AGRIS - 

2017

Vasil'ev, A.N. | Budnikov, D.A., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

Different options for reducing the energy intensity of the grain drying process and the efficiency of a combination of certain types of impacts are analyzed. The following conclusions are made: when selecting ways of intensification and ensuring energy conservation, one should be guided by key requirements of technological processes and economic criteria of production efficiency. Ways of intensification and energy saving of heat and moisture transfer processes often have limited application and are not applicable in some technological processes. Combination of several methods allows intensifying the drying process, but often this leads to an increase in energy intensity. It is advisable to use a combination or alternation of several methods of exposure in separate drying stages (for example, when the wheat is dried from 16% to 14%). | Проанализировали разные варианты снижения энергоемкости процесса сушки зерна и эффективность сочетания некоторых видов воздействий. Были сделаны следующие выводы: при выборе путей интенсификации и обеспечения энергосбережения следует руководствоваться ключевыми требованиями технологических процессов и экономическими критериями эффективности производства. Способы интенсификации и энергосбережения процессов тепло-влагопереноса зачастую имеют ограниченное применение и неприменимы в некоторых технологических процессах. Комбинация нескольких способов позволяет интенсифицировать процесс сушки, однако нередко это приводит к увеличению энергоемкости. Комбинацию или чередование нескольких способов воздействия целесообразно применять на отдельных стадиях сушки (например, при досушивании пшеницы с 16 до 14%).

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2017

Tikhomirov, D.А. | Trunov, S.S., Federal Research Agro-engineering Center VIM, Moscow

Issues of improvement of decentralized hot water supply systems for livestock farms have been discussed. Disadvantages of centralized hot water supply systems have been specified. The reduction method of consumption of hot water and of electricity for technological purposes and those of sanitation and hygiene, at cattle farms with livestock number of 400 cows, with the use of water pressure regulator gear (RG) has been studied. The gear-regulator design has been described that makes it possible to stabilize and to control water flow pressure at the consumer's side thus saving both water and electricity. The standard design of membrane-type water pressure RG comprises a case with input and output stub pipes divided by seat guide and locking device, a membrane, a spring that limits the water flow and an adjusting screw. The seat guide is made in form of cylinder, while the locking device is made in the form of valve. The valve adjoins the seat guide by its flat plate, and a rod is linked to the membrane. A more adaptive design of RG has been developed owing to the change of number of spring and their stiffness, as well as that of geometry of seat guide and locking valve. 2 springs are mounted that withstand water flow. One of the two springs is 1/3 of its length longer the other, and is installed inside it so that it activates at the required water pressure of, at least, 1.5 to 2.0 kg/square meter, at the output of regulator. At higher pressures, all the two springs are active. The seat guide and locking valve are conically-ended to provide a better joining between them. As a result, the water pressure control at the output of regulator and at the input of the water-heater becomes more smooth and stable (1.5 to 2.0 kg/sq.m), which improves regulator characteristics and makes it possible to reduce water consumption. Recommendations are given for combined use of electric water heater and RG in the hot water supply systems for livestock farms. | Рассматривается вопрос совершенствования децентрализованных систем горячего водоснабжения на животноводческих фермах. Выявлены недостатки централизованных систем горячего водоснабжения. Поднимается проблема экономии потребления горячей воды и расхода электроэнергии на технологические и санитарно-гигиенические цели на ферме КРС с поголовьем 400 коров с помощью редукторов-регуляторов (РР) давления воды. Описывается конструкция РР, позволяющая стабилизировать и регулировать давление потока воды у потребителя, экономить потребление воды электроэнергии. Стандартная конструкция РР давления мембранного типа содержит корпус с входным и выходным патрубками, разделёнными седлом и запорным клапаном, мембрану, пружину, противодействующую потоку воды, и регулировочный винт. Седло выполнено в виде цилиндра, запорное устройство – в виде клапана. Клапан плоской тарелкой прилегает к седлу, а стержень соединён с мембраной. Предложена более адаптивная конструкция РР за счёт изменения числа и жёсткости пружин и геометрии седла и запорного клапана. Установлены 2 пружины, противодействующие потоку воды. Одна из пружин находится внутри другой, длиннее другой на 1/3 и работает при требуемом давлении на выходе регулятора менее 1,5–2 кг/м2. При большем давлении работают обе пружины. На седле и запорном клапане имеются конические фаски, обеспечивающие более качественное прилегание клапана к седлу. В результате процесс регулирования давления воды на выходе редуктора и на входе в водонагреватель становится более плавным и стабильным, особенно в зоне низких давлений воды на выходе регулятора (до 1,5-2,0 кг/м2), что даёт качественное улучшение характеристик регулятора и снижение потребления воды. Даны рекомендации по совместному применению электроводонагревателя и РР в системах горячего водоснабжения животноводческих ферм.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Tikhomirov, A.V., All-Russia Research and Development Inst. of Electrification of Agriculture, Moscow

The analysis of the conditions of energy supply sources for agriculture in Russia, systems and means of energy supply, indicators of efficiency of use of fuel and energy resources are carried out. Low energy efficiency of agricultural production is caused by incompleteness of complex electro-mechanization and automation, a low technological level and efficiency of systems and means of power supply, backwardness of technologies of local energy resources use, systems and means of a small-scale power generation, low efficiency of primary branches of agriculture. Perspective directions of development of the energy base, modernization of the energy system and means of improving the energy efficiency of agricultural production, reduction of energy consumption and energy intensity of agricultural products are considered based on the analysis of village energy supply, as well as new development to improve systems and means of energy supply and use of energy resources in agriculture. These include new ways of the electric power transmission, including resonant single-wire system; creation of autonomous local micro-networks of the distributed power with primary use of renewable and local energy resources. The development of the decentralized systems of electric and heat supply working on gas and the bio- and mixed fuel is more effective, than the centralized heat supply from low-temperature boiler; development and realization of new power economical technologies, electro-technologies, new methods of electro-physical impact on bio-objects (plants, animals, production), etc. Assessment of the agricultural industries needs in the energy in perspective to 2035 is given. | Проведен анализ состояния энергетической базы сельского хозяйства России, систем и средств энергообеспечения, показателей эффективности использования топливно-энергетических ресурсов. Низкая энергоэффективность сельхозпроизводства обусловлена незавершенностью комплексной электромеханизации и автоматизации, невысоким техническим уровнем и КПД систем и средств энергообеспечения, неразвитостью технологий использования местных энергоресурсов, систем и средств малой энергетики, низкой продуктивностью основных отраслей сельского хозяйства. На основании анализа энергообеспечения села, а также новых разработок по совершенствованию систем и средств энергоснабжения и использованию топливно-энергетических ресурсов в сельском хозяйстве обоснованы перспективные направления развития энергетической базы, модернизации энергосистемы и средств, повышения энергетической эффективности сельхозпроизводства, снижения энергозатрат и энергоемкости сельхозпродукции. К ним относятся новые способы передачи электроэнергии, включая резонансную однопроводниковую систему; создание автономных локальных микросетей распределенной энергетики с преимущественным использованием возобновляемых и местных энергоресурсов; развитие децентрализованных систем энерготеплоснабжения, работающих на газе и электроэнергии, био- и смесевом топливе более эффективно, чем централизованное теплоснабжение от низкотемпературных котельных; разработка и реализация новых энергоэкономных технологий, электротехнологий, новых методов электрофизического воздействия на биообъекты (растения, животных, продукцию) и др. Дана оценка потребностей отраслей сельского хозяйства в энергоресурсах на перспективу до 2035 г.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Gallyamova, T.R. | Shirobokova, T.A., Izhevsk State Agricultural Academy

The method of calculation of energy-effective and uniform LED lighting of a working surface of the hen house on the basis of physical simulation by means of the computer program is offered. The program allows to determine optimum parameters of the LED lamp (quantity of LEDs, distance between lines of lamps, the number of lamps in hen house) for lowering of power consumption and improvement of quality of lighting in case of floor keeping of birds. The example of calculation for two specific hen houses is given by the sizes 66х12 and 78х18 meters. The LEDs located in lamps in the line provide set lighting about 100 luxs with the variation coefficient being 1.0-1.1. It is shown that application of LEDs with angles of disclosure from 20 to 30 degrees reduce the power consumption while saving uniformity of lighting. The offered technique can find application by development and constructioning of system of technological LED lighting of the hen house of the big area, and also for framing of recommendations about lowering of energy consumption of the existing systems of LED lighting of hen houses. | Предложена методика расчета энергоэффективного и равномерного светодиодного освещения рабочей поверхности птичника методом физического моделирования при помощи компьютерной программы. Программа позволяет определить оптимальные параметры светодиодного светильника (количество светодиодов, расстояние между линиями светильников, количество светильников в птичнике) для снижения потребляемой мощности и повышения качества освещения при напольном содержании птиц. Приведен пример расчета для двух конкретных птичников размерами 66х12 и 78х18 м. Светодиоды, расположенные по светильникам в линии, обеспечивают заданную освещенность около 100 люкс при коэффициенте неравномерности 1,0-1,1. Показано, что применение светодиодов с углами раскрытия от 20 до 30 градусов уменьшает потребляемую мощность при сохранении равномерности освещения. Предложенная методика может найти применение при разработке и конструировании системы технологического светодиодного освещения птичника большой площади, а также для выработки рекомендаций по снижению энергопотребления существующих систем светодиодного освещения птичников.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Markelova E.K., All-Russia Research and Development Inst. of Electrification of Agriculture, Moscow

The work purpose is to determine costs in an energy equivalent for winterization of rooms and to compare these costs with saving of heat energy, and also to determine the most effective direction of capital investments on improvement of thermal characteristics of barriers. Varinats of enclosing structures for winterizing rooms (in energy equivalents) are considered to study the influence of investments on the amount of direct costs. Additional energy expenses are defined for improvement thermal characteristics when a floor, walls, and ceiling overlaps are made coldproof. Investment of capital in improvement of ceiling overlapping is more effective. On 1 m2 of the area of walls from 2.2 to 6.7 GJ of energy are required, on 1 m2 of a roof in the considered options of expense have made 0.24–0.63 GJ. Additional capital investments in warming of ceiling overlapping promote reduction of losses on the room more as the share of losses of thermal energy through roofs makes 50% and more. For decrease in an indicator of the specific thermal characteristic of the building by 1.6 times (from 2.4 to 1.4) it will be required to increase specific costs of construction of 1 cubic meter of the building from 0.6 to 1.17 GJ. The period of compensation of power expenses in improvement of thermal characteristics is depends on intensity of operation of production rooms. So, for hen houses with a high density of landing of birds, at v = 0.23 m3/1 per head, the period "power payback" is makes about 3 years, at a smaller livestock of a bird (v = 1.2 m3 /1 per head) about 7 years. By means of modern heat insulating materials it is possible to achieve decrease in an indicator of the specific thermal characteristic of livestock rooms, to thereby reduce costs for heating. Lowering the temperature in the premises to the lower admissible zootechnical limits (13 deg. C) at low temperatures of ambient air and smaller values of the specific thermal characteristic of rooms will allow to cut a heat energy consumption during this period by 2-3 times. | Цель работы – определить в энергетическом эквиваленте затраты на утепление помещений и сопоставить эти затраты с экономией тепловой энергии, а также определить наиболее эффективное направление вложений средств на улучшение теплотехнических характеристик ограждений. Для изучения влияния инвестиций на величину прямых затрат рассмотрены варианты утеплений ограждающих конструкций помещений (в энергетических эквивалентах). Для этого определены дополнительные затраты энергии для улучшения теплотехнических характеристик при утеплении пола, стен, потолочных перекрытий. Как показали расчеты, вложение средств в улучшение перекрытий более эффективно. На 1 м2 площади стен требуется от 2,2 до 6,7 ГДж энергии, на 1 м2 кровли в рассматриваемых вариантах затраты составили 0,24–0,63 ГДж. Дополнительные вложения в утепление перекрытий способствуют сокращению потерь по помещению в большей степени, так как доля потерь тепловой энергии через крыши составляет 50% и более. Для снижения показателя удельной тепловой характеристики здания, q [кДж/м3*час град. С] в 1,6 раза (с 2,4 до 1,4) потребуется увеличить удельные затраты на возведение 1 м3 здания с 0,6 до 1,17 ГДж. Период компенсации энергозатрат в улучшение теплотехнических характеристик зависит от интенсивности эксплуатации производственных помещений. Так для птичников с высокой плотностью посадки птиц, при v = 0,23 м3/гол. период "энергоокупаемости" – примерно 3 года, при меньшем поголовье птицы (v = 1,2 м3/гол.) примерно 7 лет. С помощью современных утеплителей возможно добиться снижения показателя удельной тепловой характеристики помещений, где находятся животные или птица, тем самым сократить затраты на отопление. Снижение температуры в помещениях до нижних допустимых зоотехнических пределов (13 град. С) при низких температурах наружного воздуха и меньших значениях удельной тепловой характеристики помещений позволит снизить расход теплоты в указанный период в 2-3 раза.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2016

Dolgikh, P.P. | Kulakov, N.V., Krasnoyarsk State Agrarian Univ. (Russian Federation) | Lots, E.V.

Key condition of safety of grain is its high-quality drying. Infra-red drying is environmentally friendly and highly efficient, however the modes are poorly studied and need empirical support. The 250 W infrared reflector lamp was used as the source of radiation; the wheat grade Altai-70 was treated. In the first experiment it was found that when increasing the thickness of a layer of wheat twice the time of treatment increases by 3 times due to slow evaporation of water from grain surface by natural convection, the power consumption increases by 3 times. The second experiment showed that when applying the artificial continuous ventilation during drying the change of height of subweight of the irradiator does not lead to the reduction of required treatment time. With the thickness of layer being 0.012 m the time of drying was 75 minutes with the irradiator subweight height of 0.2 and 0.5 m. The power consumption increased because of the power of the fan being 0.03 kW. Preliminary experiments showed that to increase the efficiency of grain drying from 23% to 13% of humidity it was necessary to apply additional ventilation with the pulse mode of turning the fan on: 4 minutes – pause, 1 minute – work. The expedient modes of dehumidification of grain of wheat were defined, with irradiator subweight height of 0.1 m over grain surface and pulse ventilation with the thickness of layer of 0.02 m. The time of drying was 105 min, the power consumption of treatment - 1208.9 kW*h/t, the cost of treatment of 1 t of wheat - 1765 rubles. | Ключевым условием сохранности зерна является его качественная сушка. Инфракрасный способ сушки отличается экологичностью и высокой эффективностью, однако режимы изучены мало и требуют эмпирического обоснования. В качестве источника излучения была использована инфракрасная зеркальная лампа мощностью 250 Вт; обрабатывалась пшеница сорта Алтайская-70. В первом эксперименте было установлено, что при увеличении толщины слоя пшеницы в 2 раза продолжительность обработки увеличивается в 3 раза за счет медленного испарения воды с поверхности зерна путем естественной конвекции, расход электроэнергии увеличивается в 3 раза. Второй эксперимент показал, что при применении искусственной постоянной вентиляции во время сушки изменение высоты подвеса облучателя не приводит к уменьшению необходимой продолжительности обработки. При толщине слоя 0,012 м время сушки составило 75 минут при высоте подвеса облучателя 0,2 и 0,5 м. Расход электроэнергии увеличивается за счет мощности вентилятора 0,03 кВт. Предварительные эксперименты показали, что для повышения эффективности сушки зерна с 23 до 13% влажности необходимо применять дополнительную вентиляцию с импульсным режимом включения вентилятора: 4 минуты – пауза, 1 минута – работа. В результате определены целесообразные режимы подсушивания зерна пшеницы с высотой подвеса облучателя 0,1 м над его поверхностью и импульсным вентилированием при толщине слоя 0,02 м. Продолжительность сушки составляет 105 мин, энергоёмкость обработки - 1208,9 кВт*ч/т, стоимость обработки 1 т пшеницы – 1765 рублей.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Shuvalov, А.М. | Chernov, D.S. | Mashkov, A.N., All-Russia Research and Development Inst. of Use of Machinery and Petroleum Products in Agriculture, Tambov

There are several ways of soybean processing to remove the antinutritional substances and to preserve valuable protein. Double-sided heating can be considered as a more efficient method, because it ensures uniform heating inside of soybeans, and hence - removal of antinutrients from all soybean volume. It was developed a new method of soybean processing based on using a technical device with a combined energy supply system, allowing to carry sided heating of soybeans due to redistribution of heat flows and as a consequence - increasing the uniformity of the volume of the grain heating, improving the quality of treatment plant performance and reducing energy consumption. Assessment of energy efficiency of the experimental instalation with a combined electric heating is conducted compared with the widespread and commercially available for plant of micronization grain type UTZ-4. Calculations have shown that weight of processed soybeans (263 kg) more, when combined heating is used, compared with non-combined heating (186 kg). As a result, the useful heat received by the 263 kg of soybean in combined heating (16.15 kW*h) more than 186 kg of grain at non-combined one (12.46 kW*h), and energy loss to the environment at the combined heat (7.26 kW*h) less than the non-combined one (13.76 kW*h). Potential energy saving due to combined heating use is about 26%. | Известно несколько способов обработки зерна сои, направленных на удаление антипитательных веществ при сохранении ценного белка. Наиболее эффективным можно считать двухсторонний нагрев зерна, при котором оно прогревается равномерно. В этом случае антипитательные вещества удаляются по всему объему зерна сои. Разработан новый метод обработки сои, основанный на применении технического устройства с комбинированной системой теплоэнергоподвода (сверху лучистая энергия поступает от инфракрасных источников, снизу – от электронагревательной панели). Этот метод позволяет за счет перераспределения тепловых потоков увеличить однородность прогрева объема зерна, улучшить качество работы очистной установки и уменьшить энергозатраты. Проведена энергетическая оценка системы энергообеспечения с комбинированным нагревом (КН) в сравнении с широко распространенной и серийно выпускаемой установкой для микронизации зерна УТЗ-4. Расчеты показали, что при КН удается обработать больше зерна сои (263 кг), чем при некомбинированном нагреве (НН) (186 кг). В результате полезной теплоты, поступившей в 263 кг зерна сои при КН больше (16,15 кВт∙ч), чем в 186 кг зерна при НН (12,46 кВт∙ч), а потери энергии в окружающую среду при КН меньше (7,26 кВт∙ч), чем при НН (13,76 кВт∙ч). Потенциальная экономия электроэнергии при применении КН составляет около 26%.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2015

Buyanova, I.V. | Kurnosova, M.V. | Bardokina, N.V., Kemerovo Inst. of Food Science and Technology

Experimental study of the vacuum drier with the infra-red energy supply was carried out. In the experimental stand the working camera had two infra-red lamps with the mark КГТ 220-1000 and capacity 1 kw placed in the upper and lower part of the camera at the distance of 50-70 mm from the tray with the product. The heat load depending on the capacity of the heat flow had the following meanings: 1.53, 2.45, 3.37, 3.68, 4.3, 4.6, 5.22, 7.06, and 9.2 kwhr/m2. Raw milk materials intended for milk protein pastes production obtained by the method of the vacuum dewatering with application of the infrared irradiation (skim milk, pasteurized milk with 2.5% fat, fermented mixture with 2.5% fat) were studied. Evaporation was carried out to the dry matter content 40%. For the fermented mixture with the flavor time of evaporation was 110 min. at 60 deg C and 85 min. at 90 deg C, for skim milk – 80 min. at 60 deg C and 70 min at 90 deg C, and for normalized milk – 110 min. at 60 deg C. Increase of the temperature in the working camera results in the duration of the process for all the kinds of the raw materials on average by 30-33%. With the increase of the samples layers thickness tine needed for dewatering increased. The highest assessment of organoleptic indicrs (10 points) was given to the samples dried at the layer thickness 10 and 15 mm. At the less thickness of the layer the organoleptic evaluation was reduced to 8-9 points. Among all the methods of drying application of the driers with infra-red radiation gives the lowest specific energy consumption providing rather low temperature interval of the process (40-60 deg C). Such heating regimes maximally preserve biological value of the initial properties of the products, and vacuum in the working camera allows reduce duration of the process to 30-200 min. The rational technological regimes of the dewatering of the liquid raw milk materials by the vacuum-radiation method: heating capacity by infra-red radiation – 600 w, heating temperature in the vacuum camera – 60 deg C, thickness of the liquid product layer – 10 mm, residual pressure in the camera – 4-5 kPa. | Проведены экспериментальные исследования вакуумной сушилки с инфракрасным энергоподводом. В экспериментальном стенде рабочая камера имела две инфракрасные лампы марки КГТ 220–1000 мощностью 1 кВт, установленные в верхней и нижней части рабочей камеры на расстоянии 50–70 мм от поддона с продуктом. Тепловая нагрузка в зависимости от мощности теплового потока имела следующие значения: 1,53; 2,45; 3,37; 3,68; 4,3; 4,6; 5,22; 7,06; 9,2 кВт/кв. м. Объекты исследования (сырье для производства молочно-белковых паст): обезжиренное молоко, молоко пастеризованное с массовой долей жира 2,5%, сквашенная смесь с массовой долей жира 2,5%. Сгущение осуществляли до массовой доли сухих веществ 40%. Для сквашенной смеси с фруктовым наполнителем продолжительность удаления воды составляла 110 мин при 60 град. C и 85 мин при 90 град. C, обезжиренного молока - 80 мин при 60 град. C и 70 мин при 90 град. C, нормализованного молока - 110 мин. при 60 град. C. С увеличением температуры в рабочей камере продолжительность процесса сокращается для всех видов молочного сырья в среднем на 30-33%. С увеличением толщины слоя образцов молочного сырья продолжительность обезвоживания возрастала. Наивысшую оценку органолептических показателей (10 баллов) получили образцы, высушенные при толщине слоя 10 и 15 мм. При меньшей толщине слоя оценка снижалась до 8-9 баллов. Среди всех методов обезвоживания использование сушилок с ИК–излучением имеет наименьшее удельное энергопотребление, обеспечивая довольно низкую (40-60 град. C) температуру процесса. Эти режимы нагревания сохраняют биологическую ценность продуктов, а вакуум в рабочей камере позволяет сократить длительность процесса до 30-200 мин. Установлены рациональные технологические режимы обезвоживания жидкого молочного сырья вакуум-радиационным методом: мощность нагрева инфракрасными лучами – 600 Вт; температура нагрева в вакуумной камере – 60 град. C; толщина слоя жидкого продукта – 10 мм, остаточное давление в камере – 4-5 кПа.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Atanov, I.V. | Kapustin, I.V. | Efanov, A.V., Stavropol State Agrarian Univ.

It was found that the highest energy consumption in milking lines takes milk cooling with the following storage until dispatching it to the consumer. The main ways to reduce energy consumption assume the use of thermal energy extracted from milk for technological purposes and exploitation of natural source of cold in winter. Another important area of energy savings is its efficient use by matching the electrical power to a particular user and use of the aggregates and equipment with regulated electric motor drive. Prototypes of natural cold accumulators, universal multifunctional tank and machine with two-stage cleaning filter for cleaning and cooling the milk were developed and tested. Production lines modernization of milk processing with all listed energy saving equipment allows 38...49% reduction in energy consumption. | Установлено, что самым высокоэнергозатратным процессом в доильно-молочных линиях является охлаждение молока с его последующим хранением до момента отправки потребителю. Основные пути снижения расхода электроэнергии предполагают использование тепловой энергии, отбираемой от молока, в технологических целях и эксплуатацию природного источника холода в зимний период года. Другим важным направлением экономии электроэнергии является ее рациональное использование за счет согласования мощностей электрооборудования с конкретным потребителем и применения агрегатов и оборудования с регулируемым электроприводом. Разработаны и испытаны опытные образцы аккумуляторов естественного холода, универсального резервуара многофункционального назначения и очистителя-охладителя молока с фильтром двухступенчатой очистки. Модернизация технологических линий обработки и переработки молока с полным включением перечисленного энергосберегающего оборудования позволяет на 38…49% уменьшить расход электроэнергии.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2014

Tolmacheva, T.A. | Nikolaev, V.N., South-Ural State Univ., Chelyabinsk

The analysis of scientific research of efficient grinders for different food granular materials was done. New functional scheme for rotor hammer grinder (RHG) to chop plant raw material and obtain sustainable granular content of granular materials is given. The peculiar feature of this RHG is the use of two-stage configuration of operating units of chopping. Operational principle of the first stage is based on cutting and shearing method, the second one is connected with a free blow. It consists of the unit with horizontal grinding chamber, a rotor and a drive. The first stage of grinding is formed with concentric lower and upper collars with end-to-end radial channels. The rotor consists of a drive shaft with the lower disc with collar and starting blades. Starting blades have jointed hammers on their edges. Upper disc has peripheral outtake blades. Grinding chamber has peripheral screens and riffled deck plates which are made of dismountable components in the form of consequent alternate sections. Screens and deck plates form the ring of grinding chamber. Rotor can rotate to one or another side due to which there is regular wear of grinding components, removal of grinding material is performed through different branch pipes. Barley, wheat and oats having grain humidity not higher than 14% were crushed in experimental RHG. With a frequency of rotor rotation of 2880 rpm productivity of RHG depending on the size of opening of the gate of the loading bunker is 0.1…1 t/h. Power consumption of process is 3.8…4.0 kWh on 1 t of a ready-made product which is much lower than the expense of the electric power of other hammer crushers. | Проведен анализ эффективных конструкций измельчителей различных пищевых сыпучих материалов. Предложена функциональная схема роторно-молотковой дробилки (РМД) для измельчения растительного сырья и получения требуемого равномерного гранулометрического состава сыпучих материалов. Особенностью конструкции данной РМД является применение двухступенчатой схемы рабочих органов измельчения. Принцип действия 1-й ступени основан на способе резания и скалывания, а 2-й – на свободном ударе. РМД состоит из корпуса с горизонтально расположенной камерой измельчения, ротора и привода. Первая ступень измельчения образована концентрично установленными нижним и верхним кольцевыми выступами, имеющими сквозные радиальные пазы-каналы. Ротор состоит из приводного вала, на котором установлен нижний диск с кольцевыми выступами и разгонными лопастями. На конце каждой разгонной лопасти шарнирно закреплены молотки. На верхнем диске по периферии установлены выбросные лопатки. По окружности камеры измельчения к корпусу закреплены решета и рифленые деки, которые выполнены съемными, сборными, составными, в виде последовательно чередующихся секций. Решета и деки образуют кольцо камеры измельчения. Ротор может вращаться в обе стороны, благодаря чему происходит равномерный износ органов измельчения и осуществляется отвод измельченного материала через разные патрубки. В экспериментальной РМД измельчали ячмень, пшеницу и овес (зерно влажностью не более 14%). При частоте вращения ротора 2880 об./мин производительность РМД в зависимости от величины открытия заслонки загрузочного бункера составила 0,1…1 т/ч. Энергоемкость процесса составляет 3,8…4,0 кВт*ч на 1 т готового продукта, что значительно ниже расхода электроэнергии других молотковых дробилок.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation