CC BY
25
УДК 638.171
УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ КОМБИКОРМОВ INSTALLATION FOR COMPOUND FEED DISINFECTION Г. Л. Долгов, А. А. Белов, Т. В. Шаронова G. L. Dolgov, A. A. Belov, T. V. Sharonova
ФГБОУВПО «Чувашская государственная сельскохозяйственная академия»,
г. Чебоксары
Аннотация. В статье приведены описание и принцип действия установки для обеззараживания комбикормов воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМП СВЧ).
Abstract. The article describes the operation principle of the installation for compound feed disinfection by means of influence of ultrahigh-frequency electromagnetic field (UHF field).
Ключевые слова: электромагнитное поле сверхвысокой частоты, сферическая резона-торная камера, комбикорма, пневмотранспортер.
Keywords: ultrahigh-frequency electromagnetic field, spherical resonating chamber, compound feed, pneumoconveyor.
Актуальность исследуемой проблемы. Анализ производственных ситуаций на животноводческих фермах и комплексах, на птицефабриках показывает, что большинство болезней животных и птицы обусловлено недоброкачественностью кормов, наличием в них патогенной микрофлоры [1], [2], [3]. Бактериальная обсемененность комбикормов значительно снижет его качество и ограничивает использование, вызывает падеж сельскохозяйственных животных и птицы. При обсемененности комбикормов в них содержатся микробные клетки и другие бактерии. Поэтому качество комбикормов имеет большое народнохозяйственное значение и играет решающую роль в повышении рентабельности животноводства и птицеводства.
Материал и методика исследований. Поставленные задачи решены путем проведения теоретических и экспериментальных исследований с использованием теории диэлектрического нагрева, положения термодинамики, системного анализа способов и технических средств, предназначенных для обеззараживания комбикормов при сниженных энергетических затратах. Источником энергии электромагнитных излучений служит сверхвысокочастотный генератор от бытовых микроволновых печей [4], [5].
Результаты исследований и их обсуждение. Целью настоящей работы является разработка энергосберегающей технологии обеззараживания комбикормов с использованием СВЧ-энергоподвода.
Разрабатываемая установка относится к кормопроизводству. Обзор существующих технологий и технических средств, предназначенных для обеззараживания комбикормов воздействием физических факторов, показывает, что при комплексном воздействии двух
и более источников энергии на фоне бактерицидного потока УФ-лучей происходит достаточное снижение энергетических затрат. Но при этом лампы высокого давления типа ДРТ, используемые как источник бактерицидного потока УФ-лучей, имеют низкий срок эксплуатации.
Поэтому известная установка для обеззараживания комбикормов в виде экранирующего корпуса, внутри которого установлены источники УФ-лучей и микроволновые печи, через которые проложен диэлектрический скребковый транспортер [2], имеет низкие эксплуатационные характеристики.
В связи с этим нами разрабатывается установка с использованием только СВЧ-энергоподвода, обеспечивающая интенсификацию процесса обеззараживания комбикорма при сниженных энергетических затратах.
Составлена операционно-технологическая схема процесса обеззараживания комбикормов воздействием ЭМП СВЧ (рис. 1). Она предусматривает загрузку комбикормов в приемный бункер, обеззараживание за счет воздействия ЭМП СВЧ в процессе пневмот-ранспортирования через резонаторную камеру и выгрузку.
Подготовка комбикормов
__
Загрузка комбикормов в приемный бункер
Подготовка технологического процесса: открыть задвижку подачи воздуха в пневмотранспортер: включить привод дозатора для подачи комбикормов; включить СВЧ-генератор
Эндогенный нагрев комбикормов в сферической резона горной камере в поточном режиме
(в процессе пневмотранслоршровяння)
Выгрузка обеззараженного комбикорма с помощью выгрузного шнека дозатора
Рис. 1. Операционно-технологическая схема процесса обеззараживания комбикормов
воздействием ЭМП СВЧ
Технический результат достигается тем, что СВЧ-установка для обеззараживания комбикормов (рис. 2, 3) состоит из цилиндрического экранирующего корпуса 1, воздушного фильтра 2, штуцера отвода воздуха 3, резонаторной камеры 4, сверхвысокочастотного генераторного блока 5 с излучателем 6, шнека-дозатора 7, 8, выгрузного желоба 9, мотора-редуктора привода шнека 10, загрузочного штуцера 11 - запредельного волновода.
Внутри вертикально расположенного цилиндрического экранирующего корпуса 1 установлена сферическая резонаторная камера 4, соединенная через штуцер отвода воздуха 3 с воздушным фильтром 2. К образующей экранирующего корпуса 1 состыкован сверхвысокочастотный генераторный блок 5, так что излучатель 6 направлен в сторону сферической резонаторной камеры 4, для чего на ее поверхности имеется отверстие, закрытое фторопластовой пластиной. При этом отверстия на резонаторной камере 4 и экранирующем корпусе 1 совмещены соосно для направления потока излучений в резонатор-ную камеру. В нижней части цилиндрического экранирующего корпуса 1 закреплены выгрузной желоб 9 и мотор-редуктор 10 привода выгрузного шнека-дозатора 8.
На месте сопряжения резонаторной камеры 4 и экранирующего корпуса 1 (со стороны образующей) имеются отверстия для магнетрона 6 генераторного блока 5, расположенного снаружи экранирующего корпуса. К нижней части сферической резонаторной камеры пристыкован корпус 7 диэлектрического шнека-дозатора 8 с мотором-редуктором 10. Корпус 7 выполнен из неферромагнитного материала. К нижнему основанию цилиндрического экранирующего корпуса 1 закреплен выгрузной желоб 9. Верхняя часть сферической резонаторной камеры соединена с загрузочным штуцером 11, подведенным через экранирующий корпус 1.
Рис. 2. Схематическое изображение установки для обеззараживания комбикормов: 1 - цилиндрический экранирующий корпус; 2 - воздушный фильтр; 3 - штуцер отвода воздуха;
4 - сферическая резонаторная камера; 5 - сверхвысокочастотный генераторный блок; 6 - излучатель;
7, 8 - шнек-дозатор; 9 - выгрузной желоб; 10 - мотор-редуктор привода шнека; 11 - загрузочный штуцер
СВЧ-установка для обеззараживания комбикормов работает следующим образом. Включают мотор-редуктор 10 привода шнека дозатора 7, 8 и пневмотранспортную установку, которая через загрузочный штуцер 11 подает комбикорм в резонаторную камеру 4. После чего включают сверхвысокочастотный генераторный блок 5 с излучателем 6, что создает поток энергии электромагнитных излучений в сферической резонаторной камере 4. Под действием ЭМП СВЧ комбикорма подвергаются эндогенному нагреву и выводятся с помощью шнека-дозатора 7, 8 в выгрузной желоб 9. Процесс обеззараживания комбикормов происходит в поточном режиме, при этом отвод воздуха из сферической резона-торной камеры 4 осуществляется через штуцер 3 посредством воздушного фильтра 2. Штуцера отвода воздуха 3 и загрузки сырья 11, а также корпус шнека-дозатора 7 одновременно выполняют функции запредельных волноводов, ограничивая поток электромагнитного излучения за пределами цилиндрического экранирующего корпуса 1.
7
2_ 3_ 4
3
Рис. 3. Отдельные узлы для обеззараживания комбикормов: 3 - штуцер отвода воздуха;
4 - сферическая резонаторная камера; 5 - сверхвысокочастотный генераторный блок;
6 - излучатель; 7 - шнек-дозатор; 11 - загрузочный штуцер
Резюме. Все более широкое применение в различных отраслях народного хозяйства имеют новые электротехнологии, использующие энергию ЭМП СВЧ. Это поле обладает бактерицидными свойствами, и обработанные им комбикорма, пораженные грибками или различными микроорганизмами, теряют свои токсические свойства. Кроме того, воздействие ЭМП СВЧ в разработанной установке обеззараживания комбикормов в процессе пневмотранспортирования на питательные вещества кормов способствует их распаду на более простые соединения, которые легче перевариваются в желудочно-кишечном тракте животных.
ЛИТЕРАТУРА
1. А. с. № 151624 СССР МКИ А 23 L 1. Установка для микронизации зерна / В. С. Ветров, Г. М. Василевский, П. А. Горбацевич и др. - заявл. № 764222 от 10.02.62 ; опубл. 01.01.62, Бюл. № 21. - 4 с.
2. А. с. № 1554869 СССР МКИ А 23 L 1. Установка для термообработки зерна / И. С. Агеенко. - заявл. № 4442973 от 17.06.88 ; опубл. 07.04.90, Бюл № 1-13 (71). - 3 с. : ил.
3. Зверев, С. В. ИК-излучение при переработке фуражного зерна / С. В. Зверев, Е. П. Тюрев // Комбикормовая промышленность. - 1994. - № 6. - С. 9-11.
4. Лукина, Д. В. Исследование распределения теплового потока по объему хлебопекарных дрожжей при эндогенном нагреве / Д. В. Лукина, М. В. Белова // Вестник Чувашского государственного педагогического университета имени И. Я. Яковлева. - 2012. - № 4 (76). - С. 102-105.
5. Патент 2489068 РФ, А 23 N 17/00. СВЧ-индукционная установка барабанного типа для микронизации зерна / М. В. Белова, Н. К. Кириллов, Г. В. Новикова, О. В. Михайлова, А. А. Белов. - № 2012100432 ; заявл. 16.01.12, Бюл. № 22. - 14 с.
