Главная » 2014 » Июнь » 23 » Скачать Обоснование энергосберегающей технологии тепловой обработки фуражного зерна. Каун, Владимир Дмитриевич бесплатно
18:37
Скачать Обоснование энергосберегающей технологии тепловой обработки фуражного зерна. Каун, Владимир Дмитриевич бесплатно
Обоснование энергосберегающей технологии тепловой обработки фуражного зерна
Диссертация
Автор: Каун, Владимир Дмитриевич
Название: Обоснование энергосберегающей технологии тепловой обработки фуражного зерна
Справка: Каун, Владимир Дмитриевич. Зерноград, 0 219 c. :
Объем: 219 стр.
Информация: Зерноград, 0
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
11 Особенности тепловых способов обработки зерна
12 Аналитический обзор существующих технологий и технических средств для тепловой обработки фуражного зерна при производстве стартерных кормов
13 Использование высокочастотного нагрева в процессах производства кормов
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
21 Теоретические предпосылки интенсификации процесса тепловой обработки (микронизации) фуражного зерна с использованием энергии электромагнитного поля СВЧ
22 Принципиальная схема комбинированного процесса тепловой обработки (микронизации) зерна с использованием энергии ЭМП СВЧ
23 Физические особенности протекания процесса микронизации зерна с использованием энергии
ЭМП СВЧ
24 Моделирование процесса тепловой обработки фуражного зерна с использованием энергии ЭМП СВЧ
241 Структура математической модели и выбор критерия оптимизации
242 Аналитическое определение параметров комбинированного процесса тепловой обработки фуражного зерна (СВЧ-микронизации)
243 Моделирование стадии конвективного нагрева фуражного зерна
244 Обоснование основных показателей стадии СВЧ-нагрева и ее моделирование
245 Синтез математической модели технологического процесса тепловой обработки фуражного зерна с использованием СВЧ-энергии
3 METO ДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
31 Параметры исходного зернового материала, влияющие на показатели процесса тепловой обработки
32 Методика исследования динамики СВЧ-нагрева фуражного зерна
33 Методика исследования процесса в стадии конвективного нагрева зерна
34 Методика оптимизации параметров технологического процесса тепловой обработки фуражного зерна комбинированным способом
35 Методика сравнительных исследований технологического процесса комбинированной тепловой обработки фуражного зерна
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ
41 Исследование закономерностей процесса нагрева фуражного зерна в электромагнитном поле СВЧ
42 Основные закономерности процесса конвективного нагрева фуражного зерна
43 Синтез и программирование задачи параметрической оптимизации комбинированного процесса тепловой обработки фуражного зерна
44 Результаты оптимизации технологического процесса комбинированной тепловой обработки фуражного зерна
5 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОВЕРКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ФУРАЖНОГО
ЗЕРНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЧ-ЭНЕРГИИ
6 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ФУРАЖНОГО ЗЕРНА
Введение:
Реформирование сельского хозяйства России в условиях рыночной экономики требует принципиально новых подходов к решению продовольственной проблемы, ориентированных, прежде всего, на максимально возможную реализацию потенциала ведущих отраслей агропромышленного производства и в первую очередь - животноводства.
Эффективное ведение этой отрасли сельскохозяйственного производства предопределяется особенностями используемых пород животных и птицы, созданием требуемых условий их обитания, наличием высококачественных кормов.
В себестоимости животноводческой продукции затраты на корма составляют 60-70 %. Поэтому они являются решающим фактором повышения продуктивности животных и птицы и снижения себестоимости производимой продукции.
Скармливание животным и птице однокомпонентных кормов, например, зернофуража в лучшем случае механически обработанного (в измельченном виде) не обеспечивает потребность организма животных и птицы в полном комплексе необходимых питательных веществ. Переваримость обработанного таким образом зерна не превышает 60 %, что неизбежно приводит к перерасходу кормов и, соответственно, к удорожанию продукции.
Наиболее полно удовлетворяют потребность организма животных и птицы в питательных минеральных и биологически активных веществах комбинированные кормовые смеси, а также концентрированные корма с повышенной кормовой ценностью.
Применение этих кормов позволяет эффективнее использовать фуражное зерно, существенно снизить расход кормов, затрат труда и времени на кормление животных. Чем выше продуктивность животных и птицы, тем больше потребность организма в концентрированных легкопереваримых сбалансированных по всем компонентам кормах.
Повышение в последние годы отпускных цен на комбикорма заметно сократило их потребление в общественном животноводстве и птицеводстве. Например, в 1995 г. потребность в комбикормах в общем объёме составляла 45 млн. т, в том числе: для молодняка КРС - 5,1; коров - 7,6; свиней - 11,7; птицы - 12,9; овцы и козы - 1,8; лошади - 5,2; пушные звери - 0,5 млн. т, а производство комбикормов не превышало 12 млн. т в год /1/.
В настоящее время на кормовые цели в стране расходуется около 70 млн.т концентрированных кормов, из которых только 30 % на приготовление комбикормов, вырабатываемых в основном крупными предприятиями комбикормовой промышленности для птицефабрик, свиноводческих ферм и комплексов, крупных специализированных хозяйств. Коллективные сельскохозяйственные предприятия, акционерные общества, фермы, индивидуальные хозяйства - производители животноводческой продукции - для кормления животных и птицы используют около 40 млн.т фуражного зерна, из которого одна треть перерабатывается в комбикорма и различные кормосмеси в кор-моприготовительных цехах этих предприятий. Около 70 % зерна скармливается животным в виде дерти, а в некоторых хозяйствах даже в немолотом виде, что приводит к снижению его кормовой ценности. Объёмы использования зерна в таком виде в последние годы постоянно возрастают. Причиной сложившегося состояния с использованием концентрированных кормов являются высокая (в 2,0-2,5 раза) стоимость комбикормов с зерном.
Несбалансированное питание сельскохозяйственных животных и птиц приводит к перерасходу кормов на единицу производимой животноводческой продукции. Например, затраты корма на 1 кг птицеводческой продукции в нашей стране составляют 4,3 кг к.е., в то время как в США и других странах - не превышают 2,0 кг к.е. /2/. Из-за плохого усвоения организмом животных и птицы питательных веществ неподготовленного к скармливанию зерна потери его в нашей стране оцениваются в 25-30 %, или около 10 млн. т в год.
Неэффективность продукции животноводства и птицеводства привела к повышению её себестоимости, низкой потребительной способности, снижению рентабельности отрасли и, в конечном счете, к спаду производства. За последние 5-6 лет поголовье крупного рогатого скота уменьшилось на 40-50, птицы - на 50, свиней - на 30-40, овец - на 80 % /3/.
Реформирование крупных специализированных комбикормовых предприятий, на которых было сосредоточено основное производство комбикормов, осуществлялось, в основном, в направлении изменения форм собственности, а не коренного совершенствования технологической и технической базы, способной существенно повысить эффективность работы этих предприятий, и практически не решало вопросы повышения качества продукции.
По данным Всероссийского НИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных, полученным в 1996-1997 годах, только 2 % образцов комбикорма, взятых на 25 крупных предприятиях, соответствовали установленным нормам /1/. Сложившаяся обстановка с производством комбикормов создала предпосылки для поиска экономически эффективных способов производства полноценных комбикормовых смесей непосредственно в условиях хозяйств. При этом решающим фактором является обеспеченность хозяйств (до 60-80 %) исходным кормовым компонентом (зерном) собственного производства, а также использование новейших технологий и современного оборудования.
Одной из основных задач эффективного внутрихозяйственного производства комбикормов является повышение кормовой ценности фуражного зерна как базового компонента комбикорма. Для повышения кормовой ценности зерна применяются различные способы тепловой обработки, в результате чего достигаются необходимые структурно-механические и биохимические преобразования, повышающие переваримость и питательность зерна, обеспечивающие его пастеризацию и образование ароматических веществ, улучшающих вкусовые качества приготовленного продукта. Однако большинство существующих способов - заваривание, пропаривание, поджаривание и другие - позволяет повысить переваримость питательных веществ не более чем до 70-75 % и характеризуется значительными энергозатратами кВт-ч около 250 -). т
В связи с этим особую актуальность приобретает изыскание новых способов тепловой обработки фуражного зерна и разработка высокоэффективных энергосберегающих технологий, позволяющих интенсифицировать процессы тепловой обработки зерна и повысить его питательную ценность.
Исследования и разработки, составившие основу диссертационной работы, выполнены в Государственном научном учреждении - "Всероссийский ордена Трудового Красного Знамени НИПТИ механизации и электрификации сельского хозяйства" в соответствии с планом НИР института на 1996-2000 гг. по теме 01.01.07 "Разработать организационно-технологические основы создания высокоэффективных технологий и автоматизированных комплексов машин и оборудования для переработки урожая полевых культур на кормовые цели, структурно адаптированных к существующим технологическим условиям зернокомбикормовых предприятий и многообразию форм хозяйствования в АПК" (государственный регистрационный № 01.99.00 05047), предусмотренной заданием 12.01.01 (научная проблема 12) Научно-технической программы фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению АПК Российской Федерации на 1996-2000 гг., утвержденной Россельхозакадемией.
Новизна научных результатов, изложенных в диссертации, заключается в установлении основных параметрических закономерностей процесса комбинированной тепловой обработки фуражного зерна, обеспечивающей снижение удельных затрат энергии при высоком качестве получаемого продукта; в изучении физических особенностей протекания этого процесса на стадии использования энергии электромагнитного поля (ЭМП) сверхвысокой частоты (СВЧ); в определении влияния СВЧ-энергии на биохимические свойства обработанного зерна; в разработке математической модели технологического процесса тепловой обработки (микронизации) фуражного зерна комбинированным способом, позволяющей произвести его параметрическую оптимизацию; в определении оптимальных параметров и режимов тепловой обработки фуражного зерна различных с.-х. культур и исходной влажности, уточнении конструктивно-технологических параметров установки для микронизации зерна комбинированным способом.
Основные положения работы доложены на научно-технических конференциях ВНИПТИМЭСХ (г. Зерноград, 1997-1999 гг.), АЧГАА (г. Зерноград, 1997-1998 гг.), РГАСХМ (г. Ростов-на-Дону, 1999 г.), на научно-практической конференции "Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России", проведенной Россельхозакадемией, Минсельхозпродом РФ и Минэкономики РФ в ГОСНИТИ (г. Москва, 1999 г.).
Автором диссертации на защиту выносятся следующие положения: теоретические особенности протекания процесса микронизации зерна с использованием комбинированного способа нагрева; уточненная принципиальная конструктивно-технологическая схема и основные элементы устройства для микронизации зерна комбинированным способом; результаты влияния СВЧ-энергии на биохимические показатели качества обработанного зерна; математическая модель технологического процесса микронизации фуражного зерна комбинированным способом нагрева; рациональные параметры и режимы процесса тепловой обработки (микронизации) фуражного зерна комбинированным способом для ряда основных сельскохозяйственных культур.
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
