Випробування мікрохвильового пристрою для обробки рослинних матеріалів в різних технологіях
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.199816Ключові слова:
microwave device, thermal treatment, straw material, seeds, optimal mode, energy efficiencyАнотація
Проведено випробування мікрохвильового пристрою безперервної дії для термообробки рослинних матеріалів, яке розроблено та сконструйовано для реалізації мікрохвильових технологій в промисловості. Метою випробувань була оцінка ефективності мікрохвильового пристрою за показниками якості отриманого матеріалу і енергетичним витратам, обумовленими ефективністю перетворення мікрохвильової енергії у внутрішню енергію матеріалу. Проведено дослідження впливу мікрохвильової обробки солом'яного субстрату для дереворуйнівних грибів. Якість обробки визначалося по врожайності грибів Глива (Pleurotus), вирощених на отриманому субстраті. Мікрохвильова обробка проведена на різних режимах, які відрізнялися значенням питомої потужності. При аналізі ефективності мікрохвильової обробки проводилося зіставлення результатів з даними, що отримуються при традиційній технології стерилізації соломи. Показано, що урожай грибів гливи збільшився на 11 %. Отримано, що в оптимальному режимі питома потужність становила qv=8,68·105 Вт/м3, кінцева температура t=96 ºС, тривалість обробки 180 с. За тепловим розрахунками визначені значення ККД мікрохвильової камери ηc, в оптимальному режимі ηc=62 %. Досліджено вплив мікрохвильової обробки на посівні характеристики насіннєвого зерна пшениці. Ефективність мікрохвильової обробки визначалася за значеннями лабораторної схожості та енергії проростання насіння. В оптимальному режимі вихідна потужність магнетронів становила ΣPout=0,6 кВт, витрата зерна G=2,1·10-2 кг/с. Дослідження роботи мікрохвильової установки довело, що для даної конструкції для стабільного і рівномірного просування матеріалу по продуктопроводу слід підтримувати швидкість руху не вище 0,5 м/хв. Рекомендується застосовувати випробувану мікрохвильову установку безперервної дії в спеціалізованих фермерських господарствахПосилання
- Feng, H., Yin, Y., Tang, J. (2012). Microwave Drying of Food and Agricultural Materials: Basics and Heat and Mass Transfer Modeling. Food Engineering Reviews, 4 (2), 89–106. doi: https://doi.org/10.1007/s12393-012-9048-x
- Kappe, C. O. (2004). Controlled Microwave Heating in Modern Organic Synthesis. Angewandte Chemie International Edition, 43 (46), 6250–6284. doi: https://doi.org/10.1002/anie.200400655
- Leonelli, C., Veronesi, P. (2014). Microwave Reactors for Chemical Synthesis and Biofuels Preparation. Biofuels and Biorefineries, 17–40. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-017-9612-5_2
- Burlutskiy, D. S., Kaleeva, Zh. G. (2011). Izmenenie fizicheskih svoystv materialov v rezul'tate eksperimental'nogo vozdeystviya sharovogo elektricheskogo razryada, poluchennogo s pomoshch'yu sverhvysokochastotnogo izlucheniya. Sovremennye naukoemkie tehnologii, 5, 22–32.
- Agrawal, D. (2010). Microwave sintering of ceramics, composites and metal powders. Sintering of Advanced Materials, 222–248. doi: https://doi.org/10.1533/9781845699949.2.222
- Srinath, M. S., Sharma, A. K., Kumar, P. (2011). A new approach to joining of bulk copper using microwave energy. Materials & Design, 32 (5), 2685–2694. doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2011.01.023
- Kalinin, L. G., Boshkova, I. L. (2003). Physical model of the plant tissue response to exposure to the microwave electromagnetic field. Biophysics, 48 (1), 111–113.
- Moskovskiy, M. N., Fridrikh, R. A., Gulyayev, A. A. (2010). Structural analysis of culmiferous material surface under microwave radiation treatment. Vestnik Donskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta, 10 (5 (48)), 648–654.
- Sapunov, G. S. (1998). Remont mikrovolnovyh pechey. Moscow: Solon, 268.
- Lukina, D., Belov, V., Lukina, O., Volkov, A., Mayorov, A., Smirnova, I. (2018). Increasing the Efficiency of the Operation of the Facilities for the Thermal Processing of Raw Materials by Exposure to Electromagnetic Radiation. Key Engineering Materials, 781, 185–189. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/kem.781.185
- Okeke, C. Abioye, A. E., Omosun, Y. (2014). Microwave Heating Applications in Food Processing. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, 9 (4), 29–34.
- Puligundla, P. (2013). Potentials of Microwave Heating Technology for Select Food Processing Applications - a Brief Overview and Update. Journal of Food Processing & Technology, 04 (11). doi: https://doi.org/10.4172/2157-7110.1000278
- Volgusheva, N., Altman, E., Boshkova, I., Titlov, A., Boshkov, L. (2017). Study into effects of a microwave field on the plant tissue. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (8 (90)), 47–54. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.115118
- Boshkova, I., Volgusheva, N., Titlov, A., Titar, S., Boshkov, L. (2019). Assessment of efficiency of drying grain materials using microwave heating. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (8 (97)), 78–85. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.154527
- Pedro, J. C., Cunha, T. R. (2014). Behavioral Models for Microwave Circuit Design. Microwave De-Embedding, 255–315. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-401700-9.00007-0
- Loharkar, P. K., Ingle, A., Jhavar, S. (2019). Parametric review of microwave-based materials processing and its applications. Journal of Materials Research and Technology, 8 (3), 3306–3326. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.04.004
- Cherbański, R., Rudniak, L. (2013). Modelling of microwave heating of water in a monomode applicator – Influence of operating conditions. International Journal of Thermal Sciences, 74, 214–229. doi: https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2013.07.001
- Ye, J., Hong, T., Wu, Y., Wu, L., Liao, Y., Zhu, H. et. al. (2017). Model Stirrer Based on a Multi-Material Turntable for Microwave Processing Materials. Materials, 10 (2), 95. doi: https://doi.org/10.3390/ma10020095
- Efremova, E. N., Karpacheva, E. A. (2015). Hranenie i pererabotka produktsii rastenievodstva. Volgograd: GAU, 148.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Irina Boshkova, Natalya Volgusheva, Leonid Boshkov, Myhailo Potapov, Natalia Kolesnychenko, Boris Demianchuk, Oleksandr Lapkin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
