Повышение эффективности микронизации зерновых культур на СВЧ установке с использованием перегретого пара

В работе исследованы вопросы высокотемпературной микронизации зерновых продуктов с использованием микроволнового нагрева и комбинации тепловых методов. Исследования проведены на основе промышленной микроволновой установки «Декстрин-2» производства ЗАО «НПП «Магратеп» г. Фрязино. Установка работают на промышленной частоте 915 МГц с возможностью регулировки мощности от 10 до 25 кВт и выполнена на основе согласованной нагрузки, в которой СВЧ-энергия поглощается в малом объеме зерна. Скорость нагрева зернопродуктов при максимальной мощности в данной установке превышает 5 градусов в секунду, а производительность установки в режиме высокотемпературной микронизации превысит 300 кг/час. В работе изучена возможность повышения производительности зерна ячменя путем введения предварительного прогрева зерна ячменя перегретым паром. В экспериментальных исследованиях обнаружено, что введение в засыпной бункер форсунки с многоточечным впрыском перегретого пара позволило не только повысить производительность установки, но и увеличить степень раскрытия зерна. Установлено, что обработка зерна паром приводит к повышению поглощения микроволновой энергии и улучшению условий работы микроволновой установки. Проведен анализ физико-механических свойств обработанного зерна ячменя только с использованием микроволновой энергии и с предварительным прогревом продукта перегретым паром в засыпном бункере. При комбинированном нагреве зафиксировано увеличение геометрических размеров зерновок с раскрытием их не только по «рубчику» но и поперек. Также уменьшилась кажущаяся плотность зерновок ячменя. Таким образом, введение предварительного нагрева перегретым паром при микроволновой обработке в установке «Дикстрин-2» позволит увеличить производительность установки и улучшить характеристики зерна при высокотемпературной микронизации.

микронизация, микроволновой нагрев, зерновые культуры, СВЧ-энергия, нагрев перегретым паром

1. Пахомов В. И., Каун В. Д. Оптимизация тепловой обработки фуражного зерна СВЧ-энергией // Механизация и электрофикация сельского хозяйства. 2000. № 9. С. 8-10.

2. Бондарев А. Н., Пахомов В. И., Каун В. Д., Михайлов В. А. Результаты испытаний малогабаритной установки для микронизации зерновых культур «Микронизатор-1» // Обоснование и разработка новых технологий и технических средств в животноводстве. Зерноград: Российская академия сельскохозяйственных наук; Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ВНИПТИМЭСХ), 2001. С. 110-117.

3. Morozov A. O., Morozov O. A., Trebukh V. P., Simonenko A. N., Prokopenko A. V. Development of industrial microwave installation for grain processing // 23rd Int. Crimean Conf. “Microwave & Telecommunication Technology” (CriMiCo’2013). Sevastopol, 2013. P. 1000-1001.

4. Морозов О. А., Каргин А. Н., Морозов А. О., Требух В. П., Симоненко А. Н., Прокопенко А. В., Карташов С. Г., Будников Д. А. Микроволновая установка большой производительности для обработки злаковых культур // Альтернативная энергетика и экология. 2013. № 3 (121). С. 178-183.

5. Морозов А. О., Федотов В. В., Габдрашитова Д. В., Прокопенко А. В. СВЧ-установка для обработки зерновых продуктов // III Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии» ЛаПлаз 2017. М.: НИЯУ МИФИ, 2017. С. 64.

6. Завьялов М. А., Кухто В. А., Филиппович В. П., Морозов А. О., Прокопенко А. В. Исследование процессов микронизации зерна пшеницы в установках СВЧ-энергетики // Хранение и переработка сельхозсырья. 2017. № 6. С. 9-14.

7. Кириллов Н. К., Новикова Г. В., Белова М. В., Белов А. А. СВЧ-индукционная установка для микронизации зерна / Патент № 2502450 от 20.01.2013 Бюл. № 2.

8. Науменко О. В., Белов А. А. Термообработка фуражного зерна диэлектрическим и индукционным нагревом // Модернизация современного общества: проблемы, пути развития и перспективы. 2015. № 6. С. 96-101.

9. Зверев С. В. Высокотемпературная микронизация в производстве зернопродуктов. М.: ДеЛи принт, 2009. 222 с.

10. Зверев С. В. Моделирование процесса ИК нагрева зерна // Хранение и переработка сельхозсырья. 2005. № 12. С. 25-26.