Научная статья на тему 'Разработка аэродинамической сушилки пушно-мехового сырья с сверхвысокочастотным энергоподводом'

Разработка аэродинамической сушилки пушно-мехового сырья с сверхвысокочастотным энергоподводом Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
163
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СУШКА / КОАКСИАЛЬНЫЙ РЕЗОНАТОР / ПУШНО-МЕХОВОЕ СЫРЬЕ / РАДИАЛЬНЫЙ ВЕНТИЛЯТОР / РАДИОПРОЗРАЧНЫЕ ПРАВИЛКИ / СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ / ТЕПЛОВАЯ ЭНЕРГИЯ / УНИЧТОЖЕНИЕ КОРОЕДОВ / ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОЗДУХА / ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ СВЕРХВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ / AERODYNAMIC DRYING / A COAXIAL RESONATOR / FUR RAW MATERIALS / RADIAL FAN / RADIO PRAVILKI / MICROWAVE GENERATORS / AN ELECTROMAGNETIC FIELD OF ULTRAHIGH FREQUENCY / HEAT ENERGY / AIR CIRCULATION / THE DESTRUCTION OF BARK BEETLES

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Шамин Евгений Анатольевич, Зиганшин Булат Гусманович, Белова Марьяна Валентиновна

Введение. Известно, что заключительным процессом получения меховых шкурок является сушка. Обезжиренные и протертые шкурки кроликов натягивают на правилки мездрой наружу, без морщин и складок, и высушивают до содержания влаги 10…17 %. Материалы и методы. Научные исследования проводились с использованием математических аппаратов электродинамики, теории электромагнитного поля. Трехмерное моделирование конструктивного исполнения сушилки пушно-мехового сырья проведено в программе Компас-3DV15.Обоснование размеров и конфигурации коаксиального резонатор проведено по программе трехмерного компьютерного моделирования электрического поля CSTStudioSuite 2015. Результаты и обсуждение. Аэродинамический нагрев пушно-мехового сырья при воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты направлен на ускорение процесса и повышения качества сушки при одновременном обеззараживании пушно-мехового сырья. Вывод. Температура пушно-мехового сырья является функцией многих переменных и зависит от соотношения потока тепла из рабочей камеры к частице сырья и от интенсивности испарения влаги. Конечная температура сырья зависит от влажности и диэлектрических параметров. Расчет эндогенного нагрева сырья в процессе преобразования аэродинамических потерь в тепловую энергию, т. е. в переменном температурном поле при испарении влаги сложный. Можно рассчитать при следующих допущениях, когда коэффициент теплообмена не изменяется в процессе сушки, плотность потока электромагнитных излучений постоянная. Диэлектрические свойства пушно-мехового сырья как многокомпонентный диэлектрик зависит от их природы, влажности, температуры и частоты электромагнитного поля. Сложный характер взаимодействия количества выделяющейся теплоты и глубины проникновения электромагнитного поля сверхвысокой частоты, приводит к необходимости подбора сырья по толщине, чтобы не наблюдалось перегрева его наружной (при больших значениях фактора потерь) и внутренних (при малых значениях коэффициента поглощения) слоев. Предварительные результаты исследования процесса сушки кожи кролика позволяют говорить об эффективности данной технологии. При этом до конца неизученными остаются механизмы комплексного воздействия аэродинамических потерь и электромагнитного поля сверхвысокой частоты на пушно-меховое сырье.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим сельскохозяйственным наукам , автор научной работы — Шамин Евгений Анатольевич, Зиганшин Булат Гусманович, Белова Марьяна Валентиновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE AERODYNAMIC DESIGN OF THE DRYER OF FUR RAW MATERIALS WITH SHF ENERGY SUPPLY

Introduction. It is known that the final process of obtaining fur pelts is drying. Low-fat and pureed the skins of rabbits to pull pravilki flesh side outwards, without wrinkles and folds, and dried to a moisture content of 10...17 %. Materials and methods. Research was conducted using the mathematical apparatus of electrodynamics, the theory of the electromagnetic field. Three-dimensional modeling design of the dryer of fur raw materials held in the program Kompas-3DV15. Justification of the sizes and configurations of coaxial resonators are carried out under the program three-dimensional computer modeling of the electric field CST Studio Suite 2015. The results and discussion.The aerodynamic heating of fur raw materials under the influence of electromagnetic fields of ultrahigh frequency aimed at accelerating the process and improving the quality of drying with simultaneous disinfection of fur raw materials. Conclusion. Fur temperature is a function of many variables and depends on the ratio of heat flow from the working chamber to the particle of raw materials and the intensity of evaporation. The final temperature of the raw material depends on the humidity and dielectric parameters. It is done the calculation of the endogenous heating of raw materials in the conversion process aerodynamic losses in thermal energy, i. e. in a variable temperature field in the evaporation of moisture complex. Can be calculated with the following assumptions, when the heat transfer coefficient does not change during the drying process, the flux density of electromagnetic radiation is constant. It is done dielectric properties of fur raw materials as multi-component dielectric depends on their nature, humidity, temperature and electromagnetic field frequency. The complex interactions of a number of eye-catching warmth and depth of penetration of electromagnetic fields of ultrahigh frequency, results in the need of selection of raw materials at a thickness that was not observed overheating its outer (for large values of the loss factor) and internal (for small values of the absorption coefficient) of the layers. Preliminary results of research of process of drying of rabbit skins, allow speaking about efficiency of this technology. In this case, before the end remain unknown mechanisms of complex influence aerodynamic losses and the electromagnetic field of ultrahigh frequency on fur raw materials.

Текст научной работы на тему «Разработка аэродинамической сушилки пушно-мехового сырья с сверхвысокочастотным энергоподводом»

05.20.02 УДК 637.02

РАЗРАБОТКА АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ СУШИЛКИ ПУШНО-МЕХОВОГО СЫРЬЯ С СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ЭНЕРГОПОДВОДОМ

© 2017

Евгений Анатольевич Шамин, кандидат экономических наук, доцент, и. о. директора филиала «Институт пищевых технологий и дизайна» ГБОУ ВО«Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», г. Н. Новгород (Россия), Булат Гусманович Зиганшин, доктор технических наук, профессор, проректор по учебно-воспитательной работе ФГБОУ ВО«Казанский государственный аграрный университет», г. Казань (Россия), Марьяна Валентиновна Белова, доктор технических наук, зав. научно-учебной лабораторией электротехнологий ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет», г. Княгинино (Россия)

Аннотация

Введение. Известно, что заключительным процессом получения меховых шкурок является сушка. Обезжиренные и протертые шкурки кроликов натягивают на правилки мездрой наружу, без морщин и складок, и высушивают до содержания влаги 10.. .17 %.

Материалы и методы. Научные исследования проводились с использованием математических аппаратов электродинамики, теории электромагнитного поля. Трехмерное моделирование конструктивного исполнения сушилки пушно-мехового сырья проведено в программе Компас-3БУ15.Обоснование размеров и конфигурации коаксиального резонатор проведено по программе трехмерного компьютерного моделирования электрического поля С8Т8Ш&о8ш1е 2015.

Результаты и обсуждение. Аэродинамический нагрев пушно-мехового сырья при воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты направлен на ускорение процесса и повышения качества сушки при одновременном обеззараживании пушно-мехового сырья.

Вывод. Температура пушно-мехового сырья является функцией многих переменных и зависит от соотношения потока тепла из рабочей камеры к частице сырья и от интенсивности испарения влаги. Конечная температура сырья зависит от влажности и диэлектрических параметров. Расчет эндогенного нагрева сырья в процессе преобразования аэродинамических потерь в тепловую энергию, т. е. в переменном температурном поле при испарении влаги сложный. Можно рассчитать при следующих допущениях, когда коэффициент теплообмена не изменяется в процессе сушки, плотность потока электромагнитных излучений постоянная. Диэлектрические свойства пушно-мехового сырья как многокомпонентный диэлектрик зависит от их природы, влажности, температуры и частоты электромагнитного поля. Сложный характер взаимодействия количества выделяющейся теплоты и глубины проникновения электромагнитного поля сверхвысокой частоты, приводит к необходимости подбора сырья по толщине, чтобы не наблюдалось перегрева его наружной (при больших значениях фактора потерь) и внутренних (при малых значениях коэффициента поглощения) слоев.

Предварительные результаты исследования процесса сушки кожи кролика позволяют говорить об эффективности данной технологии. При этом до конца неизученными остаются механизмы комплексного воздействия аэродинамических потерь и электромагнитного поля сверхвысокой частоты на пушно-меховое сырье. Ключевые слова: аэродинамическая сушка, коаксиальный резонатор, пушно-меховое сырье,радиальный вентилятор, радиопрозрачные правилки,сверхвысокочастотные генераторы, тепловая энергия,уничтожение короедов, циркуляция воздуха, электромагнитное поле сверхвысокой частоты.

Для цитирования: Шамин Е. А., Зиганшин Б. Г., Белова М. В. Разработка аэродинамической сушилки пушно-мехового сырья с сверхвысокочастотным энергоподводом // Вестник НГИЭИ. 2017. № 10 (77). С.64-71.

THE AERODYNAMIC DESIGN OF THE DRYER OF FUR RAW MATERIALS

WITH SHF ENERGY SUPPLY

© 2017

Evgeniy Anatolievich Shamin, Ph.D. (Economy), the associate professor, the acting director of the branch Institute of food technologies and design, branch State budget educational institution of higher education «Nizhny Novgorod state engineering-economic university »in Nizhny Novgorod (Russia) Bulat Gusmanovich Ziganshin, Dr.Sci. (Engineering), the professor State budgetary educational institution of higher professional education «Kazan state agrarian university », Kazan (Russia) Mariana Valentinovna Belova, Dr.Sci. (Engineering), the head laboratory of Electro technology State budgetary educational institution of higher professional education «Nizhny Novgorod state engineering-economic university », Knyaginino (Russia)

Abstract

Introduction. It is known that the final process of obtaining fur pelts is drying. Low-fat and pureed the skins of rabbits to pull pravilki flesh side outwards, without wrinkles and folds, and dried to a moisture content of 10...17 %. Materials and methods. Research was conducted using the mathematical apparatus of electrodynamics, the theory of the electromagnetic field. Three-dimensional modeling design of the dryer of fur raw materials held in the program Kompas-3DV15. Justification of the sizes and configurations of coaxial resonators are carried out under the program three-dimensional computer modeling of the electric field CST Studio Suite 2015.

The results and discussion.The aerodynamic heating of fur raw materials under the influence of electromagnetic fields of ultrahigh frequency aimed at accelerating the process and improving the quality of drying with simultaneous disinfection of fur raw materials.

Conclusion. Fur temperature is a function of many variables and depends on the ratio of heat flow from the working chamber to the particle of raw materials and the intensity of evaporation. The final temperature of the raw material depends on the humidity and dielectric parameters. It is done the calculation of the endogenous heating of raw materials in the conversion process aerodynamic losses in thermal energy, i. e. in a variable temperature field in the evaporation of moisture complex. Can be calculated with the following assumptions, when the heat transfer coefficient does not change during the drying process, the flux density of electromagnetic radiation is constant. It is done dielectric properties of fur raw materials as multi-component dielectric depends on their nature, humidity, temperature and electromagnetic field frequency. The complex interactions of a number of eye-catching warmth and depth of penetration of electromagnetic fields of ultrahigh frequency, results in the need of selection of raw materials at a thickness that was not observed overheating its outer (for large values of the loss factor) and internal (for small values of the absorption coefficient) of the layers.

Preliminary results of research of process of drying of rabbit skins, allow speaking about efficiency of this technology. In this case, before the end remain unknown mechanisms of complex influence aerodynamic losses and the electromagnetic field of ultrahigh frequency on fur raw materials.

Key words: aerodynamic drying,a coaxial resonator, fur raw materials,radial fan, radio pravilki,microwave generators, an electromagnetic field of ultrahigh frequency, heat energy, air circulation, the destruction of bark beetles.

For citation: Shamin E. A., Ziganshin B. G., Belova M. V. The aerodynamic design of the dryer of fur raw materials with shf energy supply. Vestnik NGIEI = Bulletin NGIEI. 2017; 10 (77): 64-71.

Введение

Известно, что заключительнымпроцессомпо-лучения меховых шкурок является сушка. Обезжиренные и протертые шкурки кроликов натягивают на правилки мездрой наружу, без морщин и складок, и высушивают до содержания влаги 10.. .17 %. Сушка кожи зависит от выбранного способа. Наиболее распространенавакуумная сушка, при которой кожа укладывается на большую плоскую горячую

поверхность, а сверху ее прижимает другая плита, которая и вытягивает из материала воду посредством вакуумного разряжения.В случае сушки сырья при комнатной температуре правилки пушно-меховым сырьем подвешиваются на цепи так, чтобы воздух свободно проходил по обе стороны кожи, и по кругу перемещаются внутри сушильной камеры. Можно использовать также разные виды сушилок. Анализ технологий и технических средств показы-

вает [16; 17], что аэродинамические камеры требуют большего расхода электроэнергии; вакуумные сушилки имеют высокие эксплуатационные затраты; диэлектрический нагрев считаются одними из лучших, но требуют больших энергетических затрат.

Известны аэродинамические сушильные камеры [20]. Сушка осуществляется под воздействием аэродинамической энергии. Нагретый воздух циркулирует в камере под воздействием специфически сконструированного аэродинамического вентилятора. Воздух в камере из-за сжатия повышает температуру на центробежном вентиляторе, конкретно на его лопатках. Так аэродинамические потери преобразуются в тепловую энергию. Основным элементом аэродинамической сушильной камеры является аэродинамический роторный нагреватель, который нагревает воздух в сушильной камере и обеспечивает циркуляцию воздуха, являющегося сушильным агентом. Принцип работы аэродинамического роторного нагревателя основан на сжатии воздуха на лопатках роторного вентилятора, что сопровождается выделением тепла. Для равномерного распределения циркулирующего воздуха внутри камеры вдоль боковой стены установлены экраны, образующие своеобразный канал. Для выхода воздуха из этого канала между экранами оставлены щели. Площадь живого сечения канала и ширина щелей рассчитаны так, что по всей длине камеры из щелей между экранами выходит одинаковое количество воздуха. Преимуществами аэродинамических сушильных камер можно считать: возможность реализации широкого спектра режимов сушки, надежность и простота в эксплуатации.Существенным недостатком аэродинамических сушильных камер является их высокое энергопотребление и длительность технологического процесса по отношению конвективных сушильных камер.

Известна высокочастотная сушилка для пушно-мехового сырья, которая имеет барабан из каркасных отсеков, выполненный радиопрозрачным, и закрепленный на радиопрозрачном валу внутри первого барабана, выполненного перфорированным, и являющимся экраном и низкопотенциальным электродом, которая снабжена высокопотенциальным электродом, имеющим форму полудиска [18; 19]. Недостатком данной конструкции является сложность эксплуатации высокочастотного генератора.

Вакуумная сушилка работает от конвективного нагрева сырья и вакуумного удаления излишков влаги [21]. Температурный режим 65 °С. Но из-за вакуума 0,09 МПа влага закипает при температуре

45,5 °С. Это позволяет осуществлять процесс высыхания без агрессивных воздействий высоких температур, что не создает высокого внутреннего напряжения, и сырье не растрескивается. Установка сложная в обслуживании. Несомненно, идеальным вариантом является комбинирование вакуумной сушки с СВЧ-сушкой. Но при этом стена вакуумной камеры должна быть в десять раз толще, чем стена в СВЧ-камере, а это приводит к увеличению металлоемкости камеры. Вакуумно-диэлектрические камеры выгодно применять там, где по технологии требуется низкотемпературная сушка сырья.

Известна сушилка«СВЧ-Лес» [22]. Внутри камеры создается завихрение воздуха. Когда в цилиндрическую трубу по касательной к ее внутренней поверхности подается поток воздуха высокого давления, он движется по окружности и под действием центробежных сил прижимается к поверхности. Возникают достаточно большие силы трения, которые тормозят поток и нагревают его. Поэтому на стенках камеры выделяется тепло и слой воздуха у стенки нагревается. А в центре камеры давление понижается, потому что центробежные силы оттягивают воздух от центральной зоны. Скорость движения воздуха внутри камеры до 3 м/с. достигается мощным роторным вентилятором. Реверсивные вентиляторы удаляют излишнюю влажность из системы. СВЧ-сушка считается самой эффективной, но из-за высоких затрат электроэнергии в России мало применяется. Эту сушилку выпускает инженерная компания в «Инвестстрой», г. Москва. Установка способна просушить сосновый брус влажностью 50...70 до 18 % за 22 часа. Средняя потребляемая мощностьСВЧ-установки составляет 58 кВт, а удельные затраты электроэнергии на процесс сушки составляют 200.230 кВт-ч/м3. Стоимость сушилки от 1,3 млн рублей. Не реже одного раза в год потребуется производить замену магнетрона, стоимостью от 150 000 рублей, ресурс их работы 600 ч. Достоинством данной СВЧ-установки является возможность производить быструю сушку пиломатериалов, но технология практически не используется из-за дороговизны.

Одним из перспективных направлений в интенсификации сушки пушно-мехового сырья является использование энергии электромагнитного поля сверхвысоких частот (СВЧ). В результате быстрого повышения температуры внутри сырья повышается давление водяных паров, то есть появляется избыточное давление пара внутри сырья по отношению к давлению среды. Этот градиент избыточного давления резко интенсифицирует процесс сушки, так как в этом случае перенос пара происхо-

дит как путем молекулярной диффузии, так и путем фильтрации через поры и капилляры сырья. Этот вид переноса при СВЧ-нагреве подавляет остальные виды переноса[3; 4; 5; 6; 14]. Привлекательность применения СВЧ-энергии для сушки пушно-мехового сырья заключается в следующем: возможность выделить в единице объема сырья мощность, недоступную ни одному из традиционных способов подвода энергии; Возможность осуществить бес-

контактный избирательный нагрев и получить требуемое распределение температур в сырье, в том числе в режиме саморегулирующегося нагрева; возможность обеспечения точности регулирования нагрева [7; 8; 9; 10; 11; 12; 13].

В связи с этим разработка оборудования для сушки и обеззараживания шкур кроликов, нутрий в фермерских хозяйствах является актуальной задачей.

е) ж)

Рисунок 1 - Аэродинамическая сушилка пушно-мехового сырья ссверхвысокочастотными генераторами: а) общий вид; б) дифракционный цилиндр на кольцевом корпусе; в) радиопрозрачная правилка для натяжения пушно-мехового сырья; г) экранирующий корпус; д) утеплитель из стеклопакета; е) карусельная вешалка; ж) радиальный вентилятор; 1 - цилиндрический экранирующий корпус;2 - утеплительный цилиндр, выполненный из стеклопакета;3 - дифракционный цилиндр;4 - кольцевой корпус; 5 - радиальный вентилятор; 6 - рабочее колесо с лопатками; 7 - входной патрубок;8 - выходной патрубок;9 - сверхвысокочастотные генераторы;10 - карусельная вешалка; 11 - правилки;12 - вал электродвигателя для привода карусельной вешалки; 13 - верхнее основание экранирующего корпуса, разделенное на сегменты для размещения электродвигателя и образования открывающихся окон 14; 15 - монтажный каркас

Материалы и методы

Научные исследования проводились с использованием математических аппаратов электродинамики, теории электромагнитного поля. Трехмерное моделирование конструктивного исполнения сушилки пушно-мехового сырья проведено в программе Ком-пас-3БУ15. Обоснование размеров и конфигурации коаксиального резонаторов проведено по программе трехмерного компьютерного моделирования электрического поля CSTStudioSuite 2015 [1; 2; 15].

Результаты и обсуждение

Аэродинамический нагрев пушно-мехового сырья при воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты направлен на ускорение процесса и повышения качества сушки при одновременном обеззараживании пушно-мехового сырья.

На рисунке 1 приведена аэродинамическая сушилка пушно-мехового сырья с сверхвысокочастотными генераторами. Установка (рис. 1) смонтирована на монтажном каркасе 15. Она содержит цилиндрический экранирующий корпус 1 с утеплительным цилиндром 2 с наружной стороны. Внутри экранирующего корпуса 1 соосно расположен неферромагнитный дифракционный цилиндр 3, основанием которого служит кольцевой корпус 4 радиального вентилятора 5. Кольцевое пространство между экранирующим корпусом 1 и дифракционным цилиндром 3 образует коаксиальную резона-торную камеру, куда направлены излучатели от сверхвысокочастотных генераторов 9. Генераторы расположены равномерно по периметру боковой поверхности экранирующего корпуса с наружной стороны.Внутри кольцевого корпуса 4 расположено рабочее колесо 6, образуя радиальный вентилятор 5. Его входной патрубок 7 направлен в сторону дифракционного цилиндра 3, а выходной патрубок 8 направляет воздух в сторону кольцевого пространства. На верхнем основании 13 экранирующего корпуса 1 в центральной части имеется вал 12 для электродвигателя привода карусельной вешалки 10, а сегментные плоскости 14 основания закреплены шарнирно и служат для закрытия окон, обеспечивающих загрузку правилок 11 с пушно-меховым сырьем. Карусельная вешалка 10 расположена под верхним основанием 13 экранирующего корпуса 1.

Технологический процесс сушки и обеззараживания пушно-мехового сырья происходит следующим образом.Данная технология основана на вихревом методе обезвоживания сырья под воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты. Открыть крышки, т.е. сегменты верхнего основания 14 цилиндрического экранирующего кор-

пуса 1. Заранее подготовить правилки 11 с пушно-меховым сырьем и подвешать их на карусельную вешалку 10 так, чтобы они равномерно располагались в коаксиальном резонаторе, образованном между экранирующим корпусом 1 и дифракционном цилиндром 3. Закрыть герметично крышки экранирующего корпуса 14. Включить электродвигатель 12 для привода карусельной вешалки 10. После чего включить радиальный вентилятор 5, рабочее колесо с лопатками 6 засасывает воздух через входной патрубок 7 и равномерно распределяет через выходной патрубок 8 под кольцевой корпус циркулирующий воздух внутри рабочей камеры. Над входным патрубком 8 имеется жалюзи для изменения площади живого сечения. Аэродинамический роторный нагреватель подогревает воздух в рабочей камере. Далее включить сверхвысокочастотные генераторы 9, которые в коаксиальном резонаторе возбуждают электромагнитное поле сверхвысокой частоты, где пушно-меховое сырье подвергается диэлектрическому нагреву в вихревом нагретом воздухе. Происходит сушка пушно-мехового сырья, а пар удаляется через специальный патрубок, расположенный на верхнем основании экранирующего корпуса. Электродвигатель привода вентилятора расположен на монтажном каркасе 15 под нижним основанием экранирующего корпуса.

Продолжительность воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты на сырье регулируется в зависимости от вида размеров шкурок. Использование данной аэродинамической установки дает возможность ускорить процесс сушки пушно-мехового сырья, снизить энергозатраты, повысить качество обеззараживания. При воздействии электромагнитного поля сверхвысокой частоты на пушно-меховое сырье каждая элементарная частица сырья нагревается равномерно и избирательно в зависимости от их диэлектрических параметров, что повышает качество сушки. В то же время при обеспечении высокой напряженности электрического поля в резонаторе происходит уничтожение микроорганизмов и кожеедов. Находясь в электромагнитном поле пушно-меховое сырье, нагревается до оптимальной температуры (не более 60оС), а кожееды и их возбудители, у которых фактор потерь больше, чем у сырья, нагреваются до летальной температуры и уничтожаются. Это обеспечивает полное обеззараживание пушно-мехового сырья по сравнению с конвективной сушкой.

Регулирование мощности аэродинамического роторного нагревателя осуществляется, изменяя площадь живого сечения жалюзи, т. е. изменяя количество воздуха на входе в роторный вентилятор, а

тем самым изменяя интенсивность теплообразования. Интенсивность теплообразования можно контролировать по нагрузке привода ротора, т. е. чем больше величина тока, потребляемого электродвигателем, тем выше интенсивность теплообразования. Количество СВЧ-генераторов влияет на производительность сушилки.

Вывод

Основной технологический параметр процесса сушки - это температура пушно-мехового сырья. Она является функцией многих переменных и зависит от соотношения потока тепла из рабочей камеры к частице сырья и от интенсивности испарения влаги. Для определения оптимального режима сушки пушно-мехового сырья необходимо также знать величину градиента температур. Конечная температура сырья зависит от влажности и диэлектрических параметров. Расчет эндогенного нагрева сырья в процессе преобразования аэродинамических потерь в тепловую энергию, т. е. в переменном температурном поле при испарении влаги сложный.

Можно рассчитать при следующих допущениях, когда коэффициент теплообмена не изменяется в процессе сушки, плотность потока электромагнитных излучений постоянная. Диэлектрические свойства пушно-мехового сырья как многокомпонентный диэлектрик зависят от их природы, влажности, температуры и частоты электромагнитного поля. Сложный характер взаимодействия количества выделяющейся теплоты и глубины проникновения электромагнитного поля сверхвысокой частоты приводит необходимости подбора сырья по толщине, чтобы не наблюдалось перегрева его наружной (при больших значениях фактора потерь) и внутренних (при малых значениях коэффициента поглощения) слоев.

Предварительные результаты исследования процесса сушки кожи кролика, позволяют говорить об эффективности данной технологии. При этом до конца неизученными остаются механизмы комплексного воздействия аэродинамических потерь и электромагнитного поля сверхвысокой частоты на пушно-меховое сырье.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белова М. В., Александрова Г. А., Поручиков Д. В. Технологическое оборудование для термообработки с.-х. сырья // Вестник ФГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева». Чебоксары : 2013, № 2 (78). С. 12-16.

2. Белова М. В., Зиганшин Б. Г. Повышение эффективности функционирования многомодуль-

ных агрегатов для агроинженерных технологий // Вестник Казанского государственного аграрного университета. Казань: 2013, № 3 (29). С. 49-52.

3. Белова М. В., Викторова И. А., Михайло-ваО. В. Сублиматор с сверхвысокочастотным генератором для сушки замороженного продукта // Естественные и технические науки. Москва : «Спут-ник+», 2015, № 1. С. 133-135.

4. Белова М. В., Зиганшин Б. Г., Федорова А. Н., Поручиков Д. В. Объемные резонаторы СВЧ-генератора для термообработки сырья в поточном режиме // Естественные и технические науки. Москва : «Спутник+», 2015, № 1. С. 121-123.

5. Белова М. В., Селиванов И. М., Махотки-на Н. И. Блок-схема модернизации СВЧ-установки для термообработки сырья //Естественные и технические науки. Москва : «Спутник+», 2015, № 2. С. 127-128.

6. Белова М. В., Новикова Г. В., Поручиков Д. В. Определение продолжительности переработки сырья в электромагнитном поле сверхвысокой частоты // Естественные и технические науки. Москва : «Спутник+», 2015, № 6. С. 510-513.

7. Белова М. В., Зиганшин Б. Г., Новикова Г. В., Матвеева А. Н., Петрова О. И. Электродинамический анализ резонаторов, используемых в сверхвысокочастотных установках // Естественные и технические науки. Москва : «Спутник+», 2015, № 6. С.477-480.

8. Белова М. В., Селиванов И. М., Белов А. А., Умбетов У. У. Резонаторы, обеспечивающие термообработку сырья в поточном режиме // Естественные и технические науки. Москва : «Спутник+», 2015, № 6. С. 499-502.

9. Белова М. В. Конструктивные особенности резонаторов сверхвысокочастотных установок для термообработки сырья в поточном режиме // Вестник Казанского государственного аграрного университета. Казань : 2015, № 4 (38). С. 31-37.

10. Новикова Г. В., Зиганшин Б. Г., Белова М. В., Матвеева А. Н., Петрова О. И. Электродинамический анализ резонаторов, используемыхв сверхвысокочастотных установках // Естественные и технические науки, 2015, № 6. С. 286-288.

11. Новикова Г. В., Селиванов И. М., Белова М. В., Белов А. А. Резонаторы, обеспечивающие термообработку сырья в поточном режиме // Естественные и технические науки, 2015, № 6. С. 504-507.

12. Новикова Г. В., Ершова И. Г., Поручиков Д. В., Ершов М. А. Разработка радиоволновых установок для переработки мясокостных отходов // Научное обозрение ЗАО «АЛКОР», 2016, № 18, С.56-60.

13. Новикова Г. В., Михайлова О. В., Белова М. В., ЕршоваИ. Г., ЕршовМ. А. Innovations in Technologies of Agricultural Raw Materials Processing // Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. № 11 (6). P. 1269-1277,

14. Новикова Г. В., Жданкин Г. В., Михайлова О. В., Белов А. А. Анализ разработанных сверхвысокочастотных установок для термообработки сырья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. Казань : ФГБОУ ВО «Казанский ГАУ». 2016, № 4 (42). С. 89-93.

15. Цугленок Н. В., Зайцев В. Е., Новико-ва Г. В., Немков С. Н. Патент 2011682 РФ, МПК С 14 В 1/58. Сушилка для пушно-мехового сырья; заявитель и патентообладатель Красноярский государственный аграрный университет. № 4907723/12; заявл. 04.02.1991; опубл. 30.04.1994.

16. Новикова Г. В., Белова М. В., Белов А. А., Михайлова О. В., Куторкина Н. А., Лаврентьева Т. Н. Патент № 2591074 РФ, МПК. Установка для сушки шерсти в электромагнитном поле сверхвысокой частоты; заявитель и патентообладатель АНОВО «АТУ» (RU). № 2015102545; заявл. 29.01.2015. Бюл. № 19 от 10.07.2016.

17. Сушилка аэродинамическая. Принцип действия и преимущества. Материалы сайта «Содружество» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http//lugakamen.ru>.. .sushilka_aehrodinamicheskaya. html

18. Как сделать дешевую вакуумную сушилку для дерева своими руками / Блог Андрея Ноака [Электронный ресурс]. Режим доступа: http//andreynoak.ru>... vakuumnaya-sushka-drevesiny-

v.

19. Установка для сушки древесины «СВЧ-лес» / Материалы сайта «СВЧ-технологии» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http//СВЧлесyandex.ru/images

20. Мычка С. Ю., Шаталов М. А. Формирование системы глубокой переработки отходов про-мышленно-производственных подсистем АПК // Агротехника и энергообеспечение. 2015. № 3 (7). С. 185-190.

REFERENCES

1. Belova M. V., Aleksandrova G. A., Poruchi-kov D. V. Tehnologicheskoe oborudovanie dlya termo-obrabotki s.-h. sir'ya (A technology equipment for heat treatment of agricultural raw materials), Vestnik FGOU VPO«CHuvashskiy gosudarstvenniy pedagogicheskiy universitet im. I. YA. YAkovleva». CHeboksari : 2013, No. 2 (78). pp. 12-16.

2. Belova M. V., Ziganshin B. G. Povishenie ef-fektivnosti funktsionirovaniya mnogomodul'nih agrega-tov dlya agroinzhenernih tehnologiy (Increase in efficiency of functioning of multimodular aggregates for agroengineering technologies),Vestnik Kazanskogo go-sudarstvennogo agrarnogo universiteta. Kazan': 2013, No. 3 (29). pp. 49-52.

3. Belova M. V., Viktorova I. A., Mihaylo-va O. V. Sublimator s sverhvisokochastotnim genera-torom dlya sushki zamorozhennogo produkta (The sublimator with the superhigh-frequency generator for drying of the frozen product), Estestvennie i tehnicheskie nauki. Moskva : «Sputnik+», 2015, No. 1. pp. 133-135.

4. Belova M. V., Ziganshin B. G., Fedoro-va A. N., Poruchikov D. V. Ob»emnie rezonatori S V CH-generatora dlya termoobrabotki sir'ya v potoch-nom rezhime (Cavity resonators very high frequencies of the generator for heat treatment of raw materials in the continuous mode), Estestvennie i tehnicheskie nau-ki.Moskva : «Sputnik+», 2015, No. 1. pp. 121-123.

5. Belova M. V., Selivanov I. M., Mahotkina N. I. Blok-shema modernizatsii SVCH-ustanovki dlya termoobrabotki sir'ya (The flowchart of upgrade of a very high frequency of installation for raw materials heat treatment), Estestvennie i tehnicheskie nauki. Moskva : «Sputnik+», 2015, No. 2.pp. 127-128.

6. Belova M. V., Novikova G. V., Poruchikov D. V. Opredelenie prodolzhitel'nosti pererabotki sir'ya v elektromagnitnom pole sverhvisokoy chastoti (Determination of duration of processing of raw materials in an electromagnetic field of super-high frequency), Estestvennie i tehnicheskie nauki. Moskva : «Sput-nik+», 2015, No. 6. pp. 510-513.

7. Belova M. V., Ziganshin B. G., Novikova G. V., Matveeva A. N., Petrova O. I. Elektrodinamicheskiy analiz rezonatorov, ispol'zuemih v sverhvisokochas-totnih ustanovkah (The electrodynamic analysis of the resonators used in superhigh-frequency installations), Estestvennie i tehnicheskie nauki. Moskva : «Sputnik+», 2015, No. 6. pp. 477-480.

8. Belova M. V., Selivanov I. M., Belov A. A., Umbetov U. U. Rezonatori, obespechivayuschie ter-moobrabotku sir'ya v potochnom rezhime (The resonators providing heat treatment of raw materials in the continuous mode), Estestvennie i tehnicheskie nauki. Moskva : «Sputnik+», 2015, No. 6. pp. 499-502.

9. Belova M. V. Konstruktivnie osobennosti re-zonatorov sverhvisokochastotnih ustanovok dlya ter-moobrabotki sir'ya v potochnom rezhime (Design features of resonators of superhigh-frequency installations for heat treatment of raw materials in the continuous mode), Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta.Kazan' : 2015, No. 4 (38). pp. 31-37.

10. Novikova G. V., Ziganshin B. G., Belova M. V., Matveeva A. N., Petrova O. I. Elektro-dinamicheskiy analiz rezonatorov, ispol'zuemih v sverhvisokochastotnih ustanovkah (The electrodynamic analysis of the resonators used in superhigh-frequency installations), Estestvennie i tehnicheskie nauki, 2015, No. 6. pp. 286-288.

11. Novikova G. V., Selivanov I. M., Belova M. V., Belov A. A. Rezonatori, obespechivayuschie termoobrabotku sir'ya v potochnom rezhime (The resonators providing heat treatment of raw materials in the continuous mode), Estestvennie i tehnicheskie nauki, 2015, No. 6. S. 504-507.

12. Novikova G. V., Ershova I. G., Poruchi-kov D. V., Ershov M. A. Razrabotka radiovolnovih ustanovok dlya pererabotki myasokostnih othodov (Development of radio wave installations for processing of meat-and-bone waste), Nauchnoe obozrenie ZAO «ALKOR», 2016, No. 18, pp. 56-60.

13. Novikova G. V., Mihaylova O. V., Belo-va M. V., Ershova I. G., Ershov M. A. Innovations in Technologies of Agricultural Raw Materials Processing, Journal of Engineering and Applied Sciences. 2016. No. 11 (6). pp. 1269-1277,

14. Novikova G. V., ZHdankin G. V., Mihay-lova O. V., Belov A. A. Analiz razrabotannih sverh-visokochastotnih ustanovok dlya termoobrabotki sir'ya (The analysis of the developed superhigh-frequency installations for raw materials heat treatment), Vestnik Kazanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. Kazan' : FGBOU VO «Kazanskiy GAU». 2016, No. 4 (42). pp. 89-93.

15. TSuglenok N. V., Zaytsev V. E., Novikova G. V., Nemkov S. N. Patent 2011682 RF, MPK S 14 V 1/58. Sushilka dlya pushno-mehovogo sir'ya (The dryer for pushno-fur raw materials); zayavitel' i paten-

toobladatel' Krasnoyarskiy gosudarstvenniy agrarniy universitet. No. 4907723/12; zayavl. 04.02.1991; opubl. 30.04.1994.

16. Novikova G. V., Belova M. V., Belov A. A., Mihaylova O. V., Kutorkina N. A., Lavrent'eva T. N. Patent No. 2591074 RF, MPK. Ustanovka dlya sushki shersti v elektromagnitnom pole sverhvisokoy chastoti (Installation for drying of wool in an electromagnetic field of super-high frequency); zayavitel' i patentoob-ladatel' ANOVO «ATU» (RU). No. 2015102545; zayavl. 29.01.2015. Byul. No. 19 ot 10.07.2016.

17. Sushilka aerodinamicheskaya. Printsip deist-viya i preimuschestva (Dryer aerodynamic. The principle of operation and advantages), Materiali sayta «Sodruz-hestvo» [Elektronniy resurs]. Rezhim dostupa: http//lugakamen.ru>... sushilka_aehrodinamicheskaya.html

18. Kak sdelat' deshevuyu vakuumnuyu sushilku dlya dereva svoimi rukami (How to make a cheap vacuum dryer for wood with their hands), Blog Andreya Noaka [Elektronniy resurs]. Rezhim dostupa: http//andreynoak.ru>... vakuumnaya-sushka-drevesiny-

v.

19. Ustanovka dlya sushki drevesini «SVCH-les» (Installation for drying wood «Microwave forest»), Materiali sayta «SVCH-tehnologii» [Elektronniy resurs]. Rezhim dostupa: http//SVCHlesyandex.ru/images

20. Michka S. YU., Shatalov M. A. Formirova-nie sistemi glubokoy pererabotki othodov promish-lenno-proizvodstvennih podsistem APK (Formation of s y stem of deep processing of waste of industrial and production subsystems of agrarian and industrial complex), Agrotehnika i energoobespechenie. 2015. No. 3 (7). pp. 185-190.

Дата поступления статьи в редакцию 19.07.2017, принята к публикации 20.09.2017.

05.20.00

УДК 636.085.55:636.085.68:675.92.027.3

РАЗРАБОТКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ВВЕДЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОЙ МАССЫ КОРМОВЫХ ТРАВ В СОСТАВ КОМБИКОРМА

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

© 2017

Александр Сергеевич Алферов, кандидат технических наук, научный сотрудник отдела переработки продукции растениеводства

Олег Николаевич Бахчевников, кандидат технических наук, научный сотрудник отдела переработки продукции растениеводства Сергей Валерьевич Брагинец, кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник отдела переработки продукции растениеводства Михаил Викторович Чернуцкий, младший научный сотрудник отдела переработки продукции растениеводства Аграрный научный центр «Донской», Зерноград (Россия)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.