Обоснование параметров СВЧ установки для обеззараживания и отделения пуха от шкур кроликов


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-1-70-80

Полный текст:


Аннотация

Целью настоящей работы является обоснование параметров и режимов работы сверхвысокочастотной установки для отделения пуха со шкур кроликов в непрерывном режиме. В связи с поставленной целью решаются задачи: определить необходимую мощность электромагнитных излучений для снижения бактериальной обсемененности сырья; определить критическую напряженность электрического поля сверхвысокой частоты, обеспечивающую уничтожения микроорганизмов в сырье; согласовать величину напряженности электрического поля с собственной добротностью, объемом резонатора и производительностью установки; обосновать конфигурацию резонатора, обеспечивающую критическую напряженность электрического поля, высокую собственную добротность, радиогерметичность при непрерывном режиме работы установки; разработать СВЧ установку, реализующую микроволновую технологию отделения обеззараженного пуха со шкур кроликов. В работе применена теория электромагнитного поля сверхвысокой частоты (ЭМПСВЧ). Бактерицидный эффект воздействия ЭМПСВЧ исследовали согласно закону Ламберта–Бугера и по методике Соколова В.Ф. Обоснование критической напряженности электрического поля, обеспечивающей уничтожение микроорганизмов в сырье, проводили по методике Ю.В. Корчагина Разработку биконического резонатора, повышающего радиационную добротность при нагреве шкуры в непрерывном режиме проводили по методике О.О. Дробынина Обоснованы режимы работы СВЧ установки для обеззараживания и отделения пуха от шкур кроликов в непрерывном режиме при критической напряженности электрического поля и высокой собственной добротности биконического резонатора, обеспечивающего радиогерметичность. Приведены результаты вычисления распределения напряженности электромагнитного поля, плотности тока и добротности биконического резонатора, полученные по программе CSTMicrowaveStudioв режиме переходного процесса. Развитие микроорганизмов прекращается только при обеспечении напряженности электрического поля в резонаторе выше 1,2 кВ/см. Усеченный биконический резонатор, объемом 350 л с собственной добротностью 7000, при мощности магнетронов 3200 Вт обеспечит напряженность электрического поля 1,2–1,5 кВ/см и снижение общего микробного числа в два раза при непрерывном режиме работы СВЧ установки. Разработанная СВЧ установка содержит горизонтально расположенный, симметричный усеченный биконический резонатор, внутри которого соосно установлена рабочая ветвь транспортера, выполненного из фторопластовой сеточной ленты. В области вершин конусов имеются щели, ширина которых больше ширины ленты, а высота щелей меньше, чем четверть длины волны. Магнетроны расположены в области оснований конусов, а на образующей одного конуса имеется пневмопровод, а другого – распылитель рассола.

Об авторах

Е. А. Шамин
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет
Россия
к.э.н., доцент, и.о. директора филиала «Институт пищевых технологий и дизайна», ул. Октябрьская, 22, г. Княгинино, 606340, Россия


Г. В. Новикова
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет
д.т.н., профессор, главный научный сотрудник, ул. Октябрьская, 22, г. Княгинино, 606340, Россия


О. В. Михайлова
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет
д.т.н., профессор, кафедра инфокоммуникационных технологий и систем связи, ул. Октябрьская, 22, г. Княгинино, 606340, Россия


М. В. Белова
Нижегородский государственный инженерно-экономический университет
д.т.н., научный сотрудник, ул. Октябрьская, 22, г. Княгинино, 606340, Россия


Список литературы

1. Мак-Доналд А. СВЧ-пробой в газах. М.: Мир, 1969. 167 с.

2. Белова М.В. Разработка сверхвысоко-частотных установок для термообработки сельскохо-зяйственного сырья. М.: ВИЭСХ, 2016. 40 с.

3. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1985. 336 с.

4. Григорьев А.Д. Электродинамика и микроволновая техника. СПб.: Лань, 2007. 704 с.

5. Дробахин О.О., Плаксин С.В., Рябчий В.Д., Салтыков Д.Ю. Техника и полупроводниковая электроника СВЧ. Севастополь: Вебер, 2013. 322 с.

6. Дробахин О.О. Резонансные свойства аксиально-симметричных микроволновых резонаторов с коническими элементами // Радиофизика радиоастрономия. 2009. Т. 14. С. 433–441.

7. Коломейцев В.А., Кузьмин Ю.А., Никуйко Д.Н., Захаров А.А. Электродинамические и тепловые свойства микроволновых печей при различных способах и системах возбуждения электромагнитного поля в рабочей камере // Вопросы электротехнологии. 2014. № 2(3). С. 28–34.

8. Новикова Г.В., Жданкин Г.В., Михайлова О.В., Белов А.А. Анализ разработанных сверхвысоко-частотных установок для термообработки сырья // Вестник Казанского государственного аграрного университета. 2016. № 4 (42). С. 89–93.

9. Патент № 2161505. Способ стерилизации материалов при помощи СВЧ излучения с высокой напряженностью поля и устройство для реализации способа. URL: http://ru-patent.info/21/60–64/2161505.html.

10. Пчельников Ю.Н., Свиридов В.Т. Электроника сверхвысоких частот. М.: Радио и связь, 1981. 96 с.

11. Рогов И.А. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 288 с.

12. Рубцов П.А. Применение электрической энергии в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1964. 502 с.

13. Стрекалов А.В., Стрекалов Ю.А. Электромагнитные поля и волны. М.: РИОР: ИНФРА-М, 2014. 375 с.

14. Шамин Е.А., Новикова Г.В., Зиганшин Б.Г., Белов Е.Л.Технологии переработки мехового сырья кроликов // Вестник Казанский ГАУ. 2017. № 3(45). С. 61–67.

15. Чурсин В.Н., Дормидонтова О.В. Влияние низкотемпературной обработки сырья на структуру дермы // Кожевенно-обувная промышленность, 2004. № 2. С. 40–41.

16. Перспективы кролиководства URL: agbz.ru›articles/perspektivy-krolikovodstva.

17. Бурдо О.Г., Терзиев С.Г., Яровой И.И., Борщ А.А. Моделирование процессов обезвоживания пищевого сырья в электромагнитном поле // Вестник ВГУИТ. 2013. № 3. С. 62–65.


Дополнительные файлы

1. Предложение о сотрудничестве
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Метаданные
2. Сопроводительное письмо
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Метаданные
3. Рецензия 1
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Метаданные
4. Рецензия 2
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Метаданные
5. Статья исходный вариант
Тема
Тип Исследовательские инструменты
Скачать (1MB)    
Метаданные

Для цитирования: Шамин Е.А., Новикова Г.В., Михайлова О.В., Белова М.В. Обоснование параметров СВЧ установки для обеззараживания и отделения пуха от шкур кроликов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(1):70-80. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-1-70-80

For citation: Shamin E.A., Novikova G.V., Mikhailova O.V., Belova M.V. Justification of parameters of microwave installation for decontamination and separation of fluff from the skins of rabbits. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(1):70-80. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-1-70-80

Просмотров: 125

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)