CC BY
45
УДК 637 661
Принцип действия агрегата для переработки технической крови
Н.Т. Уездный, И.Г. Ершова, к.т.н., Г.В. Новикова, д.т.н., проф. ФГБОУ ВПО ФГБОУ ВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия», г. Чебоксары
Приоритетным направлением технической политики агропромышленного комплекса является разработка системы перспективных мер по насыщению сельских товаропроизводителей надежной техникой, реализующей процесс с минимальными энергетическими затратами.
Использование продукции переработки крови с.-х. животных в качестве биологической добавки в рацион молодняка, способствующей повышению среднесуточного привеса, является важной задачей [1].
Поэтому для снижения энергетических затрат на производство кровяной муки необходимо внедрять прогрессивные технологии и электрооборудование с использованием нетрадиционных источников энергии, в том числе со сверхвысокочастотным (СВЧ) и инфракрасным (ИК) энергоподводом [2].
Таким образом, разработка энергосберегающего способа производства кровяной муки с использованием нетрадиционной технологии, в том числе за счет комбинированного диэлектрического и ИК-энергоподвода, реализованного в электрооборудовании, обеспечивающем поточность технологического процесса, представляющем новизну, является актуальной.
Объектом исследования является электрооборудование и метод технологического воздействия на техническую кровь. Предметом исследования является выявление закономерностей процесса эндогенного и экзогенного нагрева крови, находящейся в движущихся резонаторных камерах электрооборудования с СВЧ-энергоподводом. Цель работы - разработка и обоснование конструктивно-технологических параметров и режимов работы СВЧ-установки для термообработки технической крови с.-х. животных.
В теоретических исследованиях применены основы теории электромагнитного поля, теории процесса диэлектрического нагрева. Экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях проводились в соответствии с разработанными частными методиками, базируются на разработке эффективных технологических процессов и электрооборудования для производства кровяной муки. Качество кровяной муки оценивали через органолептические, микробиологические и физико-химические показатели.
Технической задачей является разработка электрооборудования с использованием СВЧ энергии, обеспечивающей интенсификацию процесса термообработки технической крови при сниженных энергетических затратах.
Разработано два схемных решения электрооборудования для производства кровяной муки. Разработано первое схемное решение электрооборудования, на которое подана заявка на изобретение (№ 2013105921 от 12.02.2013 г., ведется экспертиза по существу). Второе схемное решение отличается тем, что вращение резонаторных камер осуществляется в горизонтальной плоскости, обеспечивая полную загрузку технической кровью, что повышает КПД установки.
Установка для переработки крови содержит цилиндрический экранирующий корпус 1, генераторный блок 2 с магнетроном 3, систему контроля и автоматического управления технологическим процессом 4, ротор 6, резонаторные камеры 8, ИК-лампы 9.
3 7
Д^Гп—ПГОЛ—
Г .Л г 1 С \
.и
и 1 11
10
Рисунок 1 - Схема установки для производства кровяной муки: цилиндрический экранирующий корпус, 2 - генераторный блок, 3 -магнетрон с излучателем, 4 - система контроля и автоматического управления технологическим процессом, 5 - экранные перегородки, 6 -ротор, 7 - верхнее основание резонаторной камеры, 8 - цилиндрическая резонаторная камера, 9 - лампа ИК-нагрева, 10 - диэлектрический антипригарный материал,11 - основание цилиндрического экранирующего корпуса, 12 - мотор-редуктор.
Принцип действия. Включают привод ротора 6, приводящий в движение цилиндрические резонаторные камеры 8. Кровь-сырье перекачивается при помощи насоса в резонаторные камеры. Подают напряжение на СВЧ-генераторы 2 и ИК-лампы 9.
При стыковке движущейся цилиндрической резонаторной камеры с неподвижным верхним ее основанием от источника - магнетрона поток электромагнитных излучений будет направлен внутрь этой камеры. Кровь-сырье подвергается воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты и эндогенно нагревается за счет токов
поляризации. За пределами СВЧ-генератора сырье в цилиндрической части резонаторной камеры подвергается экзогенному нагреву за счет ИК-ламп 9, способствующему дальнейшему приращению температуры сырья. Для увеличения производительности установки предусмотрено чередование трех СВЧ-генераторных блоков с ИК-лампами. Техническая характеристика установки представлена в таблице 1.
Таблица 1 - Техническая характеристика установки
Наименование Показатели
Производительность, кг/ч 75
Удельная мощность СВЧ-генератора, Вт/г 4.5
Мощность СВЧ-генератора, кВт 3,6
Мощность электропривода, кВт 1,2
Мощность ИК-ламп, кВт 2
Удельные энергетические затраты на производство кровяной пасты, кВтч/кг 0, 1
Объем резонаторной камеры, л 2
Потребляемая мощность установки, кВт 6,8
За счет специального упорного элемента резонаторная камера опрокидывается, продукт направляется в приемный патрубок шнека-волчка, с помощью которого происходит его транспортирование и измельчение. Готовая кровяная мука фасуется в вакуум-упаковку и поступает в холодильную камеру.
Выводы
Разработаны операционно-технологическая схема производства кровяной муки и соответствующее электрооборудование со сверхвысокочастотным энергоподводом для термообработки технической крови с.-х. животных. Удельные энергетические затраты на производство кровяной муки составляют 0,1 кВтч/кг. Конечные результаты исследований - изготовление лабораторного образца производительностью 75 кг/ч, потребляемой мощностью 6,8 кВт и его испытание в сельских хозяйствах.
Производительность установки регулируется мощностью СВЧ-генераторов с учетом необходимой дозы воздействия электромагнитных излучений сверхвысокочастотного диапазона. Такая установка позволяет снизить удельные энергетические затраты на процесс переработки технической крови [3].
Срок хранения кровяной биодобавки при температуре 10...12 оС до 15 суток, в течение которого продукт подлежит к употреблению молодняком с.-х. животных.
