Энерго- и ресурсосберегающие технологии производства экструдированных продуктов, кормов и кормовых добавок

1.

Энерго- и ресурсосберегающие
технологии производства
экструдированных продуктов,
кормов и кормовых добавок
Мартынова Дарья Владимировна

2.

2
Проблема
Высокая энергоемкость
(100-300 кВт·ч/т)
Готовый продукт не всегда
высокого качества
Отсутствие возможности регулирования
скорости подачи перерабатываемого
материала
1
Снижение производительности ≈
на 20%, повышение
энергоемкости от 30 до 40 %
Отсутствие возможности оперативного
изменения параметров воздействия на
перерабатываемый материал
2
Недостаточное или избыточное
уплотнение материала, перегрев
материала или недостаточно
глубокая обработка продукта
Отсутствие возможности оперативного
контроля качества непосредственно в
процессе работы пресс-экструдера
3
До 25 % (иногда более)
некондиционного продукта

3.

3
Решение
Автоматизированный пресс-экструдер с изменяющимися параметрами шнека
1
2
2
1
4
1
1
3
2
1 – ручка; 2 – витки шнека; 3 – винт
Шнек с изменяющимися
параметрами
3
1 – фланец; 2 – цилиндрическая вставка с рычагом;
3 – пластина; 4 - тензодатчик
Устройства для измерения крутящих
моментов

4.

Анализ рынка
Преимущества проекта
4
Снижение удельных затрат энергии до 16%
Повышение качества готового продукта по
физико-химическим 11,5 % и
органолептическим показателям 3 %
Экструдеры поставляются в Россию в основном
из-за границы
Только 15 % сами разрабатывают и
производят экструдеры, по собственным
технологиям
В основном выпускаются экструдеры с
производительностью от 400 до 750 кг/ч и
установленной мощностью от 160 до 240 кВт,
что характерно для крупных предприятий
Сокращение некондиционной продукции на
30%
Не требуется смена шнеков в процессе работы
сокращение простоя оборудования,
сокращение затрат труда, сокращение затрат
на сменные шнеки
Применим как для крупных предприятий, так и
для мелких фермерских хозяйств
1. Увеличение прибыли предприятия на
29 %
2. Снижение сроков окупаемости на 25 %
3. Повышение мясной продуктивности
скота за 60 дней на 5,2 %
Аналогов нет ни в России, ни за рубежом !!!

5.

Задачи и методы реализации
Задачи
Сроки
Затраты
2 месяца
50 000 р.
3 месяца
100 000 р.
3. Разработать энерго- и ресурсосберегающую
конструкцию пресс-экструдера и технологию
экструдирования
3.1 Разработка конструкции пресс-эксрудера с изменяющимися непосредственно
в процессе работы параметрами шнека
3.2 Проведение многофакторного эксперимента для определения оптимальных
режимов и параметров процесса экструзии, обеспечивающих снижение
энергоемкости и повышение качества готового кормового продукта.
3.3 Проведение промышленных испытаний на базе ОАО «Оренбургский
комбикормовый завод»
3.4 Обработка экспериментальных данных устранение недочетов
3 месяца
130 000 р.
4. Исследовать влияние кормового продукта на
мясную продуктивность скота
4.1 Проведение исследований в условиях фермерского хозяйства на
перевариваемость кормов.
4.2 Проведение научно-хозяйственного опыта (кормление, определение прироста
живой массы)
4.3 Обработка экспериментальных данных
2 месяца
60 000 р.
5. Дать оценку экономической эффективности
разработанной конструкции пресс-экструдера
5.1 Оценка экономической эффективности от внедрения разработанной
конструкции шнека на ОАО «Оренбургский комбикормовый завод»
5.2 Оценка экономической эффективности от внедрения в фермерское хозяйство
кормового продукта, полученного на разработанной конструкции прессэкструдера
1 месяца
30 000 р.
6. Разработка рекомендаций
6.1 Разработка рекомендаций по применению автоматизированной конструкции
пресс-экструдера с изменяющимися непосредственно в процессе работы
параметрами шнека
1 месяца
30 000 р.
1 год
400 000 р.
1. Разработать математическую модель процесса
экструзии на пресс-экструдере с изменяющимися
непосредственно в процессе работы параметрами
шнека
2. Экспериментальные исследования
Итого:
Методы реализации
5
1.1 Разработка математической модели, учитывающей реологические свойства
перерабатываемого материала в процессе его преобразования от сыпучего до
упруго-вязкого
1.2 Проверка адекватности разработанной математической модели
2.1 Установление зависимости параметров экструдируемого материала от
параметров технологического процесса
2.2 Исследование влияние параметров технологического процесса на физикохимические параметры
2.3 Исследование влияние параметров технологического процесса на изменение
химического состава зернового сырья в каждой зоне пресс-экструдера

6.

Кто заинтересован в нашем проекте?
Комбикормовые заводы
Агропромышленные комплексы
Крестьянско-фермерские хозяйства
Рядовые потребители
Проектные организации
- при разработке и создании новых пресс-экструдеров;
- для проведения модернизации существующих пресс- экструдеров
Высшие и средне специальные учебные заведения
(при изучении дисциплин «Экструзионные технологии», «Реология пищевых масс»,
«Методы планирования эксперимента», «Процессы и аппараты пищевых
производств», «Технология комбикормов» и т.д.)
6

7.

Долгосрочная перспектива
7
Экструзия резины,
пленок и т.д.
Экструдированные корма
Экструдированные биополимеры
(биоразлагаемые материалы для
производства пленок)
Экструдированные опилки
Экструдированные кукурузные
палочки, рисовые шарики,
вспученные экструдаты,
полуфабрикаты 7

8.

8
Высокое качество при
низких затратах!
«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
кафедра пищевой биотехнологии
460018, г. Оренбург, пр-т Победы, д. 13
[email protected]