vetpressАграрная наукаAgrarian science0869-81552686-701XРедакция журнала "Аграрная наука"10.32634/0869-8155-2022-364-11-81-87vetpress-2368Research ArticleАГРОИНЖЕНЕРИЯ И ПИЩЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИAGROENGINEERING AND FOOD TECHNOLOGIESСравнительный анализ СВЧ-грануляторов, реализующих электрофизические методы при переработке вторичного сельскохозяйственного сырьяComparative analysis of microwave granulators implementing electrophysical methods for processing secondary agricultural raw materialshttps://orcid.org/0000-0003-1633-3355ВороновЕ. В.VoronovE. V.

кандидат экономических наук, доцент 

22 А, ул. Октябрьская, г. Княгинино, Нижний  Новгород, 606340 Российская Федерация 

Candidate of Economics, Associate Professor22 A, str. Oktyabrskaya, Knyaginino, Nizhny Novgorod, 606340 Russian Federation 

e_voronov@list.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1045-2003МихайловаО. В.MikhailovaO. V.

доктор технических наук., профессор, профессор кафедры 

22 А, ул. Октябрьская, г. Княгинино, Нижний  Новгород, 606340 Российская Федерация 

Tech D, Professor, Professor of the Department22 A, str. Oktyabrskaya, Knyaginino, Nizhny Novgorod, 606340 Russian Federation 

ds1723@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3258-260XПросвиряковаМ. В.ProsviryakovaM. V.

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры 

 6, Лиственичная аллея, Москва, 127422, Российская Федерация 

Associate Professor

6, Listvenichnaya Alley, Moscow, 127422, Russian Federation 

prosviryakova.maryana@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9228-6864СеменовД. А.SemenovD. A.

 кандидат экономических наук, доцент 

22 А, ул. Октябрьская, г. Княгинино, Нижний  Новгород, 606340 Российская Федерация 

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor22 A, str. Oktyabrskaya, Knyaginino, Nizhny Novgorod, 606340 Russian Federation 

xxxmy@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7001-9431ЗайцевП. В.ZaitsevP. V.

 доктор технических наук, профессор 

 29, ул. К. Маркса, Чебоксары, 428003, Российская Федерация 

Doctor of Technical Sciences, Professor,

29 str. K. Marx, Cheboksary, 428003, Russian Federation 

zapevl@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2127-6439ЮнусовГ. С.YunusovG. S.

 доктор технических наук, профессор 

 29, ул. К. Маркса, Чебоксары, 428003, Российская Федерация 

Doctor of Technical Sciences,

29 str. K. Marx, Cheboksary, 428003, Russian Federation 

270144@mail.ruНижегородский государственный инженерно-экономический университетРоссияNizhny Novgorod State University of Engineering and EconomicsRussian FederationРоссийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. ТимирязеваРоссияRussian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after K.A. TimiriazevRussian FederationЧувашский государственный аграрный университетРоссияChuvash State Agrarian UniversityRussian Federation2022140120231118187Copyright © Воронов Е.В., Михайлова О.В., Просвирякова М.В., Семенов Д.А., Зайцев П.В., Юнусов Г.С., 20232023Воронов Е.В., Михайлова О.В., Просвирякова М.В., Семенов Д.А., Зайцев П.В., Юнусов Г.С.Voronov E.V., Mikhailova O.V., Prosviryakova M.V., Semenov D.A., Zaitsev P.V., Yunusov G.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vetpress.ru/jour/article/view/2368

Введение. Перспективным направлением гранулирования комбинированного вторичного сырья животного и растительного происхождений является высокотемпературное формование гранул под воздействием электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ), обеспечивающего улучшение микробиологических показателей белкового корма.Методика. Исследования базировались на теории диэлектрического нагрева и теории формования гранул из многокомпонентного сырья. Исследования электродинамических показателей системы «генератор — резонатор» и визуализация распределения электромагнитного поля в резонаторе особой конструкции проводились с использованием программы CST Microwave Studio.Результаты. Разработаны СВЧ-грануляторы многокомпонентного сырья, содержащие разные конструкционные исполнения резонаторов— например, тороидальный, цилиндрический и эллипсоидный резонаторы. Определены электродинамические параметры указанных резонаторов и описаны технические характеристики грануляторов. Вычислена необходимая удельная теплота для обработки вторичного жиросодержащего сырья. При производительности гранулятора 200 кг/ч и удельной мощность СВЧ-генератора 1,4–2 Вт/г продолжительность воздействия ЭМПСВЧ на сырье массой 0,8–1 кг в резонаторной камере должна составлять 10–12 с. Это обеспечивает минимальные удельные энергетические затраты — 0,06 кВт·ч/кг.

Introduction. A promising direction for granulation of combined secondary raw materials of animal and vegetable origin is high-temperature molding of granules under the influence of an electromagnetic field of super highfrequency (SHF-EMF), which improves the microbiological parameters of protein feed.Results. Microwave granulators of multicomponent raw materials containing different design versions of resonators have been developed— for example, toroidal, cylindrical and ellipsoidal resonators. The electrodynamic parameters of these resonators are determined and the technical characteristics of the granulators are described. The required specific heat for the processing of secondary fat-containing raw materials has been calculated. With a granulator capacity of 200 kg/h and a specific power of the microwave generator of 1.4–2 W/g, the duration of exposure to the raw material weighing 0.8–1 kg in the resonator chamber should be 10–12 s. This ensures the minimum specific energy costs of 0.06 kW·h/kg.

отходы животного и растительного происхождениятороидальный и эллипсоидный резонаторыСВЧ-генераторынагнетательный шнекгрануляторыэлектродинамические параметрыwaste of animal and vegetable origintoroidal and ellipsoidal resonatorsmicrowave generatorsinjection augergranulatorselectrodynamic parametersReferencesВоякин С.Н., Вишневский А.Н., Доценко С.М., Широков В.А. Обоснование процесса и параметров камеры сжатия сырья в смесителе-грануляторе [Процесс в смесителях-грануляторах]. Вестник Красноярского государственного аграрного университета. 2018; 12(87). 208-213.Voyakin S.N., Vishnevskiy A.N., Dotsenko S.M., Shirokov V.A. Justification of the process and parameters of the compression chamber of the mixer-granulator feed [Process in mixer-granulators]. Bulletin of Krasnoyarsk state agrarian University. 2018; 12(87). 208-213 (In Russian.)Макаренков Д.А., Назаров В.И., Гонопольский А.М., Трефилова Ю. А. Особенности выбора оборудования для гранулирования многокомпонентной полидисперсной шихты со вторичными материальными ресурсами на основе системного анализа. Естественные науки. Вестник МГО. 2019; 1. 49-64.Makarenkov D.A., Nazarov V.I., Gonopolsky A.M., Trefilova Y A. Features of the choice of the granulating equipment of multicomponent polydisperse charge, with secondary material resources on the basis of the system analysis [Natural Sciences]. Vestnik MGO. 2019;1. 49-64. (In Russian.)Сыроватка В.И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. М.: ВНИИМЖ. 2010. 248 c.Syrovatka VI. Mashinnyye tekhnologii prigotovleniya kombikormov v khozyaystvakh [Machine technology for animal feed preparation on farms]. M.: VNIIMZH. 2010. 248 p. (In Russian.).Братишко В.В. Моделирование геометрических параметров шнековых зернопитателей. Вестник Всероссийского научно-исследовательского института механизации животноводства. 2020:1(13). 133-138.Bratishko V.V. Modeling of geometrical parameters of screw grain feeders [Modeling of granulators]. Bulletin of the all-Russian research Institute of animal husbandry mechanization. 2020; 1(13). 133-138 (In Russian.).Жданкин Г.В., Новикова Г.В., Михайлова О.В., Кириллов Н.К. Разработка и обоснование параметров установки для диэлектрического нагрева непищевых отходов животного происхождения в непрерывном режиме [Технологии и технические средства]. Вестник НГИЭИ. 2017; 2(69). 61-71Zhdankin G.V., Novikova G.V., Mikhailova O.V., Kirillov N.K. Development and validation of the installation parameters for dielectric heating of non-food waste of animal origin in continuous mode [Technologies and technical means]. Bulletin of NGIEI. 2017; 2(69). 61-71 (In Russian.).Скило В.В. Технологический процесс гранулирования комбикормовой грануляционной мельницы с зубчатыми колесами одинаковой горизонтально-матричной формы [Машинная технология приготовления кормов для животных на фермах]. Вестник АНК Ставрополь. 2020; 3(11). 68-71.Skeelo V.V. the Technological process of granulation of feed pellet mill with gear wheels of equal horizontal-a matrix [Machine technology for animal feed preparation on farms]. Vestnik APK Stavropol. 2020; 3(11). 68-71 (In Russian.).Полищук В.Ю., Чмыхов И.Г. Применение метода векторной оптимизации для аналитического исследования механизма прессования комбикормового гранулятора. Пищевая технология. Известия высших учебных заведений. 1997: 2-3(237-238). 69-70.Polishchuk V.Yu., Chmykh I.G. Application of vector optimization method for analytical study of the pressing mechanism of feed pellet mill [Food technology]. Proceedings of higher educational institutions. 1997; 2-3(237-238). 69-70 (In Russian.).Стрекалов А.В., Стрекалов. Ю. Электромагнитные поля и волны [Расчет электромагнитных полей]. М.: ИНФРА-М. 2015. 375 с.Strekalov A.V., Strekalov. Yu.А. Electromagnetic fields and waves [Calculation of electromagnetic fields]. M.: INFRA-M. 2015. 375 p. (In Russian.).Новикова Г.В., Жданкин Г.В., Михайлова О.В., Белов А.А. Анализ разработанных СВЧ-установок для термообработки сырья. Электротехника. Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016; 4(42). 89-93.Novikova G.V., Zhdankin G.V., Mikhailova O.V., Belov A.A. Analysis of the developed microwave plants for heat treatment of raw materials [Electrotechnology]. Bulletin of the Kazan state agrarian University. 2016; 4(42). 89-93. (In Russian.).Шамин Е.А., Крайнов Ю.Е. Разработка установки для высокотемпературного гранулирования обезвоженных непищевых отходов. Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2018; № 1(45). 109-114.Shamin E.A., Krainov Yu.E. Development of an installation for high-temperature granulation of dehydrated non-food waste. Bulletin of the Bashkir State Agrarian University. 2018; № 1(45). 109-114. (In Russian.)Шамин Е.А., Новикова Г.В., Крайнов Ю.Е. Разработка установки для высокотемпературного гранулирования обезвоженных непищевых отходов. Электрификация сельского хозяйства. Вестник Башкирского государственного аграрного университета. 2018; 1(45). 109-114.Shamin E.A., Novikova G.V., Krainov Yu.E. Development of installation for high-temperature granulation of dehydrated non-food waste [Electrification of agriculture]. Bulletin of the Bashkir state agrarian University. 2018; 1(45). 109-114 (In Russian.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.