Баротермическая обработка ингредиентов комбикормов
Аннотация
Введение. В статье обоснована необходимость высокотемпературной обработки ингредиентов комбикормов. Рассмотрены принципы работы и конструктивные особенности применяемых способов и оборудования для кормопроизводства. Проанализированы фазовые переходы, достоинства и выделены ключевые энергетические, технологические и технические недостатки. Целью исследования является обоснование возможности создания поточной линии тепловой обработки комбикормов путем применения тепловых затворов, обеспечивающих непрерывную загрузку сырья в реактор и выгрузку обработанных кормов при высоком давлении и температуре.
Материалы и методы. Предложено перевести процесс баротермической обработки в более высокую зону фазовой диаграммы системы p, t (давление и температура). Это участок зоны перегретого пара с параметрами температуры 300–374 °С, давления 12–21 МПа и экспозицией обработки 30–60 секунд, что заменяет высокозатратные процессы нормализации, экспандирования, экструдирования и гранулирования. Показано изменение энтальпии Н в диапазоне Р от 0 до 21 МПа и t от 0 до 600 °С. Тепловые режимы представлены в аналитических зависимостях (формулах), которые являются базовыми условиями применения цифровых технологий.
Результаты исследования. Предложено конструктивное исполнение реактора с тепловым затвором на загрузке и выгрузке, который является базовым агрегатом поточной линии тепловой обработки комбикормов. Результаты исследования являются основополагающими для разработки проекта и образца поточной малоемкостной линии.
Обсуждение и заключение. Переход процесса баротермической обработки комбикормов в зону перегретого пара позволяет осуществить перевод плохо усвояемых элементов зерновых и бобовых в легкоусвояемые, очистить корма от патогенных бактерий. К преимуществам реактора и линии относятся простота конструкции, экономия энергии и возможность реализации перспективных цифровых технологий.
Литература
2. Голикова Т. А. Научное обеспечение реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации. Выступление заместителя председателя Правительства РФ // Вестник Российской академии наук. 2019, Т. 89, № 4. С. 311–314. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-5873894311-314
3. Madau F. A., Furesi R., Pulina P. Technical Efficiency and Total Factor Productivity Changes in European Dairy Farm Sectors // Agricultural and Food Economics. 2017. Vol. 5, Issue 17. Pp. 1–14. DOI: http://dx.doi.org/10.1186/s40100-017-0085-x
4. Kostlivý V., Fuksová Z. Technical Efficiency and Its Determinants for Czech Livestock Farms // Agricultural Economics. 2019. Vol. 65, Issue 4. Pp. 175–184. DOI: https://doi.org/10.17221/162/2018-AGRICECON
5. Subsidies and Technical Efficiency in Agriculture: Evidence from European Dairy Farms / L. Latruffe [et al.] // American Journal of Agricultural Economics. 2017. Vol. 99, Issue 3. Pp. 783–799. DOI: https://doi.org/10.1093/ajae/aaw077
6. Kharmanda G. The Safest Point Method as an Efficient Tool for Reliability-Based Design Optimization Applied to Free Vibrated Composite Structures // Вестник Донского государственного технического университета. 2017. Т. 17, № 2 (89). С. 46–55. DOI: https://doi.org/10.23947/1992-5980-2017-17-2-46-55
7. Ferket P. R. Technological Advances Could Make Extrusion an Economically Alternative to Pelling // Feedstuffs. 1991. Vol. 63, Issue 9. Pp. 19–21. URL: http://edepot.wur.nl/121964 (дата обращения: 15.05.2019).
8. Krolczyk J. B. Homogeneity Assessment of Multi-Element Heterogeneous Granular Mixtures by Using Multivariate Analysis of Variance // Tehnicki Vjesnik. 2016. Vol. 23, Issue 2. Pp. 383–388. DOI: https://doi.org/10.17559/TV-20151031183255
9. Best P. Extruder Opereting Costs. Comparisons with Double Pelleting in a Dutch Feedmill // Feed International. 1993. Vol 14, no. 6. Pp. 32–34.
10. Wasserstein R. L., Lazar N. A. The Asa’s Statement on P-Values: Context, Process and Purpose // The American Statistician. 2016. Vol. 70, no. 2. Pp. 129–133. DOI: https://doi.org/10.1080/00031305.2016.1154108
11. Krolczyk J. B. The Effect of Mixing Time on the Homogeneity of Multi-Component Granular Systems // Transactions of Famena. 2016. Vol. 40, Issue 1. Pp. 45–56. URL: https://hrcak.srce.hr/file/229037 (дата обращения: 15.05.2019).
12. Strielkowski W., Lisin E. Economic Aspects of Innovations in Energy Storage // International Journal Of Energy Economics And Policy. 2017. Vol. 7, no. 1. Pp. 62–66. URL: https:// www.econjournals.com/index.php/ijeep/article/view/3528 (дата обращения: 15.05.2019).
13. Khoshbin-e-Khoshnazar M. R. Ice Phase Transition as a Sample of Finite System Phase Transition // Physics Education. 2016. Vol. 32, Issue 2. URL: https://www.physedu.in/uploads/ publication/23/371/4.-Ice-Phase-transition-as-a-sample-of-finite-system-phase--transition.pdf (дата обращения: 15.05.2019).
14. Ковальчук М. В., Нарайкин О. С., Яцишина Е. Б. Природоподобные технологии: новые возможности и новые вызовы // Вестник Российской академии наук. 2019. Т. 89, № 5. С. 455–465. DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-5873895455-465
15. Лухт Х., Долуд М., Зябрев В. Гидротермическая обработка соевых бобов // Комбикорма. 2019. № 1. С. 31–34. URL: http://kombi-korma.ru/arkhiv/no-01-19 (дата обращения: 15.05.2019).
