V., Mihajlova O. V., Storchevoj V. F. Razrabotka i obos-novanie parametrov ustanovki s SVCH energopodvodom v bikonicheskij rezonator dlya termoobrabotki myasnogo syr'ya [Development and justification of parameters of an installation with microwave power supply to a biconic resonator for heat treatment of meat raw materials], Izvestiya Orenburgskogo GAU [News of the Orenburg State Agrarian University], 2023, No. 5 (103), pp. 154-160.

4. Poruchikov D. V., Prosviryakova M. V., Larionov G. A., Ershova I. G. Tekhnologiya sovmeshcheniya pro-cessov posola i termoobrabotki subproduktov v sverhvysokochastotnoj ustanovke [Technology of combining the processes of salting and heat treatment of by-products in an ultrahigh frequency installation], Agrarnaya nauka [Agrarian Science], 2022, No. 11, pp. 103-109. DOI: 10.32634/0869-8155-2022-364-11-103-109.

XXXXXXXXXX электротехнологии, электрооборудование XXXXXXXXXX

XXXXXXX и энергоснабжение агропромышленного комплекса XXXXXXX

5. Komarov V. V., Bushanskij S. K., CHurkin A. O. SVCH-fil'try na ob"emnyh rezonatorah [Microwave filters on volumetric resonators], Uspekhi sovremennoj radioelektroniki [Successes of modern radioelectronics], 2021, Vol. 75, No. 6, pp. 44-67. DOI: 10.18127/j20700784-202106-05

6. Kabdin N. E., Andreev S. A. Obespechenie ravnomernosti SVCH-obrabotki sel'skohozyajstvennyh materi-alov v ob"emnom rezonatore [Ensuring uniformity of microwave processing of agricultural materials in a volumetric resonator], Mezhdunarodnyj tekhniko-ekonomicheskij zhurnal [International Technical and Economic Journal], 2018, No. 5, pp. 42-49, EDN: YUZNUD.

7. Fomin D. G., Dudarev N. V., Darovskih S. N., Baranov V. K. Issledovanie ob"emnogo poloskovo-shchelevogo perekhoda s P-obraznym shchelevym rezonatorom [Investigation of a volumetric strip-slit junction with a U-shaped slit resonator], Ural Radio Engineering Journal, 2020, Vol. 4, No. 3, pp. 277-292, DOI: 10.15826/urej.2020.4.3.002.

8. Komarov V. V., Luk'yanov M. A. Volnovodnye SVCH-fil'try: tekhnicheskie resheniya, tendencii razvitiya i metody raschyota [Waveguide microwave filters: technical solutions, development trends and calculation methods], Zhurnal radioelektroniki [Journal of Radioelectronics], 2021, No. 1, pp. 2, DOI: 10.30898/1684-1719.2021.1.9

9. Davidovich M. V., Kobec A. K., Sayapin K. A. Vozbuzhdenie pryamougol'nogo rezonatora cherez okna svyazi v konvejernoj ustanovke SVCH-nagreva [Excitation of a rectangular resonator through communication windows in a conveyor installation of microwave heating], Fizika volnovyhprocessov i radiotekhnicheskie sistemy [Physics of wave processes and radio engineering systems], 2022, Vol. 25, No. 4, pp. 88-99. DOI: 10.18469/18103189.2022.25.4.88-99.

10. Veden'kin D. A., Halikov A. Z., Habibullin R. R. Model' konvejernogo sposoba pererabotki veshchestv pri pomoshchi SVCH-nagreva [Model of a conveyor method for processing substances using microwave heating], Inzhe-nernyj vestnik Dona [Engineering Bulletin of the Don], 2018, No. 2 (49), pp. 50, EDN: YATERV.

11. Fomin D. G., Dudarev N. V., Darovskih S. N., Klygach D. S., Vahitov M. G. Osobennosti primeneniya ob"emno-modul'noj tekhnologii v proektirovanii SVCH elektronnyh ustrojstv [Features of the use of volumetric modular technology in the design of microwave electronic devices], Ural Radio Engineering Journal, 2021, Vol. 5, No. 2, pp. 91-103, doi: https://doi.org/10.15826/urej.2021.5.2.001.

12. Shorstkij I. A. Ispol'zovanie elektrofizicheskih priemov pri pererabotke maslichnogo syr'ya [The use of electrophysical techniques in the processing of oilseeds], Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Pishchevaya tekhnologiya [News of higher educational institutions. Food technology], 2019, No. 4 (370), pp. 11-16, DOI: 10.26297/0579-3009.2019.4.3.

13. Ryabchenko V. Yu., Paslen V. V. Komp'yuternoe modelirovanie ob"ektov s pomoshch'yu PP CST Microwave Studio [Computer modeling of objects using PP CST Micro-wave Studio], Sovremennye problemy radioelektroniki i telekommunikacii [Modern problems of radio electronics and telecommunications], 2018, No. 1, pp. 139, EDN: QIKITH.

14. Eroshin A. I., Idiyatov I. I., Yusupov S. A., Bykova P. V., Tremasova A. M. Vliyanie elektromagnitnogo izlucheniya sverhvysokoj chastoty na fitotoksichnost' pometa [The effect of electromagnetic radiation of ultrahigh frequency on the phytotoxicity of manure], Veterinarnyj vrach [Veterinarian], 2021, No. 2, pp. 24-27, DOI: 10.33632/1998-698X.2021-2-24-28.

15. Ermachkova V. V., Ignatenkov M. M., Ignat'eva O. A. Intensifikacii tekhnologicheskogo processa sushki myasnogo syr'ya [Intensification of the technological process of drying meat raw materials], Estestvennye i tekhnich-eskie nauki [Natural and technical sciences], 2020, No. 7 (145), pp. 158-160, EDN: WWMXCR.

16. Anfinogentov V. I., Morozov G. A., Morozov O. G., Smirnov S. V., Nasybullin A. R., Stahova N. E. Ma-tematicheskoe modelirovanie i eksperimental'noe issledovanie processa mikrovolnovoj sushki organicheskih othodov [Mathematical modeling and experimental investigation of the process of microwave drying of organic waste], Vestnik NCBZHD [Bulletin of the National Research and Development Center], 2020, No. 3 (45), pp. 142-149, EDN: VUPJRQ.

17. Krapivnickaya T. K., Bulanova S. A., Denisenko A. N. i dr. Sistema SVCH pererabotki tverdogo organich-eskogo syr'ya [Microwave system for processing solid organic raw materials], SVCH-tekhnika i telekommunikacionnye tekhnologii [Microwave technology and telecommunication technologies], 2021, No. 3, pp. 380-381, EDN: WWUUEA.

Вестник НГИЭИ. 2024. № 1 (152). C. 41-58. ISSN 2227-9407 (Print) Bulletin NGIEI. 2024. № 1 (152). P. 41-58. ISSN 2227-9407 (Print)

¥¥¥¥¥¥¥¥¥ г/rrTPfr/if тргнмп!nizirs fi ргтшгл! рпшрмрмт^^^^^^^^^ё

electrical technologies, electrical equipment

xxxxxxxx and power supply of the agro-industrial complex xxxxxxxx_

18. Smirnov S. V., Morozov G. A., Morozov O. G., Nasybullin A. R., Anfinogentov V. I., Farhutdinov R. V., Belov E. V. Razrabotka metoda kontrolya parametrov processa mikrovolnovoj pererabotki othodov zhivotnovodstva [Development of a method for controlling the parameters of the process of microwave processing of livestock waste], Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal [International Scientific Research Journal], 2020, No. 11-1 (101), pp. 67-73, DOI: 10.23670/IRJ.2020.101.11.010.

19. Perfilova O. V. Izmenenie biologicheski aktivnoj cennosti vtorichnogo syr'ya v processe SVCH-nagreva [Change in the biologically active value of secondary raw materials in the microwave heating process], Vestnik KrasGAU [Bulletin KrasGAU], 2018, No. 2 (137), pp. 123-128, EDN: YWLUQR.

20. Aleksejchik L. V., Kurushin A. A. Modelirovanie vozbuzhdeniya dielektricheskogo rezonatora polem plos-koj elektromagnitnoj volny [Modeling of excitation of a dielectric resonator by a plane electromagnetic wave field], Zhurnal radioelektroniki [Journal of Radioelectronics], 2020, No. 11, pp. 6, https://doi.org/ 0.30898/16841719.2020.11.1.

The article was submitted 26.10.2023; approved after reviewing 28.11.2023; accepted for publication 30.11.2023.

Information about the authors: E. V. Voronov - Ph. D. (Economy), associate professor, Spin-code: 8963-4080. G. V. Novikova - Dr. Sci. (Engineering), Professor, Spin-code: 3317-5336; S. A. Suslov - Dr. Sci. (Economy), Associate Professor, Spin-code: 4040-2965; O. V. Mikhailova - Dr. Sci. (Engineering), Professor, Spin-code: 9437-0417; M. V. Prosviryakova - Dr. Sci. (Engineering), Associate Professor, Spin-code: 5642-4560.

The claimed contribution of the authors: Voronov E. V. - determination of the optimal design of the installation with a microwave power supply by the method of multi-criteria evaluation.

Novikova G. V. - scientific guidance, comparative analysis of designs, formulation of conclusions. Suslov S. A. - work on the compilation of a methodology for a comprehensive assessment of the quality of technological equipment.

Mikhailova O. V. - construction of a 3D model of installations, modeling of three-dimensional electromagnetic field structures in volumetric resonators of different designs.

Prosviryakova M. V. - analysis of existing technological lines containing equipment for heat treatment of fat-containing raw materials.

The authors declare that there is no conflict of interest.