Improving the Efficiency of Micronization of Grain Crops on the Microwave Installation Using Superheated Steam

The problems of high-temperature micronization of grain products using microwave heating and combination of thermal methods are investigated. The research was conducted on the basis of industrial microwave installation «Dextrin-2» manufactured by ZAO «NPP «Magratep» Fryazino. The plant operates at an industrial frequency of 915 MHz with the ability to adjust the power from 10 to 25 kW. It is based on consistent load in which the microwave energy is absorbed in a small amount of grain. The rate of grain products heating at the maximum power in this installation is 5 degrees per second, and the productivity of the installation in the high-temperature micronization regime will exceed 300 kg / h. The possibility of increasing the productivity of barley grain by introducing preheating of barley grain with superheated steam has been studied. In experimental studies, it was found that the introduction of nozzle with multi-point injection of superheated steam into the filling bin allowed not only to increase the productivity of the installation, but also to increase the degree of grain opening. It was found that the processing of grain by steam leads to increased absorption of microwave energy and improve the working conditions of the microwave installation. The physical and mechanical properties of the processed barley grain are analyzed only with the use of microwave energy and with the preliminary heating of the product by superheated steam in the backfill hopper. With combined heating, an increase in the geometric dimensions of the granules is recorded with their opening not only along the «scab» but also across. Also, the apparent density of barley grains decreased. Thus, the introduction of pre-heating by superheated steam during microwave treatment in the «Dyxtrin-2» installation will increase the productivity of the installation and improve grain characteristics in high-temperature micronization.

micronization, microwave heating, grain crops, microwave energy, heating with superheated steam

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.