авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Научное обеспечение процессов производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ВАСИЛЕНКО Виталий Николаевич НАУЧНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛНОРАЦИОННЫХ КОЭКСТРУДИРОВАННЫХ И ЭКСПАНДИРОВАННЫХ КОМБИКОРМОВ Специальность 05.18.12 – Процессы и аппараты пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж – 2010

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежская государственная технологическая академия» (ГОУВПО «ВГТА»).

Научный консультант заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор Остриков Александр Николаевич Официальные оппоненты заслуженный деятель науки РФ, заслуженный изобретатель РФ, доктор технических наук, профессор Касьянов Геннадий Иванович (Кубанский государственный технологический университет), заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Кретов Иван Тихонович (Воронежская государственная технологическая академия), доктор технических наук, профессор Глебов Леонид Александрович (Московский государственный университет пищевых производств) Ведущая организация – ОАО «Всероссийский научно-исследова тельский институт комбикормовой промышленности»

Защита диссертации состоится «07» октября 2010 г. в 1330 ч.

на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссерта ций Д 212.035.01 при Воронежской государственной технологиче ской академии по адресу: 394036, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

Отзывы (в двух экземплярах) на автореферат, заверенные гер бовой печатью учреждения, просим направлять в адрес диссертаци онного совета академии.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат разослан «03» сентября 2010 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор технических наук, профессор Г.В. Калашников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В соответствии с «Приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации» стратегическими являются ресурсосберегающие техно логии. В перечне критических технологий РФ важное место отво дится производству и переработке сельскохозяйственного сырья, что связано с продовольственной безопасностью России. В соответствии с намеченными объемами производства продукции животноводства в 2010 г. требуется 81,8 млн т концентрированных кормов. Предпо лагается, что 54 % фуражного зерна будет перерабатывать комби кормовая промышленность, а остальная часть – использоваться для производства комбикормов непосредственно в хозяйствах, где будет производиться до 40 млн т комбикормов.

В последнее время в комбикормовой промышленности непре рывно повышаются требования к качеству комбикормов, усовер шенствованию технологии, расширяется номенклатура сырья и ас сортимент продукции. Особые требования предъявляются к комби кормам для молодняка животных, ценных пород молоди рыб, до машних животных и др. Задача комбикормовой промышленности заключается в выработке такой продукции, которая сочетала бы в себе одновременно низкую цену и гарантированно высокое продук тивное действие. Однако на практике производители в борьбе за ры нок либо вырабатывают продукцию на основе малоценного сырья в ущерб питательности, либо, используют дорогостоящие кормовые средства, которые повышают питательность комбикормов, но при этом удорожают продукцию.

Значительный вклад в развитие теории и практики комбикор мового производства, а также совершенствование процессов и аппа ратов для него внесли: Г.А. Егоров, Н.П. Черняев, В.А. Афанасьев, А.Я. Соколов, Д.Б. Демский и др.

Работа проводилась в рамках: плана госбюджетной НИР ка федры процессов и аппаратов химических и пищевых производств (ПАХПП) ВГТА «Разработка новых и совершенствование сущест вующих технологических процессов и аппаратов в химической и пищевой технологиях» на 2006-2010 гг. (№ государственной регист рации 0120. 0 603139);

НТП «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» за 2003-2004 гг.

(подпрограмма – «Технологии живых систем») по теме «Разработка ресурсосберегающей технологии производства экструдированных продуктов с программируемыми свойствами и оборудования для ее реализации» (№ госрегистрации 01.2.00 306956);

гранта Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) «Разработка ресур сосберегающей технологии экструдированных продуктов питания функционального назначения с повышенной пищевой и биологиче ской ценностью и оборудования для ее реализации» (№ 08-08 99002);

НИР в рамках тематического плана по заданию Министерст ва образования и науки РФ «Исследование закономерностей течения неньютоновских жидкостей в каналах различной геометрии» за 2006-2009 гг.;

проекта Аналитической ведомственной целевой про граммы «Развитие научного потенциала высшей школы» по теме «Выявление закономерностей движения аномально-вязких сред при неизотермическом течении в каналах сложного профиля с учетом эффекта диссипации» (№ 2.1.2/960);

государственного контракта № П1489 «Разработка ресурсосберегающей технологии и оборудо вания для получения функциональных, биологически полноценных и экологически чистых комбикормов для различных групп живот ных на основе новых теоретических и экспериментальных данных по гидродинамике, кинетике и тепломассообмену с использованием основных принципов энергосбережения» ФЦП «Научные и научно педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы».



Тематика исследований входит в план научно-исследовательской работы кафедры технологии хранения и переработки зерна Воро нежской государственной технологической академии.

Цель работы – создание ресурсосберегающих технологий полнорационных коэкструдированных и экспандированных комби кормов для различных групп и видов животных и рыб на основании применения экструзионного метода обработки сырья, обеспечиваю щего направленное изменение физико-химических, структурных свойств и санитарного состояния готового продукта;

разработка пер спективных видов технологического оборудования кормоцехов.

Для достижения поставленной цели решались следующие ос новные задачи, вытекающие из современного состояния проблемы.

1. Проведение анализа традиционных технологий комбикор мов и определение направления их дальнейшего совершенствования для создания ресурсосберегающих технологий полнорационных комбикормов, обеспечивающих расширение ассортимента и повы шение качества получаемой комбикормовой продукции.

2. Обоснование выбора и содержания рецептурных компонен тов, входящих в состав полнорационных коэкструдированных и экс пандированных комбикормов для различных групп и видов живот ных и рыб;

разработка автоматизированной программы для создания рецептуры кормовых смесей и методов их обработки.

3. Исследование зависимостей реологических свойств распла ва кормосмесей от их влажности и температуры, позволяющих оце нить характер течения в экструдере и выявить их влияние на качест во получаемого комбикорма.

4. Изучение основных закономерностей тепло- и массообмена в процессах производства полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов;

разработка на этой основе страте гии создания и реализации новых способов производства полнора ционных комбикормов;

выявление рациональной области изменения режимных параметров, обеспечивающих получение комбикормов высокого качества.

5. Разработка математических моделей: течения двух вязко пластичных сред в формующем канале экструдера при коэкструзии;

влияния расположения дозирующего патрубка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии и температурных полей начинки при ее течении в мат рице экструдера.

6. Разработка научно обоснованных рекомендаций по созда нию ресурсосберегающих технологий полнорационных коэкструди рованных и экспандированных комбикормов с повышенной пита тельной ценностью для различных групп и видов животных и рыб с учетом их специфических свойств, а также соответствующего аппа ратурного оформления.

7. Изучение влияния основных параметров процесса на меха низм формирования структуры полнорационных коэкструдирован ных и экспандированных комбикормов;

систематизация полученных данных и формулировка на их основе теоретических положений, обосновывающих характер протекания физико-химических и струк турно-механических изменений в комбикормах;

исследование пока зателей качества комбикормов для различных групп и видов живот ных и рыб.

8. Разработка технических условий на полученные виды пол норационных комбикормов и технологических регламентов произ водства полнорационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов.

9. Создание подсистемы автоматизированного проектирова ния экструдеров, обеспечивающих эффективное использование ма териальных и энергетических ресурсов.

10. Разработка перспективных видов технологического обору дования кормоцехов (смесителей, сушилки, экструдеров и устройств для ввода жиросодержащих компонентов, аппаратов для тепловлаж ностной обработки, дражировочного аппарата) для реализации ре сурсосберегающих технологий полнорационных комбикормов и способов автоматического управления ими.

11. Проведение энергетической оценки термодинамической эффективности разработанных технологий полнорационных комби кормов посредством эксергетического анализа.

12. Проведение промышленной апробации полученных ре зультатов с их технико-экономической оценкой для широкомас штабного внедрения в комбикормовой промышленности, и оценка реальной эффективности предлагаемых технологий.

Научная концепция: разработка и научное обеспечение подхо дов, принципов и методов интенсификации и создания ресурсосбере гающих технологий полнорационных экспандированных и коэкстру дированных комбикормов на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса с учетом физико-химических и структур но-механических характеристик кормовых смесей;

разработка пер спективных видов технологического оборудования кормоцехов, спо собов производства и управления, системы автоматизированного про ектирования экструдеров.

Научные положения, выносимые на защиту:

– концептуальный подход к созданию ресурсосберегающих техно логий, оборудования и способов управления для производства полно рационных экспандированных и коэкструдированных комбикормов;

обоснование принципов и методов интенсификации и создания ресурсосберегающих технологий полнорационных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб;

разработка комплекса методов анализа и принятия решений, включающего структуризацию процессов производства полнораци онных комбикормов, построение моделей и обоснование выбора ра циональных технологических параметров;

– обоснование выбора и содержания рецептурных компонентов, входящих в состав полнорационных экспандированных и коэкструди рованных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб;

разработка стратегии создания новых способов производства полнорационных экспандированных и коэкструдированных комби кормов для различных групп и видов животных и рыб;

повышение их эффективности с оценкой показателей качества комбикормов с повышенной питательной ценностью;

методологический подход создания подсистемы автоматизиро ванного проектирования экструдеров на основании реализации ма тематических моделей, обеспечивающих эффективное использова ние материальных и энергетических ресурсов;

– комплекс математических моделей, описывающих процесс коэкс трудирования кормовых смесей, применяемых в кормопроизводстве.

Научная новизна. Разработаны концептуальные принципы создания ресурсосберегающих технологий полнорационных экспан дированных и коэкструдированных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб, направленных на интенсификацию процесса получения функциональных комбикормов, рациональное использование материальных и энергетических ресурсов, что дости гается моделированием и оптимизацией перспективных конструкций оборудования, обеспечивающих расширение ассортимента и повы шение качества получаемых комбикормов.

Сформулирована и экспериментально подтверждена реологи ческая модель кормосмесей при режимах, близких к горячей экстру зии. Выявлены, сформулированы и описаны основные закономерно сти тепло- и массообмена в процессе производства коэкструдиро ванных и экспандированных комбикормов заданного состава (влия ние начальной влажности, температуры, давления, угловой скорости вращения шнека на глубину физико-химических изменений в иссле дуемых кормосмесях и качество полученных комбикормов).

Предложены оригинальные концептуальные подходы по ста билизации основных термодинамических параметров процесса экс трузии, формирующие стратегию рационального производства каче ственных полнорационных комбикормов.

Разработан следующий комплекс математических моделей:

течения зерновой оболочки и начинки в формующем канале экстру дера при коэкструзии;

влияния расположения дозирующего патруб ка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии;

температурных полей начинки при ее течении в матрице экструдера, описывающие характер тече ния и изменение температуры расплава в формующем канале матри цы экструдера. Раскрыты механизмы формирования микрострукту ры полнорационных коэкструдированных и экспандированных ком бикормов, обусловленные коллоидными процессами, связанными с удалением и перераспределением воды и изменением структуры под влиянием физических воздействий.

Разработана система автоматизированного проектирования экструдеров нового поколения, позволяющих решить проблему эф фективного ресурсосбережения и интенсификации процесса.

Научная новизна предложенных технических решений под тверждена 21 патентом РФ и 1 свидетельством РОСПАТЕНТА о го сударственной регистрации программы для ЭВМ.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Комплексные теоретические и экспериментальные иссле дования, результаты математического моделирования, а также ана лиз работы технологического оборудования позволили разработать методологические подходы к созданию ресурсосберегающих техно логий получения полнорационных комбикормов с соответствующим аппаратурным оформлением (пат. РФ № 2302122).

Развиты положения по ресурсосбережению, которые реализо ваны в разработанных схемах линий производства полнорационных экструдированных комбикормов (пат. РФ № 2302337, 2304417, 2315535, 2328171). Определены и обоснованы рациональные техно логические режимы производства комбикормов для КРС, поросят, пушных зверей и прудовых рыб на основе сформулированных прин ципов ресурсосбережения, обеспечивающие сокращение продолжи тельности процесса, снижение удельных энергозатрат и повышение качества готовой продукции.

Создана методика инженерного расчета одношнекового экс трудера, положенная в основу разработанной системы автоматизи рованного проектирования.

Для реализации ресурсосберегающих технологий разработаны перспективные конструкции аппаратов для влаготепловой обработки и производства жировитаминных начинок (пат. РФ № 2328126, 2299387), смеситель для сыпучих продуктов (пат. РФ № 2348449), экструдеров (пат. РФ№ 2177702, 2179111, 2205105, 2214918, 2227783, 2241598, 2301004), формующих головок экструдеров (пат.

РФ № 2213659, 2317891), сушилки (пат. РФ № 2338980), дражиро вочного аппарата (пат. РФ № 2292726), основанные на выявленных закономерностях исследуемого процесса.

Предложены способы автоматического управления экструде ром, а также процессом приготовления экструдированного комби корма с целью интенсификации процесса и получения комбикормов высокого качества (пат. РФ № 2178738, 2184653, 2276013, 2294833, 2302122).

Проданы лицензии (договоры № РД0037266 от 11.06.2008 г., № РД0036375 от 22.05.2008 г. и № 36/09 от 15.12.2009 г.) на право использования интеллектуальной собственности предприятиями ОАО «Россошанский элеватор», ООО «Зерновой потенциал» и ООО «Эпрод» по патентам на изобретения РФ № 2304417, № 2302122 и свидетельству РОСПАТЕНТА о гос. регистрации про граммы для ЭВМ № 2009611397.

Созданы опытные образцы одношнекового экструдера и дра жировочного барабана, прошедшие заводские производственно технологические испытания в ООО «Эпрод» (Москва) и ООО «ВНИ ИКП» (Воронеж), подтвержденные соответствующими актами.

Достоверность научных разработок подтверждена результата ми экспериментальных исследований в промышленных условиях (проведены промышленные испытания способов производства пол норационных комбикормов в ОАО «Комбинат хлебопродуктов Ста рооскольский» (Белгородская обл., г. Старый Оскол), ООО «Волго градский комбикормовый завод» (г. Волгоград) и ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п. Троицкий).

Проведена проверка эффективности скармливания полнора ционных комбикормов в ЗАО «Павловскрыбхоз» (Воронежская обл., г. Павловск), ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п. Троицкий), ООО «Юни» (Воронежская обл., п. Ольховатка).

Разработаны технологические регламенты производства экспанди рованных и коэкструдированных полнорационных комбикормов для ООО «Волгоградский комбикормовый завод» и ОАО «Концкорма».

Разработаны ТУ 929617-029-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для пушных зверей, кроликов и нутрий», ТУ 929612-030-02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для поросят мясных пород», ТУ 929613-032-02068108-2009 «Комбикор ма полнорационные для крупного рогатого скота», ТУ 929618-031 02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для карповых рыб».

Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении лабораторных занятий по курсам «Технологическое оборудование зерноперерабатывающих предприятий» и «Моделирование и автоматизированное проектиро вание технологических процессов отрасли».

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных и всерос сийских научных, научно-технических и научно-практических кон ференциях и симпозиумах: (Москва, 2001, 2005, 2008);

(Могилев, 2002, 2005, 2006, 2007, 2008);

(Тамбов, 2002, 2004);

(Новосибирск, 2002);

(Кемерово, 2002 (Санкт-Петербург, 2005);

(Одесса, 2007, 2008, 2009, 2010);

(Мичуринск, 2007);

(Воронеж, 2003, 2005, 2008, 2009);

(Тольятти, 2001);

(Екатеринбург, 2001, 2008);

(Краснодар, 2005);

(Звенигород, 2009);

(Челябинск, 2010);

на межрегиональных научно-практических конференциях: (Казань, 2003);

(Пятигорск, 2004);

(Ростов-на-Дону, 2004) и на отчетных научных конференциях ВГТА за 2000-2010 гг.

Результаты работы демонстрировались на VI Международной выставке «АГРОТЕХМАШ-2001» (Воронеж, 26.10.2001 г.), межре гиональной выставке «ПРОДТОРГ» (Воронеж, 31.10–02.11.2001 г.), 13-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» (Воронеж, 27– 29.03.2002 г.), выставке «ПРОДМАШ» (Воронеж, 05–07.06.2002 г.), 17-й межрегиональной выставке «ПРОДТОРГ» (Воронеж, 22– 24.10.2003 г.), 2-й Всероссийской выставке-ярмарке «ИННОВ-2005» (Новочеркасск, 19–21.05.2005 г.), Всероссийской выставке-ярмарке «ИННОВ-2007» (Новочеркасск, 22–24.05.2007 г.), выставке «Кадры и инновации для пищевой и химической промышленности» (Воронеж, 20–21.10.2005 г.), 2-й многоотраслевой выставке-ярмарке «Воронеж ская область – Ваш партнер» (Воронеж), 2-м Воронежском промыш ленном форуме (Воронеж, 2009 г.), 25-й межрегиональной выставке «Продторг» (Воронеж, 26–28.11.2008 г.), 13-й межрегиональной вы ставке «Агропром» (Воронеж, 28–30.05.2008 г.), Воронежском про мышленном форуме (Воронеж 06–08.02.2008 г.), Воронежском агро промышленном форуме (Воронеж 28–30.10.2008 г.), конкурсе «Рус ские инновации» (Москва, 2009 г.) и награждены дипломами.





Автор является лауреатом премии в области науки и образо вания администрации Воронежской области за 2001 г. (Постановле ние Администрации Воронежской области от 18.12.01 № 1231) и за 2008 г. (Постановление Администрации Воронежской области от 23.12.08 г. № 1129).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 116 работ, в том числе 1 учебник, 4 учебных пособия, 3 монографии, 23 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, 21 патент РФ и 1 свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертация изложена в двух томах. Первый том состоит из введения, восьми глав, основных вы водов и результатов, литературы из 305 наименований, в том числе 51 – на иностранных языках, объемом 285 страниц машинописного текста, приведены 35 таблиц и 132 рисунка. Второй том состоит из 15 приложений объемом 202 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние зерно перерабатывающей и комбикормовой отраслей АПК, обоснована ак туальность темы диссертационной работы, научная новизна и прак тическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы литературные данные о современном состоянии и основных направлениях совершенствова ния техники и технологии производства комбикормов;

рассмотрены наиболее важные особенности формирования и моделирования ком бикормов. Дан анализ достоинств и недостатков математических моделей процесса формования комбикормов. Рассмотрены перспек тивные способы получения полнорационных комбикормов. Опреде лены основные направления совершенствования производства ком бикормов;

сформулированы цель и задачи диссертационной работы;

обоснован выбор объекта исследования;

определены методы реше ния поставленных задач. Сформулированы основные принципы, ус ловия и пути решения, при которых достигаются высокоэффектив ные технологии производства комбикормов с рациональным исполь зованием материальных и энергетических ресурсов.

Во второй главе разработана программа «ЭкоКорм» (рис. 1) для создания рецептурных кормовых смесей и методов их обработки, обос нованы выбор и содержание рецептурных компонентов для различных возрастных групп животных и рыб.

Для моделирования состава комбикормовых смесей был пред ложен методологический подход, учитывающий такие аспекты, как влияние дозировки компонентов на аминокислотный состав, количест во углеводов, жиров и белков и их соотношение, обменную энергию, критерии утилизации, что актуально для создания сбалансированных по составу продуктов. Проведение расчетов представлено в виде удоб ного иллюстрированного мастера, позволяющего гибко и удобно зада вать входные данные расчетов.

Рис. 1. Блок-схема программы «ЭкоКорм» Поддержка вкладок в основном окне, позволяет отображать результаты нескольких расчетов одновременно. В программу встроены функции для быстрой навигации между разделами отчета о результатах расчетов, а также гибкая система фильтрации, позво ляющая варьировать подробность отчета. Использование программы «ЭкоКорм» позволило создать рецептуры комбикормов для различ ных животных и рыб и определить рациональные режимы обработки кормового сырья.

Для изучения реологических характеристик применена мето дика, основанная на непосредственном использовании степенного закона течения, а именно уравнения для расчета перепада давления ртеч, возникающего при вязком течении расплава полимера в любом заданном простом канале, капилляре (модели проточной части экс трузионной головки), и на применении методов двух капилляров.

В результате исследования реологических свойств расплава зерновой смеси, находящегося в предматричной зоне экструдера, было определено, что расплав в определенном диапазоне скоростей деформации можно отнести к аномальновязким (неньютоновским) жидкостям. Определена зависимость вязкости от температуры в предматричной зоне и влажности исходного сырья. Получено урав нение, описывающее зависимость вязкости продукта в предматрич ной зоне экструдера от возмущающих факторов процесса экструзии, что позволяет с достаточной точностью прогнозировать ее измене ние в исследуемом диапазоне значений факторов.

В третьей главе рассмотрены вопросы аналитического иссле дования процесса коэкструзии и экспандирования. Проведенные реологические и кинетические исследования, полученные рацио нальные параметры процесса были положены в основу математиче ских моделей, описывающих изменения гидродинамической струк туры течения зерновой оболочки и начинки в формующем канале матрицы экструдера. Для проведения моделирования были выбраны конструкции формующего узла для производства коэкструдирован ных (рис. 2, а) и экспандированных кормов (рис. 2, б), позволяющие создать необходимое давление в матричной зоне и обеспечивающие выравнивание скорости продукта на выходе из канала.

В качестве мате матической модели, описывающей движение расплава экструдата в формующем канале матрицы при малых скоростях и числах Рей нольдса Re 2300, была выбрана «Ламинарная а б жидкость». В качестве Рис. 2. Геометрия формующего узла для произ опорных величин были водства коэкструдированных (а) и экспандиро приняты температура ванных (б) комбикормов Т = 273 К и давление Р = 101 кПа, начальная скорость движения расплава экструдата на входе в формующий канал матрицы v = 0,22 м/с и скорость на входе начинки в v = 0,42 м/с. Уравнения Навье-Стокса были дополнены необходимыми граничными условиями (рис. 3).

Параметры для расчета в программе Flow Vision задавались изменяемой объемной сеткой, состоящей из набора ячеек заданного размера. В Flow Vision численное интегрирование уравнений по пространственным координатам проводилось с использованием прямоугольной адаптивной локально измельченной сетки.

а б Рис. 3. Граничные условия формующего узла для производства коэкструдированных (а) и экспандированных (б) комбикормов В программе Flow Vision использовался метод конечных объ емов для численного решения уравнений конвективно диффузионного переноса:

f (Vf ) ( DVf ) Q, (1) t где f – рассчитываемая переменная;

V – скорость, м/с;

D – коэффи циент диффузии;

Q – источниковый член.

При методе конечных объемов уравнения (1) интегрируются по объему каждой i-й ячейки расчетной сетки и по отрезку времени:

fVdsdt D fdsdt Qd dt, fd fd t t n 1 t tn Si Si Vi Vi Vi n n+ где Vi – объем ячейки;

Si – поверхность ячейки;

t, t – моменты времени начала и конца шага по времени t n 1 t n. (3) При адаптации расчетной сетки и подсеточном разрешении геометрии ячейка имеет форму произвольного многогранника. Пло щадь j-й свободной грани в i-й ячейке обозначим через sij.

Для численного решения уравнения Навье-Стокса используем неявный алгоритм расщепления по физическим переменным.

Для этого запишем уравнения для движущегося объема :

dV dV Vi i, VdV VdV PdSdt D S Vi i где S – поверхность объема ;

V – поле скорости рассматриваемой жидкости;

– плотность;

D – члены уравнения Навье-Стокса, опи сывающие силу, тяжести, вязкостные напряжения и т. п.

Разностный аналог уравнения Навье-Стокса выглядит как:

Vi n 1Vi n 1 nV n dV PSn 1s Di (V ).

S i В этом уравнении неизвестными величинами являются Vn+1 и n+ P. Добавим и вычтем в нем дополнительные члены, тогда (Vin 1 V V )Vi n 1 nV n dV ( PSn 1s Pbnb Pbnb) Di (V ).

S b b i Это уравнение расщепляется на два:

VVi n 1 nV n dV Pbn b Di (V ), (2) b i (Vin1 V )Vi n1 PSn1s Pnb. (3) b S b В уравнении (2) используется поле давления, взятое на преды дущем шаге по времени. Это векторное уравнение представляет со бой три уравнения конвективно-диффузионного переноса для трех компонентов скорости жидкости. Для дальнейшего решения оно расщепляется следующим образом:

^ ^ V n dV Pbn b и Di (V ), Vi Vi Vi n 1 Vi Vi b i Для определения поля давления рассмотрим условие несжи маемой жидкости, из которого видно, что VSn 1s 0, где VSn1 – зна S чение скорости на границах конечного объема Vi. Для грани этого объема, которая совпадает с гранью b при t = tn и с s при t = tn+1 вы ражение для VSn1 будет иметь вид:

VSn 1 VS (P n 1 ) n 1 (P n 1 ).

n Pb PS b S После ряда преобразований получим:

(P n 1 ) ( P n 1 ) b.

s VS s PSn 1 Pbn S S b S b После нахождения поля давления Pn+1 вычисляется поле ско рости VSn1. Для отражения получаемой информации использовали ряд плоскостей, на которые проецировались изменения исследуемой величины. После обработки результатов строились графики измене ния скорости и давления экструдата по длине канала (рис. 4). Также для визуализации изменения модуля скорости и давления по длине канала в каждой из матриц строилась плоскость, параллельная оси движения продукта, и в постпроцессоре задавался слой заливки для рассматриваемых величин (рис. 5). Для точного выбора математиче ской модели были изготовлены конструкции формующих узлов и проведена серия экспериментов, позволяющая определить отклоне ния, которые изменялись в интервале 14,89…20,44 %.

а б Рис. 4. Изменения скорости и давления по длине канала матрицы:

а – узел экспандирования;

б – коэкструзионное формующее устройство 1) а б 2) а б Рис. 5. Визуальные изменения скорости (1) и давления (2) по длине канала мат рицы: а – узел экспандирования;

б – коэкструзионное устройство Для получения математической модели течения двух вязко пластичных сред (зерновой оболочки и начинки) в формующем ка нале экструдера была рассмотре на цилиндрическая формующая головка экструдера (рис. 6), в ко торую подаются две неньютонов ские среды без взаимного пере мешивания. В компонентной форме уравнения неразрывности и движения в цилиндрической системе координат с учетом осе симметричности задачи запишут Рис. 6. Схема течения экструдата и ся:

начинки в формующем канале экс 1 трудера: 1 – матрица;

2 – подводя vz 0, (4) щий патрубок;

3 – шнек t r r z v v v r vr r vz r r rr rz gr ;

(5) t r z r r r z v v v z vr z vz z r rz zz g z. (6) t r z z r r z где r, z – локальные цилиндрические координаты;

vr, vz – координа _ ты вектора скорости v ;

g r, gz – компоненты вектора ускорения свободного падения;

rz, zz, rr – компоненты тензора напряжений ;

t – текущее время, с;

– плотность среды, кг/м3.

Будем считать, что среда несжимаема, а влияние силы тяже сти пренебрежимо мало по сравнению с действующим градиентом давления, тогда из (4)-(6) следует r r z 0, (7) r r z v v vr r v z r r rr rz, (8) r z r r r z v v vr z vz z r rz zz. (9) r z z r r z В силу высокой вязкости сред концевыми эффектами можно пренебречь, тогда течение будет однонаправленным, т. е. компонен ты скорости будут зависеть только от цилиндрической координаты r.

В этом случае система (7)-(9) упрощается r rz, (10) r r z а компонента тензора напряжения rz в соответствии с законом Ост вальда-де-Виля примет вид rz (vz / r), (11) в котором динамическая вязкость выражается следующим образом:

n vz 0, r (12) где 0 – вязкость среды при скорости сдвига, равной 1 с-1;

n – индекс течения.

На основании (10)-(12) можно записать уравнение однона правленного движения неньютоновской среды:

n 1 0 vz vz r.

r r z r r (13) Так как при движении среды в канале выполняется условие (v z / r ) 0, то (13) можно переписать в виде n 0 vz r. (14) r r r z При течении экструдата и начинки в формующем канале экструдера уравнение (14) справедливо, поэтому течение двух не смешивающихся вязкопластичных сред (зерновой оболочки и на чинки) в цилиндрическом канале описывается системой n 1 v1 (15) r, r r r z n 2 v2 (16) r, r r r z где 1, 2 – вязкость экструдата и начинки при скорости сдвига, равной 1 с-1;

n1, n2 – индексы течения экструдата и начинки;

v1, v2 – скорости экструдата и начинки, м/с.

Система (15), (16) замыкается граничными условиями «при липания» на корпусе формующего канала v1 (r0 ) 0 ;

равенства ско ростей течения экструдата и начинки на границе их раздела n n v ( ) 1 v ( ) v1 ( ) v2 ( ) и касательных напряжений 1 1 2 2, r r а также условием осесимметричности v2 (0) / r0 0, где r0, – ра диусы подводящего патрубка и формующего канала, м.

Решая несопряженные дифференциальные уравнения (15) и (16) и находя константы интегрирования, получаем решение 1 n 1 1 n n1 1 n1 n1 r n v1 r r0 1 r, n1 1 21 z 1 n2 1 n 1 1 n n2 r n n2 1 n2 n2 v2 r r0 r n 1 2 2 z r 2 1 n 1 n n1 1 n1 n1 n r0 1 r.

n1 1 21 z Анализ показал, что при дозировании сред в формующем канале, необходимо выбор канала дозатора начинки определять ис ходя из гидродинамических соображений, т. е. при заданном соот ношении объемных расходов экструдата и начинки необходимо оп ределять гидравлический диаметр дозирующего патрубка (рис. 7).

Радиус дозирующего канала находится из решения транс цендентного уравнения 1 3n1 1 1 n n2 K n2.

1 1 n1 K n2 (17) 1 2 1 1 n1 1 3n 1 3n1 2 В результате решения трансцендентного уравнения (17) чис ленным методом бисекции найдено, что = 0,1091, т. е. = 3,8·10-4 м, а радиус дозирующего канала равен = 2·10-3 м. Оценим влияние распо ложения дозирующего патрубка в формующем канале матрицы экстру дера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии.

Рис. 7. Профили скоростей при различных значениях K;

n1 и n Расположим декартовую систему координат в центре дози рующего патрубка, направив ось OX по оси, а ось ОУ – перпендику лярно оси (рис. 6). Будем считать, что в сечении х = 0 профили ско ростей экструдата и начинки имеют равномерный характер со сред ними скоростями v1 и v2 соответственно. Считаем, что течения экс трудата и начинки – однонаправленные ньютоновские, несжимаемые и несмешиваемые из-за высокой вязкости, тогда уравнения Навье Стокса могут быть записаны для каждой зон течения в виде:

2v v1 dp 1 21, (18) 1 v1 x dx y 2 v v2 dp. (19) 2 v2 y x dx где 1, 1, v1, 2, 2, v2 – плотность, кг/м3, динамическая вязкость, Пас, и локальная скорость течения, м/с, для экструдата и начинки соответственно;

dр / dх – градиент давления.

При этом краевые условия для уравнений (18) и (19) таковы:

– на входе в зону коэкструзии v1( 0, y ) v1, v2( 0, y ) v2, – на стенке формующего канала выполняются условия «прилипа ния» v1 x,h 0.

На границе течения экструдата и начинки задается непре рывность поля скоростей v1 x, v2 x, и касательных напряже v1 x, v2 x, ний 1, на оси симметрии переток начинки в y y поперечном сечении отсутствует v2 x, 0 / y 0. Вводя относи V1 v1 / v1 ;

Х х/h ;

Y y/h;

тельные переменные / h ;

h dp V2 v2 / v2 ;

G v2 / v1 ;

М 2 v 2 / 1 v1 ;

;

P dx 1 v v h v h h dp ;

Re1 1 ;

Re2 2 2, уравнения математической P 1 2 v2 dx модели (18)–(19) можно переписать в следующем виде:

V1 X,Y 1 V1 X,Y ;

(20) P Y X Re V2 X,Y 1 V2 X,Y ;

(21) P Y X Re V1 0,Y V2 0,Y 1 ;

(22) V1 X,1 0 ;

(23) V1 X, GV2 X, ;

(24) V1 X, V2 X, ;

(25) M Y Y V2 X, 0. (26) Y Считаем, что при 1 2, v1 v2 и 1 2, т. е. при P P2, Re1 Re2 и М G 1 задача является корректной, тогда система уравнений (20)-(26) эквивалентна задаче V X,Y 1 V X,Y ;

(27) P Y X Re V 0,Y 1, V X,1 0 ;

(28) V X,0 / Y 0. (29) Применим к системе (27)-(29) одностороннее интегральное преобразование Лапласа по переменной Х:

d 2V2 s,Y P sReV2 Re 1 ;

(30) dY 2 s dV s, V2 s,Y 2 0, dY где s, VL – изображения Х и V.

Тогда общее решение уравнения (30) имеет вид 1 P V2 s,Y C1sh s1ReY C2ch sReY 1.

s s Находя константы интегрирования С1 и С2, получаем реше ние задачи (20)-(26) 4 ( 1 )т PRe( 1 Y 2 ) V( X,Y ) т 0 ( 2n 1 ) 2 4 PRe 2 ( 2n 1 )2 cos ( 2n 1 )Y exp ( 2n 1 )2 X.

2 4Re Найдём среднюю по сечению скорость ( 1 )т 1 1 V ( X ) V ( X,Y )dY PRe 4 3 т 0 ( 2 n 1 ) 2 4 PRe 2 ( 2n 1 )2 exp ( 2n 1 )2 X 4Re.

Затем находим выражение для подсчёта длины зоны выхода начинки из дозирующего патрубка, расположенного в формующем канале матрицы экструдера, 4Re 4 ( 1 )PRe.

X 0 2 ln 24( 4 PRe ) Полученное численное решение математической модели тече ния вязкой жидкости в формующем канале позволило установить характер изменения скорости и давления расплава экструдата и на основании полученных данных изготовить формующие узлы экс трудеров для коэкструдирования и экспандирования кормосмесей.

Для аналитического определения температурных полей тер молабильной жировитаминной начинки был выполнен анализ ее те чения в каналах экструдера, т. к. неучет диссипативных явлений и неизотермичности может привести к нежелательному перегреву и снижению качества готовой продукции. Рассмотрим экструдер для получения коэкструдированного комбикорма с расположением жи ровитаминной начинки внутри зерновой оболочки (рис. 6), в кото ром были выделены четыре участка: І – от насоса до корпуса экстру дера, II – по толщине корпуса, III – предматричная зона, IV – коэкс трузионная формующая головка. Рассмотрим последовательно теп лообмен на всех этих участках.

Участок І. Теплообмен на этом участке можно рассматривать как теплообмен при стационарном движении среды в режиме иде ального вытеснения по трубопроводу диаметром 2 мм и длиной мм с температурой среды на выходе, составляющей 60 С и темпера турой окружающей среды 20 С.

Дифференциальное уравнение энергии для стационарного те чения с умеренными скоростями в круглой трубе в отсутствие внут ренних источников тепла, градиентов концентрации и градиента давления в цилиндрической системе координат (z, r, ) имеет сле дующий вид:

i 1 t 1 t t i uс vс rл л л 0, z r r r r 2 и и z z z где u, v – скорости среды в аксиальном направлении z и радиальном r соответственно;

, – плотность и теплопроводность среды;

– угловая координата;

t – локальная температура;

i – энтальпия среды.

Рассмотрим течение среды с постоянными физическими свой ствами, тогда di cp dt, где c p – теплоемкость среды.

В этом случае (31) принимает следующий вид.

t t 2 t 2t t u c p v c p r 2 2 2 0, r z z r r r r (32) Будем рассматривать гидродинамически стабилизированное и осесимметричное течение (v = 0, 2 t / и2 = 0), тогда уравнение (32) упрощается и приводится к виду:

1 t 2 t u t r, r r r z 2 a z где а cp – температуропроводность среды.

Без потери точности можно пренебречь аксиальной теплопро водностью по сравнению с радиальной ( 2t z 2 0 ):

1 t u t r.

r r r a z (33) Для решения уравнения (33) замкнём его граничными усло виями t 0, z t r, 0 t f ;

t rp, z tw, 0;

r где r0 – радиус канала;

tf, tw – температура начинки на входе в экс трудер и температура стенки.

В результате решения были получены аналитические выраже ния для определения температуры среды:

на выходе из участка І t1 tw1 t f 1 tw1 exp 12 Z1 Pe(u), на выходе из участка ІІ t2 tw2 t1 tw2 exp 1 Z 2 Pe(u), на выходе из участка ІІІ t3 tw3 t2 t w3 exp 12 Z 3 Pe(u ), на выходе из участка ІV t4 tw4 t3 tw4 exp 1 Z 4 Pe(u).

Эта температура должна быть t4 t. Поэтому задача своди лась к выбору скорости течения начинки u для реализации этого ус ловия. В результате решения была определена рациональная ско рость течения начинки 0,087 м/с.

В четвертой главе изложено описание экспериментальных исследований процесса производства коэкструдированных комби кормов. Исследование процесса проводили на одношнековом экс трудере-экспандере ЭУМ–1. Прессующий механизм состоит из кор пуса, шнека и матрицы, в которую устанавливается сменная филье ра. Основным рабочим органом экструдера является однозаходный шнек диаметром 20 мм и общей длиной 660 мм (отношение длины рабочей части шнека к его диаметру 25:1). Шаг винтовой нарезки шнека постоянный, равный 16 мм, а глубина – переменная.

Параметры экструзии изменялись в следующих диапазонах:

влажность исходной смеси – 14…20 %;

ее температура перед матри цей – 423…460 К;

угловая скорость вращения шнека – 5,12…8,50 с-1;

давление продукта в предматричной зоне экструдера до 8 МПа.

В качестве целевого параметра, определяющего качество протекания процесса экструзии, был выбран коэффициент расшире ния. С увеличением диаметра формующего канала коэффициент расширения сначала увеличивается до некоторого значения (что со ответствует рациональным режимам экструдирования), а затем уменьшается (рис. 8).

Подобное поведение кривой вспучивания можно объяснить тем, что при малых значениях диаметра формующего канала расплав экструдата большее время находится в предматричной зоне при мак симальных значениях температуры и давления. В результате происхо дит частичное термическое разложение микроструктуры крахмальных зерен, спекание части расплава, что снижает расширение экструдата за счет сил упругого восстановления и препятствует расширению и фиксации структуры при взрывном испарении влаги. При чрезмерно больших диаметрах формующего канала в предматричной зоне не об разуется достаточного давления и, как следствие, влагой не аккумули руется требуемая энергия для хорошего расширения коэкструдата.

а б – кормовая смесь для поросят;

– кормовая смесь для КРС.

Рис. 8. Зависимость давления в предматричной зоне экструдера и коэффициента вспучивания экструдата от диаметра проходного сечения матрицы при различ ной влажности смеси (а) и от содержания крахмала в смеси при различном диа метре проходного сечения (б): 1 – 14 %;

2 – 16 %;

3 – 18 %;

4 – 8 мм;

5 – 9 мм;

6 – 10 мм Таким образом, графические зависимости температуры про дукта по длине рабочей камеры, давления в предматричной зоне экс трудера и коэффициента расширения от переменных параметров экструзионного процесса позволяют прогнозировать их изменение в исследованном диапазоне значений факторов.

Их анализ по зволил сделать за ключение о преобла дающем влиянии учитываемых факто ров на температуру и давление пищевой среды: наибольшее влияние на давление расплава продукта оказывают конструк Рис. 9. Зависимость температуры, производитель- тивные параметры ности и удельного расхода энергии от влажности экструдера (величина при экструдировании смесей: 1 – кормовая смесь диаметра проходного для поросят;

2 – кормовая смесь для КРС сечения матрицы), а также начальная влажность смеси;

геометрические характеристики рабочего органа, скорость вращения шнека и давление продукта максимально влияют на температуру в предматричной зоне экстру дера. Они позволяют выяснить влияние каждого исследуемого фак тора на кинетические параметры (P, T) и с достаточным приближе нием описать характер протекания процесса термопластической экс трузии зерновой смеси (рис. 9).

В пятой главе изложено описание экспериментальных иссле дований процесса производства экспандированных комбикормов на одношнековом экструдере-экспандере ЭУМ–1. Узел экспандирова ния представляет собой сборную конструкцию, состоящую из ста нины, фильеры и дорна в виде конуса. При этом дорн может совер шать перемещения вдоль своей оси, изменяя тем самым зазор между мундштуком и поверхностью.

Были проведены исследования по влиянию массовой доли жира в экспандате на его плотность, что особенно важно при полу чении кормов для рыб. Добавления жира в процессе экспандирова ния усложняет передачу механической энергии от шнека продукту.

Рекомендуется поддерживать внутреннее содержание жира (общее количество жира в экспандере) на уровне менее 15 %. При увеличе нии содержания жира свыше 15 % становится все сложнее преобра зовать механическую энергию в тепловую, необходимую для приго товления качественного комбикорма. Механическая прочность экс пандата значительно снижается при внутреннем содержании жира более 15 %. Для комбикормов, требующих более 15 % жира, напри мер, для рыб, оставшееся количество жира необходимо добавлять уже после процесса экспандирования.

В процессе экспандирования продукт выходит в виде лент, ко торые разрываются на хрупкие кусочки благодаря взрывному испа рению воды и истирающему действию дорна и мундштука.

Величина рабочего зазора предопределяет гранулометриче ские характеристики продукта. С уменьшением зазора в матрице ве личина ширины лент снижается, они начинают разрываться на ку сочки. Однако чрезмерно малый зазор 0,4…0,8 мм приводит к под горанию продукта и забиванию матрицы. В качестве одного из целе вых параметров, определяющих качество протекания процесса экс пандирования, нами был выбран коэффициент вспучивания, кото рый определяли как отношение толщины кусочков разорвавшейся ленты продукта к величине зазора матрицы.

С увеличением зазора коэффициент вспучивания сначала увеличивается до не которого значения (что соответствует рациональным режи мам), а затем умень шается (рис. 10-11).

Подобное поведение кривой вспучивания можно объяснить тем, Рис. 10. Зависимость давления в матрице экспан- что при малых значе дера и ширины ленты продукта от зазора между ниях величины зазора конусом и дорном при влажности: 1 – 18 %;

расплав большее вре 2 – 21 %;

3 – 24 % мя находится в пред матричной зоне при максимальных значениях температуры и давле ния.

В результате происходит частичное термическое разложение микроструктуры крахмальных зерен, спекание части расплава, что снижает расширение продукта за счет сил упругого восстановления и препятствует расширению и фиксации структуры при взрывном испарении влаги. При чрезмерно больших значениях зазора в пред матричной зоне не образуется достаточного давления и, как следст вие, влагой не аккумулируется требуемая энергия для хорошего вспучивания.

Для оценки степени воздействия на перерабатываемый материал был исполь зован комплексный показатель интенсив ности обработки – ве личина индекса SME (specific mechanical energy). Влияние тем пературы в предмат ричной зоне интер претировать легче Рис. 11. Зависимость коэффициента вспучива всего, т. к. удельная ния и скорости выхода продукта от зазора ме нагрузка при подаче жду конусом и дорном при влажности:

материала (отноше 1 – 18 %;

2 – 21 %;

3 – 24 % ние производительно сти к скорости вращения шнека), производительность и интенсив ность деформации сдвига не изменяются.

При нагревании основную роль играет вязкостная диссипация, и поэтому конечная температура продукта зависит от того, каким образом рассеиваемая энергия удаляется из экспандера. В результате температура материала постепенно возрастает (рис. 11). При повы шении температуры происходит снижение давления, крутящего мо мента и SME. Возможно, что это происходит из-за уменьшения вяз кости и, следовательно, уменьшения сдвиговых напряжений при по стоянной скорости вращения шнека.

По сравнению с увеличением скорости вращения шнека воз растание содержания влаги изначально приводит к минимальными изменениям SME, крутящего момента и давления, за которыми сле дует частичный возврат к новым стационарным значениям. Такое поведение связано с противоположным влиянием на реологию мате риала роста содержания влаги по сравнению со снижением его тем пературы. Из вышеизложенного следует, что для конкретной рецеп туры изделия, геометрии экспандера и производственных условий (температуры в предматричной зоне, скорости вращения шнека, об щей производительности и влажности сырья) необходимый термо механический процесс может быть определен с помощью сдвиговых напряжений, скорости вращения шнека и длины заполненной части цилиндра, а поглощенная экспандируемым материалом энергия сил сдвига и трения запасается в виде тепловой энергии, количество ко торой влияет на качественные показатели готового продукта.

В шестой главе проведены исследования по комплексной оценке качества полнорационных комбикормов функционального назначения. Показатели безопасности полнорационного коэкструди рованного комбикорма (содержание микотоксинов, пестицидов, со лей тяжелых металлов, радионуклидов) определяли аттестованными методиками в аккредитованной испытательной лаборатории пище вых продуктов ГОУВПО «ВГТА». Полученный корм был экологи чески чистым, отличался повышенной питательностью, усвояемо стью и улучшенным санитарным состоянием.

Микробиологические показатели комбикорма соответствовали нормам на пищевые концентраты готовые к употреблению (табл. 1).

Для оценки характера изменений структуры, происходящих при экструзии, были изучены качественные изменения кормов по длине рабочей камеры в одношнековом экструдере (рис. 12). Свой ства экструдатов в этом диапазоне определяются как крахмальной, так и белковой фазами.

Таблица Микробиологические показатели комбикорма Допустимые Смесь ком Наименование показателей значения бикорма КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 11Е4 0,41Е масса продукта (г), в которой не допускаются:

БГКП (колиформы), 1,0 отсутст Патогенные, в т.ч. сальмонеллы, 25 вуют Bcereus. 0,1 Плесени, КОЕ/г, не более 50 Был получен пористый продукт, при этом наблюдалось неко торое снижение механической прочности экструдата. Гистологиче ские исследования структуры экструдатов показали, что на участке валов зоны расположения греющих элементов исходные смеси не претерпевали сильных физико-химических изменений.

Рис. 12. Исследование изменения микроструктуры в процессе экструдирования Частицы плотные, крупные фрагменты характеризовались не ровной формой края;

более мелкие частицы имели округлые очерта ния. Опыты проводили на телятах породы «Краснопестрая» в воз расте 2-6 месяцев. Животным контрольной и опытной групп скарм ливали комбикорма (соответственно возрастным периодам): кон трольной – рассыпной комбикорм ПК-62, опытной – коэкструдиро ванные корма ПКК-62. Подкорм телят обеих групп начали со второ го месяца: контрольную – рассыпным комбикормом ПК-62, опыт ную – коэкструдированным комбикормом ПКК-62. Проведенные ис следования показали, что коэкструдированный комбикорм способст вовал более интенсивному росту. Телята легче переносили отъем, расстройство процессов пищеварения протекало в легкой форме и у меньшего количества животных (меньше на 18,9 %). В течение пер вых 3 недель после отъема среднесуточный прирост животных опытной группы по сравнению с контрольной был выше на 32 %.

При введении коэкструдированного комбикорма для телят мясных пород «Краснопестрая» до 3-месячного возраста их прирост был выше на 16,5 %, а живая масса в 6-месячном возрасте больше на 12, %. Из приведенных данных эффективности скармливания коэкстру дированных комбикормов ПКК-62 телятам породы «Краснопестрая» следует, что получен высококачественный продукт, сбалансирован ный по питательной ценности, обеспечивающий высокий прирост живой массы (табл. 2).

Опыты проводили на поросятах породы «Ландрас» 6-60 дневного возраста в два периода: подсосный (до 25 дней) и отъем ный (26-60 дней). Животным контрольной и опытной групп скарм ливали комбикорма (соответственно возрастным периодам): кон трольной – рассыпной комбикорм ПК-50, опытной – коэкструдиро ванные комбикорм ПКК-50. Подкормку поросят обеих групп начали с 7-дневного возраста: контрольную – рассыпным комбикормом ПК-50, опытную – коэкструдированным комбикормом ПКК- (табл. 3).

Таблица Динамика живой массы и среднесуточного прироста телят Возраст (декада) Груп Показатель па 1 2 3 4 5 Живая масса (кг) 51,0 72,3 93,5 114,0 135,1 156, Кон трольная Среднесуточный 2,13 2,12 2,05 2,11 2,17 2, прирост (кг) Живая масса (кг) 48,9 71,8 94,1 119,5 140,2 164, опыт Среднесуточный ная 2,29 2,23 2,54 2,07 2,42 2, прирост (кг) Исследования показали, что скармливание поросятам коэкс трудированного корма после отъема способствовало более интен сивному росту. Поросята легче переносили отъем, расстройство процессов пищеварения протекало в легкой форме и у меньшего ко личества животных (меньше на 19,6 %). При введении коэкструди рованного комбикорма в состав кормов для поросят 43-60-дневного возраста их прирост был выше на 17,8 %, а живая масса в 2-месячном возрасте больше на 13,8 %.

Таблица Динамика живой массы и среднесуточного прироста поросят Возраст (дней) Группа Показатель 6 25 42 Живая масса (кг) 2,02 6,10 9,77 16, контрольная Среднесуточный 164 215 217 прирост (г) Живая масса (кг) 1,97 6,25 10,82 19, опытная Среднесуточный 160 225 268 прирост (г) Были проведены производственные испытания скармливания экспандированных комбикормов для карпа: ПК О-110-1 (для сеголе ток размер гранул 3,5 мм);

ПК О-111 (для двух- и трехлеток размер гранул 4,7 мм). При производстве комбикорма учитывали, что карп поедает корм, пока тот находится во взвешенном состоянии.

Из наблюдений получено, что наивысшая интенсивность пи тания наблюдается при температуре воды 23…29 °С, а при темпера туре ниже 15 °С он практически перестаёт расти.

Продолжительность выращивания рыбы карпа на экспандиро ванных комбикормах ПК О-110-1 (для сеголеток размер гранул 3,5 мм);

ПК О-111 (для двух- и трехлеток размер гранул 4,7 мм) со ставляла 61 день. Контролем служили сеголетки, товарная рыба, вы ращиваемая в производственном масштабе на естественной кормо вой базе и сухих комбикормах, производственных по рецептуре со ответствующих требованиям ГОСТ 23513-79 «Брикеты и гранулы кормовые. Технические условия». Скармливание этого корма спо собствовало повышению среднесуточного прироста живой массы рыб карпа всех групп (табл. 4).

Таблица Показатели продуктивности рыб карпа при вскармливании экспандированным полнорационным комбикормом Группы рыб карпа Кон- Кон- Опыт- Опыт Опытная Контроль.

троль. троль. ная ная Показатели группа группа группа группа группа группа (сеголет- (трехлет (сеголет- (двух- (двух- (трех ки) ка) ки) летка) летка) летка) Продолжи тельность опыта, дн Масса в нача- 21,25 21,29 360,51 362,15 694,05 695, ле опыта, г Масса в конце 23,48 23,56 363,76 365,98 698,16 700, опыта, г Прирост мас- 2,23 2,27 3,25 3,83 4,11 5, сы, г Среднесуточ ный прирост, 0,036 0,037 0,052 0,063 0,067 0, г В седьмой главе для моделирования предлагаемых техниче ских решений приведена разработанная на основании структурно параметрического синтеза система автоматизированного проектиро вания (САПР) экструдера, позволяющая рассчитать оптимальные технологические и конструктивные параметры оборудования при условии получения качественного продукта и минимизации удель ных энергозатрат. Программа САПР «Экструдер» представляет со бой приложение под операционные системы Microsoft Windows и выше и предоставляет интуитивно понятный графический интер фейс пользователя (рис. 13 и 14).

а б Рис. 13. Окна для определения исходных параметров для оптимизации матрицы (а) и шнека (б) экструдера Рис. 14. Окно с результатами расчета рациональных размеров проектируемого экструдера Проведение расчетов представлено в виде удобного иллюст рированного мастера, позволяющего гибко и удобно задавать вход ные данные расчетов. Поддержка вкладок в основном окне позволя ет отображать результаты нескольких различных расчетов одновре менно. В программу встроены функции для быстрой навигации ме жду разделами отчета о результатах расчетов, а также гибкая систе ма фильтрации, позволяющая варьировать подробность отчета, на пример, оставить в отчете лишь интересующие пользователя сведе ния.

Разработана конструкция экструдера для производства экс трудатов с начинкой, которая позволяет стабилизировать давление продукта в предматричной зоне, снизить трудозатраты на эксплуа тацию и расширить ассортимент выпускаемых изделий (рис. 15), а также формующая головка экспандера для экструдированных тек стуратов (рис. 16).

В восьмой главе приведены разработанные технологические линии с рациональной компоновкой оборудования, а также эксерге тический анализ процессов производства полнорационных комбикор мов. В предлагаемой (рис. 17) линии производства коэкструдирован ных комбикормов были реализованы концептуальные положения по эффективному ресурсосбережению. Посредством эксергетического анализа проведена оценка термодинамической эффективности техно логических линий коэкструдированных и экспандированных комби кормов с учетом степени использования различных видов энергии.

Рис. 15. Экструдер для переработки термолабильных продуктов: 1 – корпус;

2 – шнек;

3 – формующая матрица;

4 – станина;

5 – загрузочный патрубок;

6 – шток;

7 – прорезь;

8 – направляющая;

9 – хвостовик;

10 – опорная плита Рис. 16. Формующая головка экспандера для экструдированных текстуратов: 1 – матрица;

2 – фланец;

3 – конический барабан;

4 – вал;

5 – держатель;

6 – бич;

7 – камера;

8 – сборник;

9 – патрубок;

10 – нож Рис. 17. Линия производства коэкструдированных продуктов: 1, 2 – бункеры;

3 – форсунка;

4 – транспортер;

5 – смеситель-температор;

6 – экструдер;

7 – ем кость;

8 – фильера с коэкструзионной головкой;

9 – сушилка;

10 – гранулятор;

11 – упаковочный автомат;

12 – просеиватель;

13 – насос Из проведенного эксергетического анализа можно сделать вы вод, что из трех исследуемых линий наиболее высоком КПД облада ет линия коэкструдирования, однако линия экспандирования при равном КПД с традиционной технологией имеет более высокое ка чество комбикорма за счет интенсификации технологических пара метров процесса (рис. 18).

Применение предлагаемых комбинированных энергетических систем в сочетании с основной технологией комбикормов позволяет оптимизировать параметры смежных подсистем технологии, обеспе чить повышение технико-экономических показателей и создать ре альные перспективы в экономии ресурсов и улучшении качества го товой продукции.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 1. Сформулированы концептуальные принципы создания ресур сосберегающих технологий полнорационных коэкструдированных и экспандированных комбикормов, обеспечивающих расширение ассор тимента и повышение качества получаемой комбикормовой продукции, на основе комплексного анализа основных закономерностей процесса с учетом физико-химических и структурно-механических характеристик кормовых смесей.

-а б Рис. 18. Эксергетические диаграммы линии производства коэкструдированных комбикормов (а) и линии производства экспандированных комбикормов (б) 2. На основе комплексного анализа основных закономерностей процесса совместно с физико-химическими и структурно механическими характеристиками кормовых смесей разработана авто матизированная программа «ЭкоКорм», обосновывающая выбор и со став рецептурных компонентов кормовых смесей и методов их обработ ки для производства полнорационных коэкструдированных и экспанди рованных комбикормов для различных групп и видов животных и рыб.

3. Выявлены реологические зависимости расплава исследуемых видов кормосмесей от их влажности и температуры, позволяющие оце нить характер течения в экструдере и установлено их влияние на каче ство получаемого комбикорма. Установлено, что расплав комбикорма проявляет свойства вязкой псевдопластической жидкости, а его реоло гическая модель течения может быть охарактеризована обобщенным степенным уравнением.

4. Определены рациональные технологические режимы процес сов экструдирования и экспандирования, позволяющие достичь опти мального соотношения удельной производительности и качества функ циональных комбикормов. Получены следующие рациональные режи мы процесса коэкструдирования: температура кормовой смеси перед матрицей – 440…460 К;

угловая скорость вращения шнека – 5,0…7,0 с-1;

влажность – 14…18 %;

экспандирования: температура смеси в предмат ричной зоне – 430…440 К;

угловая скорость вращения шнеков – 1,0…6,0 с-1;

влажность смеси – 15…22 %.

5. Изучены основные закономерности тепло- и массообмена в про цессе производства полнорационных коэкструдированных и экспандиро ванных комбикормов: влияние начальной влажности, температуры, давле ния, угловой скорости вращения шнека на характер протекания исследуе мого процесса и качество полученных комбикормов. Установлены зависи мости термодинамических характеристик – давления и температуры про дукта в предматричной зоне экспандеров и экструдеров, что дало возмож ность разработать научно - обоснованные режимы обработки и создать ка чественные комбикорма. Предложены оригинальные концептуальные под ходы по стабилизации основных термодинамических параметров процесса, реализованные в разработанных конструкциях оборудования.

6. Создан математический комплекс, включающий математиче ские модели: течения двух вязкопластичных сред в формующем канале экструдера при коэкструзии;

влияния расположения дозирующего пат рубка в формующем канале матрицы экструдера на гидродинамическую структуру потоков при коэкструзии;

распределения температурных по лей начинки при ее течении в матрице экструдера и характера течения расплава комбикормов в формующем канале коэкструдеров и экспанде ров, позволяющий получить отклонения значений между расчетными и экспериментальными значениями 12 %.

7. Изучено влияние основных режимных параметров на механизм формирования микроструктуры полнорационных комбикормов, по анали зу которых были сделаны выводы о характере происходящих в ходе коэкс трудирования и экспандирования процессов.

8. Разработаны инновационная технология производства полно рационных экструдированных кормов, технология производства полно рационных коэкструдированных кормов, ресурсосберегающая техноло гия экспандированных комбикормов. Использование этих технологий позволит снизить материальные и энергетические затраты на 10…15 и 10…12 % соответственно на производство комбикормов вследствие со вмещения нескольких технологических операций и использования мяг ких, «щадящих» режимов тепловой обработки, а также получить комби корма повышенной энергетической ценности (до 20 % по различным рецептурам).

9. Разработана методика расчета и на ее основе предложена подсис тема автоматизированного проектирования перспективного экструзионного оборудования для осуществления новых способов производства полнора ционных коэкструдированных и экспандированных комбикормов с вы сокой степенью эффективности.

10. Разработаны оригинальные конструкции аппаратов для влаго тепловой обработки и производства жировитаминных начинок, экструде ров, смесителей для сыпучих продуктов, сушилки и дражировочного аппа рата, а также способы автоматического управления процессом для его ин тенсификации, стабилизации режимов обработки комбикормов.

11. Разработаны и утверждены технические условия ТУ 929617-029 02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для пушных зверей, кроли ков и нутрий», ТУ 929612-030-02068108-2009 «Комбикорма полнорацион ные для поросят мясных пород», ТУ 929613-032-02068108-2009 «Комби корма полнорационные для крупного рогатого скота», ТУ 929618-031 02068108-2009 «Комбикорма полнорационные для карповых рыб».

Разработаны технологические регламенты производства экспан дированных и коэкструдированных полнорационных комбикормов для ООО «Волгоградский комбикормовый завод» и ОАО «Концкорма».

12. Проведена промышленная апробация полученных результа тов с их технико-экономической оценкой. Проданы лицензии на патен ты РФ № 2304417 и № 2302122 предприятиям ОАО «Россошанский эле ватор» и ООО «Зерновой потенциал». Продана лицензия на свидетель ство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2009611397 ООО «Эпрод». Имеются акты производственных испыта ний способов производства полнорационных комбикормов в ОАО «Комбинат хлебопродуктов Старооскольский» (Белгородская обл., г.

Старый Оскол), ООО «Волгоградский комбикормовый завод» (г. Волго град) и ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п. Тро ицкий), а также акты проверки эффективности скармливания полнора ционных комбикормов в ЗАО «Павловскрыбхоз» (Воронежская обл., г.

Павловск), ОАО «Концкорма» (Белгородская обл., Губкинский р-н, п.

Троицкий), ООО «Юни» (Воронежская обл., п. Ольховатка). Объем экономического эффекта от внедрения в производство составит 3, млн р. в год.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Учебник и учебные пособия 1. Процессы и аппараты пищевых производств [Текст] : учеб. для вузов:

в 2 кн. / А. Н. Остриков, Ю. В. Красовицкий, А. А. Шевцов [и др.];

под ред.

А. Н. Острикова. –– СПб. : ГИОРД, 2007. – Кн. I. - 704 с.

2. Процессы и аппараты пищевых производств [Текст] : учеб. для вузов:

в 2 кн. / А. Н. Остриков, Ю. В. Красовицкий, А. А. Шевцов [и др.];

под ред.

А. Н. Острикова. –– СПб. : ГИОРД, 2007. – Кн. II. - 608 с.

3. Технология экструзионных продуктов [Текст] : учеб. пособие / А. Н. Остриков, Г. О. Магомедов, Н. М. Дерканосова [и др.]. – СПб. : Проспект Науки, 2007. – 202 с.

4. Метрология, стандартизация и сертификация в пищевой промышлен ности [Текст] : учеб. пособие / Г. Г. Странадко, А. А. Шевцов, Л. П. Пащенко, В. Н. Василенко и др. – Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж, 2006. – 307 с.

5. Шевцов, А. А. Практикум по курсу «Зерносушение» [Текст] : учеб.

пособие / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, А. В. Дранников. – Воронеж : ВГТА, 2009. – 68 с.

Монографии 6. Остриков, А. Н. Коэкструдированные продукты: новые подходы и перспективы [Текст] : монография / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, И. Ю. Со колов. – М. : Дели принт, 2009. – 288 с.

7. Теоретические основы пищевых технологий [Текст] : монография / под ред. В. А. Панфилова – М. : КолосС, 2009. – Кн. I. - 800 с.

8 Математическое моделирование течения аномально-вязких сред в ка налах экструдеров [Текст] : монография / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов, В. Н. Васи ленко, А. С. Попов. Воронеж : Изд-во ВГУ, 2010. 237 с.

Обзорная информация 9. Современное состояние и основные направления совершенствования экструдеров [Текст] / А. Н. Остриков, О. В. Абрамов, В. Н. Василенко, К. В. Платов. – М. : 2004. – 41 с. – (Информ. обзор. Вып. 1).

Патенты на изобретения и свидетельство РОСПАТЕНТА 10. Пат. 2177702 Российской Федерации, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 С 47/38. Экструдер для переработки пищевых продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Рудометкин А. С., Абрамов О. В., Василенко В. Н.;

заявитель и патентооблада тель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2000131809/12;

заявл. 18.12.2000;

опубл.

10.01.2002, Бюл. № 1.

11. Пат. 2178739 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38. Cпособ ав томатического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Шевцов А. А., Василенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж.

гос.технол. акад. № 2001106585/12;

заявл. 11.03.2001;

опубл. 27.01.2002, Бюл. 3.

12. Пат. 2179111 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38. Экструдер [Текст] / Остриков А. Н., Рудометкин А. С., Абрамов О. В., Василенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2001103218/12;

заявл. 05.02.2001;

опубл. 10.02.2002, Бюл. № 4.

13. Пат. 2184653 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/92, 47/94.

Cпособ автоматического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Ва силенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос.технол. акад. – № 2001128673/12;

заявл. 24.10.2001;

опубл. 10.07.2002, Бюл. 19.

14. Пат. 2205105 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38, 47/42. Экс трудер для переработки термопластичных материалов [Текст] / Остриков А. Н., Абрамов О. В., Рудометкин А. С., Василенко В. Н., Попов А. С.;

заявитель и па тентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2002120227/12;

заявл.

25.07.2002;

опубл. 27.05.2003, Бюл. № 15.

15. Пат. 2213659 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/49, 47/94 Фор мующая головка экструдера [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Попов А. С.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2002132775;

заявл. 05. 12.2002, опубл. 10.10.2003, Бюл. № 30.

16. Пат. 2214918 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38, 47/20. Экс трудер [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Попов А. С.;

заявитель и па тентообладатель Воронеж.гос. технол. акад. - № 2003100988/12;

заявл.

13.01.2003, опубл. 27.10.2003, Бюл. № 30.

17. Пат. 2227783 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/38, А 23 Р 1/12. Экструдер для производства комбинированных продуктов [Текст] / Остри ков А. Н., Василенко В. Н., Попов А. С.;

заявитель и патентообладатель Воро неж. гос. технол. акад. - № 2003110204/12;

заявл. 09.04.2003, опубл. 27.04.2004, Бюл. № 12.

18. Пат. 2241598 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/12, 47/20. Экс трудер для переработки термопластичных материалов (варианты) [Текст] / Ост риков А. Н., Абрамов О. В., Василенко В. Н., Попов А. С.;

заявитель и патенто обладатель Воронеж.гос. технол. акад. – № 2003122377/12;

заявл. 17.07.2003;

опубл. 10.12.2004,Бюл. № 34.

19. Пат. 2276013 Российской Федерации, МПК7B21 C 49/92. Cпособ ав томатического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. № 2004134883, заявл. 99.11.2004, опубл. 10.05.2006, Бюл. № 13.

20. Пат. 2302337 Российской Федерации, МПК7 В 29 B 9/06, В 29 С 47/00, А 23 Р 1/12. Линия производства экструдированных продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Абрамов О. В.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006100126/12;

заявл. 10.01.2006;

опубл.

10.07.2007, Бюл. № 19.

21. Пат. 2292726 Российской Федерации, МПК7 А 23 G 3/26, A 23 P 1/08.

Дражировочный аппарат [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2005130140/13, заявл.

27.09.2005, опубл. 10.02.2007, Бюл. № 4.

22. Пат. 2299387 Российской Федерации, МПК7 F 26 B 17/22. Аппарат для влаготепловой обработки [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Околелова О. Л.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2005137162/06, заявл. 30.11.2005, опубл. 20.05.2007, Бюл. № 14.

23. Пат. 2301004 Российской Федерации, МПК7 А 23 Р 1/12, В 29 C 47/38.

Экструдер [Текст] / Остриков А. Н., Шевцов А. А., Василенко В. Н., Ожерельева О. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2005137162/06, заявл. 30.11.2005, опубл. 20.05.2007, Бюл. № 14.

24. Пат. 2294833 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/92. Cпособ ав томатического управления экструдером [Текст] / Остриков А. Н., Шевцов А. А., Василенко В. Н., Ожерельева О. Н.;

заявитель и патентооблада тель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006102478/13, заявл. 27.01.2006, опубл.

20.06.2007, Бюл. № 17.

25. Пат. 2302122 Российской Федерации, МПК7C 1. Способ управления процессом приготовления экструдированного комбикорма [Текст] / Шевцов А. А., Лыткина Л. И., Дранников А. В., Василенко В. Н., Ожерельева О. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006111398/13, заявл. 07.04.2006, опубл. 10.07.2007, Бюл. № 19.

26. Пат. 2304417 Российской Федерации, МПК7C 1. Линия производства экструдированных комбикормов [Текст] / Василенко В. Н.;

заявитель и патенто обладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006100123/13, заявл. 10.01.2006, опубл. 20.08.2007, Бюл. № 23.

27. Пат. 2315535 Российской Федерации, МПК7 А 23 Р 1/12, А 23 L 1/10, Линия производства экструдированных продуктов [Текст] / Остриков А. Н., Ва силенко В. Н., Глухов М. А.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. тех нол. акад. – № 2006122130/13. заявл. 20.06.2006, опубл. 27.01.2008, Бюл. № 3.

28. Пат. 2317891 Российской Федерации, МПК7 В 29 С 47/12, В 29 В 9/06, А 23 Р 1/02, Формующая головка экструдера [Текст] / Остриков А. Н., Ва силенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2006122133/12. заявл. 20.06.2006, опубл. 27.02.2008, Бюл. № 6.

29. Пат. 2328171 Российской Федерации, МПК7 А 23 N 17/00, Линия производства полнорационных экструдированных комбикормов [Текст] / Ост риков А. Н., Василенко В. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. тех нол. акад. – № 2006145128/13. заявл. 18.12.2006, опубл. 10.07.2008, Бюл. № 19.

30. Пат. 2348449 Российской Федерации, МПК В 01 F 13/00, В 01 F 3/18.

Гравитационный смеситель [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н., Околело ва О. Л., Демина Е. Н.;

заявитель и патентообладатель Воронеж. гос. технол.

акад. – № 2007146161/15;

заявл. 11.12.2007;

опубл. 10.03.2009;

Бюл. № 7.

31. Свидетельство РОСПАТЕНТА о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2009611397 Система автоматизированного проектирования одношнеко вого экструдера [Текст] / Остриков А. Н., Василенко В. Н.;

заявитель и патенто обладатель Воронеж. гос. технол. акад. – № 2008615615;

заявл. 01.12.2008;

заре гистр. 12.03.2009.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК 32. Василенко, В. Н. Разработка экструзионного оборудования нового поколения для комбикормов [Текст] / В. Н. Василенко // Вестник машинострое ния– 2009. – № 9. – С. 77-78.

33. Василенко, В. Н. Модернизация экструзионного оборудования для получения комбикормов [Текст] / В. Н. Василенко // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2009. – № 8. – С. 17-18.

34. Василенко, В. Н. Исследование полнорационных кормовых смесей методом дифференциально-термического анализа [Текст] / В. Н. Василенко // Кормопроизводство. – 2009. – № 10. – С. 28-31.

35. Эксергетический анализ технологических линий по производству функциональных продуктов [Текст] / В. Н. Василенко, Е. А. Татаренков, Л. Н. Фролова, А. В. Пономарев // Вестник ВГТА. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств» – 2010. – № 1. – С. 19-24.

36. Способ управления процессом приготовления экструдированного комбикорма [Текст] / Л. И. Лыткина, В. Н. Василенко, А. В. Дранников, О.Н. Ожерельева // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2007. – № 6. – С. 79-81.

37. Остриков, А. Н. Многофакторный статистический анализ процесса экструзии комбинированных картофелепродуктов, обогащенных белковыми до бавками [Текст] / А. Н. Остриков, Р. В. Ненахов, В. Н. Василенко // Вестник РАСХН. – 2001. – № 4. – С. 13-15.

38. Математическая модель неизотермического течения жидкости в предматричной зоне экструдера [Текст] / А. Н. Остриков, И. О. Павлов, Р. В.

Ненахов, В. Н. Василенко // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2001. – № 12. – С. 7-9.

39. Остриков, А. Н. Многофакторный статистический анализ процесса экструзии гороха [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко // Хранение и пере работка сельхозсырья. – 2002. – № 11. – С. 27-29.

40. Остриков, А. Н. Исследование гороха с белковой добавкой методом дифференциально-термического анализа [Текст] / А. Н. Остриков, И. В. Кузне цова, В. Н. Василенко // Известия вузов. Пищевая технология. – 2003. – № 2-3. – С. 94-96.

41. Остриков, А. Н. Способы автоматического контроля и регулирования давления в предматричной зоне отечественных экструдеров [Текст] / А. Н. Ост риков, А. С. Рудометкин, В. Н. Василенко // Автоматизация и современные тех нологии. – 2002. – № 8. – С. 14-18.

42. Остриков, А. Н. Системная оценка качества экструдированных горо ховых палочек [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко // Пищевая промыш ленность. – 2003. – № 12. – С. 18-19.

43. Остриков, А. Н. Определение белково-углеводного состава экструдиро ванного гороха с белковой добавкой [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н.Василенко, А. В. Данковцев // Известия вузов. Пищевая технология. – 2003. – № 4. – С. 78-79.

44. Остриков, А. Н. Основные кинетические закономерности процесса получения экструдированных палочек с белковой добавкой [Текст] / А. Н. Ост риков, В. Н.Василенко, К. В. Платов // Хранение и переработка сельхозсырья. – 2004. – № 3. – С. 63-64.

45. Остриков, А. Н. Управление процессом экструзии с использованием аналого-цифрового преобразователя [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, К. В. Платов // Известия вузов. Пищевая технология. – 2004. – № 4. – С. 75-78.

46. Остриков, А. Н. Использование мясного сырья в производстве поли компонентных экструдированных продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Ва силенко, Л. В. Землянухина // Мясная индустрия. – 2005. – № 9. – С. 21-23.

47. Остриков, А. Н. Обоснование использования сырных порошков для производства экструдированных продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Ва силенко // Сыроделии и маслоделие. – 2005. – № 5. – С. 24-25.

48. Экструдированные белковые текстураты из зернобобовых культур [Текст] / А. Н. Остриков, В. Н. Василенко, Е. А. Татаренков, М. В. Копылов // Мясная индустрия. – 2009. – № 10. – С. 31-33.

49. Алгоритм управления сушильной установкой с рециркуляционными потоками [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, А. В. Дранников, В. В. Ива нов // Автоматизация и современные технологии. – 2005. – № 1. – С. 26-28.

50. Управление непрерывным процессом вакуум-сублимационной сушки ферментного препарата инулазы Aspergillusawamori 2250 [Текст] / А. А. Шев цов, Т. Н. Тертычная, С. В. Николаенко, В. Н. Василенко // Автоматизация и со временные технологии. – 2005. – № 8. – С. 21-23.

51. Резервы энергосбережения в процессе управления экструдером [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, О. Н. Ожерельева, А. А. Петров // Ав томатизация и современные технологии. – 2006. – № 11. – С. 14-16.

52. Разработка ресурсосберегающей технологии рассыпных экспандиро ванных комбикормов [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, О. Н. Ожерелье ва, А.А. Петров // Кормопроизводство. – 2007. – № 10. – С. 23-24.

53. Шевцов, А. А. Алгоритм управления теплонасосной сушильной ус тановкой [Текст] / А. А. Шевцов, В. Н. Василенко, А. В. Евдокимов // Автомати зация и современные технологии. – 2004. – № 7. – С. 26-28.

54. Определение рациональных параметров процесса сортирования ком бикормов методами планирования эксперимента [Текст] / А. А. Шевцов, Л. П. Пащенко, Л. И. Лыткина, В. Н. Василенко // Вестник РАСХН. – 2004. – № 4. – С. 13-15.

Статьи 55. Василенко, В. Н. Исследование и идентификация параметров матема тической модели процесса коэкструзии кормовых смесей [Текст] / В. Н. Васи ленко // Вестник ВГТА. Серия «Информационные технологии, моделирование и управление» – 2009. – № 2. – С. 40-44.

56. Василенко, В. Н. Исследование реологических характеристик рас плава комбикормов в предматричной зоне экспандера-экструдера [Текст] / В. Н.

Василенко // Вестник ВГТА. Серия «Процессы и аппараты пищевых произ водств» – 2009. – № 1. – С. 23-26.

57. Василенко, В. Н. Инновационная технология экструдированных ком бикормов с программируемыми свойствами [Текст] / В. Н. Василенко// Хране ние и переработка зерна. – 2009. – № 3. – С. 45-46.

58. Василенко, В. Н. Создание ресурсосберегающей технологии полно рационных комбикормов для кроликов [Текст] / В. Н. Василенко // Хранение и переработка зерна. – 2009. – № 9. – С. 35-37.

59. Василенко, В. Н. Определение ароматических веществ в экспандиро ванных комбикормах [Текст] / В. Н. Василенко, Л. Н. Фролова, И. П. Осипов // В мире научных открытий. – 2010. – № 3. – Ч. 1. – С. 120-121.

60. Разработка экструзионного оборудования нового поколения для пе реработки термолабильных пищевых продуктов [Текст] / А. Н. Остриков, А. С. Рудометкин, О. В. Абрамов, В. Н. Василенко // Техника машиностроения.

– 2002. – № 8. – С. 90-93.



Pages:   || 2 |
 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.