Научная статья на тему 'Свч-установка непрерывного действия для размораживания и разогрева коровьего молозива'

Свч-установка непрерывного действия для размораживания и разогрева коровьего молозива Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
87
10
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РАЗМОРАЖИВАНИЕ И РАЗОГРЕВ / КОРОВЬЕ МОЛОЗИВО / ПОЯРУСНО РАСПОЛОЖЕННЫЕ НЕТРАДИЦИОННЫЕ РЕЗОНАТОРЫ / ФАКТОР ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ / DEFROSTING AND HEATING / COW COLOSTRUM / TIERED UNCONVENTIONAL RESONATORS / DIELECTRIC LOSS FACTOR

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Новикова Галина Владимировна, Белова Марьяна Валентиновна, Михайлова Ольга Валентиновна, Тихонов Александр Анатольевич

Цель работы разработка СВЧ-установки, обеспечивающей сохранность иммуноглобулинов при непрерывных процессах размораживания и разогрева коровьего молозива в отдельных резонаторах с разными удельными мощностями для сокращения продолжительности воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты и обеспечения электромагнитной безопасности. Проведён обзор существующих технологий и размораживателей коровьего молозива, выделены их недостатки. Проанализированы изменения электрофизических и теплофизических параметров коровьего молозива в зависимости от температуры и частоты электромагнитного поля с определением глубины проникновения волны. Теоретически описана динамика нагрева молозива в ЭМПСВЧ с учётом изменения электро-теплофизических параметров в процессе размораживания и разогрева. Разработаны радиоволновые установки с различными конструкционными исполнениями резонаторов, обеспечивающие реализацию основных критериев, предъявляемых к СВЧ-технике и технологическому процессу размораживания и разогрева коровьего молозива. Изготовлен лабораторный образец СВЧ-установки, наиболее удовлетворяющий по производительности электромагнитной безопасности и эксплуатационным затратам. Даны оценки биологической ценности размороженного и разогретого коровьего молозива традиционным способом (на водяной бане) и воздействием ЭМПСВЧ, электромагнитной безопасности при работе с изготовленной СВЧ-установкой, эффективности применения СВЧ-установки в фермерских хозяйствах: продолжительность воздействия ЭМПСВЧ 6 8 мин., мощность СВЧ-генераторов 1,6 кВт, производительность установки 16 18 кг/ч, энергетические затраты 0,15 кВт∙ч/кг, температура нагрева 36 38 °С. В результате использования предложенной установки появляется возможность равномерного размораживания и разогрева сырья за счёт регулирования мощности отдельных генераторов, возбуждающих ЭМПСВЧ в нетрадиционных резонаторах, расположенных поярусно в установке непрерывного действия с соблюдением электромагнитной безопасности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Новикова Галина Владимировна, Белова Марьяна Валентиновна, Михайлова Ольга Валентиновна, Тихонов Александр Анатольевич

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

The microwave unit of continuous action for defrosting and warming of bovine colostrum

The purpose of the work is to develop a microwave installation that ensures the safety of immunoglobulins during continuous processes of defrosting and heating of cow colostrum in separate resonators with different specific powers to reduce the duration of exposure to an ultrahigh frequency electromagnetic field and ensure electromagnetic safety. A review of existing technologies and defrosting cow colostrum, highlighted their shortcomings. Changes in the electrophysical and thermophysical parameters of cow colostrum depending on the temperature and frequency of the electromagnetic field with the determination of the depth of the wave penetration are analyzed. Theoretically, the dynamics of heating colostrum in the MICROWAVE with regard to changes in electro-thermal parameters during defrosting and heating is described. Radio-wave installations with various design versions of resonators have been developed to ensure the implementation of the main criteria for microwave technology and the technological process of defrosting and heating cow colostrum. A laboratory sample of a microwave installation has been made that is most satisfactory in terms of electromagnetic safety performance and operating costs. Estimates of the biological value of thawed and warmed cow colostrum in the traditional way (in a water bath) and the impact of emph, electromagnetic safety when working with a manufactured microwave installation, the effectiveness of the microwave installation in farms: the duration of exposure to EMPH 6 8 min, the power of microwave generators 1.6 kW, the performance of the installation 16 18 kg/h, energy costs 0.15 kW·h/kg, the heating temperature 36 38 °C. As a result of using the proposed installation, it is possible to evenly defrost and warm up the raw material by regulating the power of individual generators that excite the microwave IN non-traditional resonators arranged in tiers in a continuous installation with observance of electromagnetic safety.

Текст научной работы на тему «Свч-установка непрерывного действия для размораживания и разогрева коровьего молозива»

Кокунова Ирина Владимировна, кандидат технических наук, доцент Фёдорова-Семёнова Татьяна Евгеньевна, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент ФГБОУ ВО «Великолукская государственная сельскохозяйственная академия» Россия, 182112, Псковская область, г. Великие Луки, пр-т Ленина, 2 Е-mail: [email protected]; [email protected]

Studies on the process of bulky feeds pressing in the bale chamber of a roll baler with a partially free flow circuit

Kokunova Irina Vladimirovna, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor Fedorova-Semenova Tat'yana Evgen'evna, Candidate of Agriculture, Assistant Professor Velikoluksk State Agricultural Academy 2 Lenin Ave., Velikie Luki, Pskov region, 182112, Russia Е-mail: [email protected]; [email protected]

Production of high-quality roll haylage depends not only on compliance with the requirements of forage technology, but also on the nature of the roll forming process, determined by the design of the baler. Depending on the design of the press chamber balers are divided into machines with a constant volume chamber, variable and combined. They form rolls of different density and uniformity of pressing. When pressing the mass in the chambers of constant volume, the seal occurs only after the chamber is fully filled. Therefore, the density in the center of the roll is lower. In chambers of varying volume, the compaction of plant material occurs continuously. Such rolls have approximately the same density throughout the diameter. In combined pressing chambers, both of these principles are combined. Uneven density of rolls and loose core contribute to the preservation of a significant amount of air in them and creates favorable conditions for fermentation processes, which leads to deterioration of feed quality. The authors of the article proposed a new design solution of the press chamber of the roll baler with a chain-planed pressing circuit. The conducted theoretical researches testify that the inclined site of a chain-planed conveyor is the necessary element of a design of the pressing chamber allowing to form more dense and uniform rolls of a haylage forage.

Key words: baler, a pressing chamber, the uniformity of the compaction, density compaction, roller silage. -♦-

УДК 621.3, 637

СВЧ-установка непрерывного действия для размораживания и разогрева коровьего молозива

Г.В. Новикова1, д-р техн. наук, профессор; А.А. Тихонов2, канд. техн. наук;

М.В. Белова1, д-р техн. наук; О.В. Михайлова1, д-р техн. наук

1 ГБОУ ВО Нижегородский ГИЭУ

2 ФГБОУ ВО Нижегородская ГСХА

Цель работы - разработка СВЧ-установки, обеспечивающей сохранность иммуноглобулинов при непрерывных процессах размораживания и разогрева коровьего молозива в отдельных резонаторах с разными удельными мощностями для сокращения продолжительности воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты и обеспечения электромагнитной безопасности. Проведён обзор существующих технологий и размораживателей коровьего молозива, выделены их недостатки. Проанализированы изменения электрофизических и теплофизических параметров коровьего молозива в зависимости от температуры и частоты электромагнитного поля с определением глубины проникновения волны. Теоретически описана динамика нагрева молозива в ЭМПСВЧ с учётом изменения электро-теплофизических параметров в процессе размораживания и разогрева. Разработаны радиоволновые установки с различными конструкционными исполнениями резонаторов, обеспечивающие реализацию основных критериев, предъявляемых к СВЧ-технике и технологическому процессу размораживания и разогрева коровьего молозива. Изготовлен лабораторный образец СВЧ-установки, наиболее удовлетворяющий по производительности электромагнитной безопасности и эксплуатационным затратам. Даны оценки биологической ценности размороженного и разогретого коровьего молозива традиционным способом (на водяной бане) и воздействием ЭМПСВЧ, электромагнитной безопасности при работе с изготовленной СВЧ-установкой, эффективности применения СВЧ-установки в фермерских хозяйствах: продолжительность воздействия ЭМПСВЧ 6 - 8 мин., мощность СВЧ-генераторов 1,6 кВт, производительность установки 16 - 18 кг/ч, энергетические затраты - 0,15 кВт-ч/кг, температура нагрева 36 - 38 °С. В результате использования предложенной установки появляется возможность равномерного размораживания и разогрева сырья за счёт регулирования мощности отдельных генераторов, воз-

буждающих ЭМПСВЧ в нетрадиционных резонаторах, расположенных поярусно в установке непрерывного действия с соблюдением электромагнитной безопасности.

Ключевые слова: размораживание и разогрев, коровье молозиво, поярусно расположенные нетрадиционные резонаторы, фактор диэлектрических потерь.

Телёнок на подсосе получает в течение первых суток 4 - 7 л молозива, т.е. 30 - 50 % молозива от общего количества, а остальное замораживают в полиэтиленовых бутылках по 1 - 1,5 л и хранят в течение 8 дней в морозильной камере при ^ -20 °С. Этот способ хранения обеспечивает сохранность иммуноглобулина в молозиве, физические, биохимические, биологические свойства которого не изменяются. Но при разморозке молозива в течение 20 - 40 мин. количество иммуноглобулина, белков, каротина существенно снижается. Также известно, что высокая температура уничтожает иммуноглобулин. Высокое содержание иммуноглобулина в молозиве придаёт данному биологическому продукту ценность. Молозиво коров обладает высокой бактерицидной активностью. Поэтому телят от 2- до 10-дневного возраста после рождения выпаивают размороженным и подогретым на водяной бане молозивом по 3 кг в сутки на голову. Это позволяет повысить среднесуточный прирост живой массы телят до 10 % [1]. Сохранение всех веществ, жизненно необходимых для нормального роста и развития молодняка животных, путём применения инновационного способа размораживания и разогрева молозива является актуальной задачей.

Целью настоящей работы являлась разработка СВЧ-установки, обеспечивающей сохранность иммуноглобулинов при непрерывных процессах размораживания и разогрева коровьего молозива в отдельных резонаторах с разными удельными мощностями для сокращения продолжительности воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты иобеспечения электромагнитной безопасности.

В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:

1. Провести обзор существующих технологий и размораживателей коровьего молозива с указанием недостатков для разработки инновационной технологии и установки.

2. Проанализировать изменения электрофизических и теплофизических параметров коровьего молозива в зависимости от температуры и частоты электромагнитного поля с определением глубины проникновения волны.

3. Теоретически описать динамику нагрева молозива в ЭМПСВЧ с учётом изменения электро-теплофизических параметров в процессе размораживания и разогрева.

4. Разработать радиоволновые установки с различными конструкционными исполнениями резонаторов, обеспечивающие реализацию основных критериев, предъявляемых к СВЧ-технике

и технологическому процессу размораживания и разогрева коровьего молозива.

5. Изготовить лабораторный образец СВЧ-установки, наиболее удовлетворяющий по производительности электромагнитной безопасности и эксплуатационным затратам.

6. Оценить биологическую ценность размороженного и разогретого до 36 - 38 °С коровьего молозива традиционным способом (на водяной бане) и воздействием ЭМПСВЧ.

7. Оценить электромагнитную безопасность при работе с изготовленной СВЧ-установкой по результатам исследования потока мощности СВЧ-энергии около установки.

8. Оценить эффективность применения СВЧ-установки в фермерских хозяйствах.

Материал и методы исследования. В данной работе приведено решение только некоторых из указанного перечня задач. Контроль температуры сырья в процессе воздействия ЭМПСВЧ проводили пирометром Testo 925, а исследование распределения теплового потока по поверхности сырья - тепловизором FLIRÍ335. Сырьём являлось замороженное коровье молозиво. Качество молозива определяли по значению плотности, количество иммуноглобулина рефлектометром.

Результаты исследования. Известно, что СВЧ - устройство, где применяются не отдельные резонаторы, а цепочка резонаторов, связанных друг с другом, например, резонаторный блок магнетрона [2]. Он представляет собой свёрнутую в кольцо цепочку резонаторов типа «щель - отверстие». Связь между резонаторами осуществляется через открытые торцы и щели. Если возбудить первый резонатор, то СВЧ-энергия не останется в нём, а через соседнее отверстие попадёт сначала во второй резонатор, затем в третий и т.п. Это магнетронный резонатор [3], в нём ёмкости выполняют зазоры у каждой ячейки, а цилиндрические объёмы являются индуктивностью, и в них концентрируется магнитное поле.

Нами проанализированы диэлектрические характеристики замороженного коровьего молозива жирностью 4,5 %, в том числе фактор диэлектрических потерь (рис. 1) [4].

Фактор потерь замороженного коровьего молозива растёт с 4 до 27 в диапазоне температур от -10 °С до 0 °С, а с 0 °С до + 40 °С падает с 27 до 11,9, что следует учесть при определении мощности диэлектрических потерь. Это означает, что мощность диэлектрических потерь при размораживании коровьего молозива (от -10 до 0 °С) растёт, а при разогреве от 0 до +38 °С мощность диэлектрических потерь уменьшается, следовательно, эти процессы следует провести в

чР

о

1- 1Л

2 "Г

§ 2 а. -о

£ 5 о л

1= га

о. со

о ^

ь т

•£ О

ГО Ц © 2

30 25 20 15 10

0

2 7

25

>2

(

1 8

1 6

1 4

1 3

8

■15 -10 -5

0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 Температура нагрева, оС

Рис. 1 - График изменения фактора диэлектрических потерь коровьего молозива в процессе размораживания и разогрева

разных объёмных резонаторах и при разных дозах воздействия электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). При размораживании молозива приращение температуры составит 10 °С, а при разогреве - 38 °С.

Проведён обзор существующих СВЧ-установок для термообработки жиросодержа-щего сырья [5 - 8]. С учётом выработанной нами методики проектирования СВЧ-установок для термообработки с.-х. сырья в непрерывном режиме [9] предлагается использовать СВЧ-установку поярусно расположенными цепочками нетрадиционных резонаторов, обеспечивающую размораживание и разогрев коровьего молозива при разных дозах воздействия ЭМПСВЧ в непрерывном режиме.

Технической задачей являлась разработка сверхвысокочастотной установки непрерывного действия с поярусно расположенными цепочками нетрадиционных резонаторов, позволяющими управлять процессами размораживания и разогрева коровьего молозива отдельно (рис. 2).

СВЧ-установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме состоит из внутреннего 2 и наружного экранирующего 14 цилиндров, расположенных коаксиально в вертикальной плоскости. В межкольцевом пространстве на расстоянии, кратном половине длины волны, равномерно по периметру вертикально установлены неферромагнитные полуцилиндры 1 со щелями в боковых поверхностях по всей высоте, открытой частью до экранирующего цилиндра, разделённые по высоте на верхние и нижние ярусы 5 с помощью перфорированных неферромагнитных оснований 7. Вдоль боковой поверхности внутреннего неферромагнитного цилиндра 2 равномерно по периметру вставлены

диэлектрические пластины 3, закрывающие щели на боковых поверхностях полуцилиндров, размером от четверти до половины длины волны.

Щель на боковой поверхности каждого полуцилиндра образована на месте соприкосновения с поверхностью диэлектрических пластин 3. В разделённых с помощью неферромагнитного перфорированного диска 6 половинках внутреннего цилиндра 2 расположены излучатели с магнетронами 4 от СВЧ-генераторов. Объёмы, заключённые между боковыми поверхностями полуцилиндров, диэлектрическими пластинами на внутреннем цилиндре 2, с перфорированными неферромагнитными основаниями 7, боковой поверхностью экранирующего цилиндра 14 и его нижним 8 и верхним 15 основаниями образуют поярусно расположенные цепочки нетрадиционных резонаторов 5. Под нижним основанием 8 экранирующего цилиндра установлена накопительная ёмкость 10 с общим шаровым краном 11. Центральная часть 13 нижнего основания экранирующего цилиндра перфорирована, и по периферии под каждым резонатором нижнего яруса расположены шаровые краны 9. Внутри накопительной ёмкости по центру расположен дополнительный неферромагнитный цилиндр, содержащий вентилятор 12 с электродвигателем и воздуховодом, направленным в сторону неферромагнитного внутреннего цилиндра 2. Над верхним основанием 15 экранирующего цилиндра установлена промежуточная неферромагнитная цилиндрическая ёмкость 16 с вращающимися в ней от электродвигателя скребками 18. Радиус верхнего основания на четверть длины волны меньше, чем радиус экранирующего цилиндра. Над промежуточной цилиндрической ёмкостью установлена приёмная неферромагнитная ёмкость 19 в виде усечённого конуса без оснований, где

5

17 Ж, Л

Рис. 2 — СВЧ-установка с нетрадиционными резонаторами для размораживания и разогрева коровьего молозива в непрерывном режиме: А - схематическое изображение; Б - пространственное изображение (в разрезе); В - пространственное изображение коаксиально расположенных неферромагнитных цилиндров (вид сверху):

1 - полуцилиндры неферромагнитные; 2 - неферромагнитный внутренний цилиндр; 3 - диэлектрические пластинки; 4 - излучатели с магнетронами от СВЧ-генераторов; 5 - верхние и нижние ярусы цепочек резонаторов; 6 - неферромагнитный перфорированный диск; 7 - неферромагнитные перфорированные основания резонаторов; 8 - нижнее основание экранирующего цилиндра; 9 - шаровые краны; 10 - накопительная ёмкость; 11 -общий шаровой кран; 12 - вентилятор с электродвигателем; 13 - перфорированная часть нижнего основания экранирующего цилиндра; 14 - экранирующий наружный цилиндр; 15 - верхнее основание экранирующего цилиндра; 16 - промежуточная ёмкость; 17 - шаровой сегмент; 18 - скребок с электродвигателем; 19 - приёмная ёмкость

на уровне его малого диаметра расположен с зазором от скребков неферромагнитный шаровой сегмент 17 с электродвигателем внутри. Диаметр основания шарового сегмента больше диаметра внутреннего неферромагнитного цилиндра 2.

Технологический процесс размораживания и разогрева коровьего молозива в СВЧ-установке непрерывного действия с нетрадиционными резонаторами происходит следующим образом. Заморозить коровье молозиво в формах с крышками (например, в формах для замораживания льда). При этом размеры ячеек формы не

должны превышать две глубины проникновения волны сантиметрового диапазона (примерно 3 см) (длина волны 12,24 см или частота 2450 МГц). Включить электродвигатель вентилятора 12, после чего магнетроны 4 СВЧ-генераторов охлаждаются воздухом, проходящим через перфорированную часть 13 нижнего основания 8 экранирующего наружного цилиндра 14 и через перфорированный неферромагнитный диск 6. Закрыть все шаровые краны 9, 11. Далее включить электродвигатель скребка 18 и высыпать замороженное сырьё из форм в приёмную ёмкость

19. Замороженное молозиво в кубиках через кольцевой зазор между шаровым сегментом 17 и приёмной неферромагнитной ёмкостью 19 с помощью вращающегося скребка 18 попадает равномерно в нетрадиционные резонаторы верхнего яруса 5. После чего следует включить СВЧ-генераторы. Каждый излучатель 4 от магнетрона возбуждает электромагнитное поле в нетрадиционных резонаторах соответствующего яруса 5. Это происходит из-за того, что вдоль каждой боковой поверхности неферромагнитного полуцилиндра 1 имеется щель, закрытая диэлектрической пластиной 3 (например, фторопластовой пластиной). Диэлектрическая пластина 3 расположена вдоль внутреннего цилиндра 2. В нетрадиционных резонаторах куски замороженного коровьего молозива подвергаются воздействию электромагнитного поля сверхвысокой частоты определённой удельной мощностью СВЧ-генератора, размораживаются, и жидкость через перфорированные основания 7 резонаторов стекает в нетрадиционные резонаторы второго яруса 5. Если в резонаторах второго яруса коровье молозиво разогрелось до температуры 38 °С, при другой удельной мощности СВЧ-генератора необходимо открыть шаровые краны 9 и 11. Такой режим следует соблюдать из-за того, что фактор диэлектрических потерь замороженного сырья увеличивается с увеличением температуры, а у молозива в жидком состоянии, наоборот, падает в процессе разогрева. Да и приращение температуры для разморозки сырья составляет 10 °С, а для разогрева -38 °С. После окончания сырья в приёмной ёмкости 19 остановить электродвигатель скребка 18, выключить СВЧ-генератор первого яруса, далее второго яруса. Остановить электродвигатель вентилятора 12. После окончательного слива разогретого молозива залить моющую жидкость в нетрадиционные резонаторы для проведения санитарной обработки.

Определены эффективные режимы размороз-ки и разогрева коровьего молозива жирностью 4,5 % через регрессионные модели [10, 11], характеризующие зависимость производительности и энергетических затрат от варьируемых конструкционно-технологических параметров установки с нетрадиционными резонаторами. Эффективные режимы: продолжительность воздействия ЭМПСВЧ: 6 - 8 мин.; мощность СВЧ-генераторов - 1,6 кВт; производительность установки - 16 - 18 кг/ч, энергетические затраты -0,15 кВт-ч/кг, температура нагрева - 36 - 38 °С.

Выводы. В результате использования предложенной установки появляется возможность равномерного размораживания и разогрева сырья за счёт регулирования мощности отдель-

ных генераторов, возбуждающих ЭМПСВЧ в нетрадиционных резонаторах, расположенных поярусно в установке непрерывного действия с соблюдением электромагнитной безопасности.

Такое конструкционное исполнение рабочей камеры обеспечивает электромагнитную безопасность при непрерывном технологическом процессе размораживания и разогрева коровьего молозива. Процессы размораживания и разогрева ускоряются за счёт подачи в резонатор сырья в виде замороженных кубиков, размеры которых соизмеримы с глубиной проникновения волн. Регулируя площадь живого сечения перфорации, удельную мощность генераторов, можно размораживать сырьё при t от -10 °С до 0 °С и разогревать до +35 - 38 °С за 6 - 8 мин. Энергетические затраты снизятся за счёт использования только двух источников СВЧ-энергии, возбуждающих ЭМПСВЧ в 12 объёмных резонаторах при применении одного вентилятора для охлаждения двух маломощных магнетронов.

Литература

1. Портал промышленного скотоводства [Электронный ресурс]. URL:https://www.korovainfo.ru/article/?ELEMENT_ID=2836.

2. Воскобойник М.Ф., Черников А.И. Техника и приборы СВЧ: учебник. М.: Радио и связь, 1982. 208 с.

3. Стрекалов А.В., Стрекалов Ю.А. Электромагнитные поля и волны. М.: РИОР: ИНФРА-М, 2014. 375 с.

4. Рогов И.А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов. М.: Лёгкая и пищевая промышленность, 1981. 288 с.

5. Новикова Г.В., Белова М.В., Жданкин Г.В. Разработка сверхвысокочастотной установки контейнерного типа для термообработки крови и жиросодержащего сырья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016. № 4 (42). С. 74 - 78.

6. Пат. № 2694944 РФ, МПК А47139/00. Микроволновая установка для размораживания коровьего молозива / Г.В. Новикова, Д.В. Поручиков, И.Г. Ершова и др.; заявитель и патентообладатель ФГБНУ «ФНАЦ ВИМ» ^и). № 2018143727; заявл. 11.12. 2018. Бюл. № 20 от 18.07.2019. 10 с.

7. Тараканов Д.А., Новикова Г.В., Михайлова О.В. СВЧ-установка с биконическим резонатором для размораживания коровьего молозива в непрерывном режиме // Передовые достижения в применении автоматизации, роботизации и электротехнологий в АПК: матер. конф. к 90-летию И.Ф. Бородина. М.: РГАУ-МСХА, 2019. С. 171 - 178.

8. Тихонов А.А., Новикова Г.В., Осокин В.Л. Рабочие камеры СВЧ-установок для термообработки сырья в непрерывном режиме с соблюдением электромагнитной безопасности // Передовые достижения в применении автоматизации, роботизации и электротехнологий в АПК: матер. конф. к 90-летию И.Ф. Бородина. М.: РГАУ-МСХА, 2019. С. 111 - 119.

9. Новикова Г.В., Тихонов А.А., Жданкин Г.В. Методика проектирования СВЧ-установок для термообработки сырья в непрерывном режиме // Научно-техническое обеспечение АПК Сибири: матер. науч.-практич. конф. / Краснообск ФБУН СФН ЦА РАН, 3 - 4 октября 2019. Краснообск, 2019. С. 314 - 319.

10. Разработка и обоснование параметров установки для диэлектрического нагрева непищевых отходов животного происхождения в непрерывном режиме / Г.В. Жданкин, Г.В. Новикова, О.В. Михайлова [и др.] // Вестник НГИЭИ. 2017. № 2 (69). С. 61 - 71.

11. Шамин Е.А., Новикова Г.В., Зиганшин Б.Г. Анализ условий функционирования установки для отделения меха от шкурок кроликов // Вестник НГИЭИ. 2017. № 8 (75). С. 41 - 47.

Новикова Галина Владимировна, доктор технических наук, профессор

Белова Марьяна Валентиновна, доктор технических наук, профессор

Михайлова Ольга Валентиновна, доктор технических наук, доцент

ГБОУ ВО «Нижегородский государственный инженерно-экономический университет»

Россия, 606340, Нижегородская область, г. Княгинино, ул. Октябрьская, 22а

Е-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]

Тихонов Александр Анатольевич, кандидат технических наук, доцент

ФГБОУ ВО «Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия»

Россия, 603170, г. Нижний Новгород, пр-т Гагарина, 97

Е-mail: [email protected]

The microwave unit of continuous action for defrosting and warming of bovine colostrum

Novikova Galina Vladimirovna, Doctor of Technical Sciences, Professor

Belova Maryana Valentinovna, Doctor of Technical Sciences, Professor

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

Mikhailova Olga Valentinovna, Doctor of Technical Sciences, Assistant Professor

Nizhny Novgorod State Engineering and Economic University

22a, Oktyabrskaya St., Knyaginino, Nizhny Novgorod Region, 606340, Russia

E-mail: [email protected]; [email protected]; [email protected]

Tikhonov Alexander Anatolyevich, Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor

Nizhny Novgorod State Agricultural Academy

97, Gagarina Ave., Nizhny Novgorod, 603170, Russia

E-mail: [email protected]

The purpose of the work is to develop a microwave installation that ensures the safety of immunoglobulins during continuous processes of defrosting and heating of cow colostrum in separate resonators with different specific powers to reduce the duration of exposure to an ultrahigh frequency electromagnetic field and ensure electromagnetic safety. A review of existing technologies and defrosting cow colostrum, highlighted their shortcomings. Changes in the electrophysical and thermophysical parameters of cow colostrum depending on the temperature and frequency of the electromagnetic field with the determination of the depth of the wave penetration are analyzed. Theoretically, the dynamics of heating colostrum in the MICROWAVE with regard to changes in electro-thermal parameters during defrosting and heating is described. Radio-wave installations with various design versions of resonators have been developed to ensure the implementation of the main criteria for microwave technology and the technological process of defrosting and heating cow colostrum. A laboratory sample of a microwave installation has been made that is most satisfactory in terms of electromagnetic safety performance and operating costs. Estimates of the biological value of thawed and warmed cow colostrum in the traditional way (in a water bath) and the impact of emph, electromagnetic safety when working with a manufactured microwave installation, the effectiveness of the microwave installation in farms: the duration of exposure to EMPH 6 - 8 min, the power of microwave generators 1.6 kW, the performance of the installation 16 - 18 kg/h, energy costs - 0.15 kW-h/kg, the heating temperature 36 - 38 °C. As a result of using the proposed installation, it is possible to evenly defrost and warm up the raw material by regulating the power of individual generators that excite the microwave IN non-traditional resonators arranged in tiers in a continuous installation with observance of electromagnetic safety.

Key words: defrosting and heating, cow colostrum, tiered unconventional resonators, dielectric loss factor. -♦-

УДК 637.116.2

Интенсификация промывки доильных аппаратов с использованием гидромеханических устройств

Р.Ф. Филонов, канд. техн. наук; В.Н. Кравченко, канд. техн. наук ФГБОУ ВО Российский государственный аграрный университет -МСХА имени К.А. Тимирязева

В статье представлены сведения о процессе движения газожидкостной смеси в доильной установке (доильном аппарате) при промывке и анализ перемещения моющей жидкости и движения потока газожидкостной смеси при учёте гидродинамических и вакуумметрических факторов. Определена силовая характеристика на преодоление зависимости от перепада давления в системе «активатор с распределённым струйным потоком - патрубок коллектора», характеризующая свойства внутренней неоднородности смеси. Совершенствование предлагаемой технологии промывки выполнено на основании теоретических предпосылок и применения изобретений авторов. Предложены новый подход и возможности в плане использования

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.