RU2608532C2 - Method and device for technologically and economically optimal ozonation of moving loose fodders for animal breeding and poultry farming - Google Patents
Method and device for technologically and economically optimal ozonation of moving loose fodders for animal breeding and poultry farming Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608532C2 RU2608532C2 RU2015111631A RU2015111631A RU2608532C2 RU 2608532 C2 RU2608532 C2 RU 2608532C2 RU 2015111631 A RU2015111631 A RU 2015111631A RU 2015111631 A RU2015111631 A RU 2015111631A RU 2608532 C2 RU2608532 C2 RU 2608532C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ozonation
- feed
- bulk
- disinfected
- poultry
- Prior art date
Links
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 92
- 238000009374 poultry farming Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000003975 animal breeding Methods 0.000 title abstract 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 57
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 244000144972 livestock Species 0.000 claims description 41
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 36
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 26
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 22
- 244000144977 poultry Species 0.000 claims description 21
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 claims description 21
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 16
- 235000013613 poultry product Nutrition 0.000 claims description 15
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 14
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 claims description 14
- 230000000721 bacterilogical effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 8
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 244000005706 microflora Species 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 4
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 4
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 4
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 4
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 3
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 101150015442 ost-1 gene Proteins 0.000 description 3
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012773 agricultural material Substances 0.000 description 1
- 239000004464 cereal grain Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- SYHGEUNFJIGTRX-UHFFFAOYSA-N methylenedioxypyrovalerone Chemical compound C=1C=C2OCOC2=CC=1C(=O)C(CCC)N1CCCC1 SYHGEUNFJIGTRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
- A01K29/00—Other apparatus for animal husbandry
Landscapes
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сельского хозяйства, к технологиям обеззараживания кормов, комбинированных кормов и кормовых смесей для животных и птицы в животноводстве и птицеводстве посредством энергии газа озона и может быть использовано в отраслях промышленного животноводства и птицеводства, при переработке кормов, а также в отрасли кормопроизводства в сельском хозяйстве.The invention relates to the field of agriculture, to the technology of disinfecting feed, combined feed and feed mixtures for animals and poultry in livestock and poultry farming through the energy of ozone gas and can be used in industries of livestock and poultry farming, in the processing of feed, as well as in the feed production industry agriculture.
Известны способ и устройство экономичной транспортировки птичьих яиц магистральным транспортером птицефабрики, в результате использования которых устанавливается такое значение скорости движения ленты транспортера, при котором обеспечивается наименьшая на данный момент времени сумма затрат от расчетной потери стоимости поврежденных при транспортировке яиц и на электроэнергию для электропривода транспортера [Патент РФ №2414396. Способ и устройство экономичной транспортировки птичьих яиц магистральным транспортером птицефабрики / Дубровин А.В. и др. // БИ, 2011, №8].A known method and device for the economical transportation of eggs by the main conveyor of the poultry farm, the use of which sets the value of the speed of the conveyor belt, which ensures the least at the given time the amount of costs from the estimated loss in cost of eggs damaged during transportation and electricity for the conveyor [Patent RF №2414396. Method and device for economical transportation of bird eggs by the main conveyor of the poultry farm / Dubrovin A.V. and others // BI, 2011, No. 8].
Недостатками известного технического решения является невозможность его прямого использования при технологически или экономически оптимальной сверхвысокочастотной сушке сыпучих кормов для животноводства и птицеводства.The disadvantages of the known technical solution is the impossibility of its direct use in the technologically or economically optimal microwave drying of bulk feed for livestock and poultry farming.
Известно техническое решение энергосберегающего обеззараживания кормов и продуктов животноводства и птицеводства. Имеется информация о требуемых дозах облучения и о массах обеззараживаемых продуктов. Определяется необходимое напряжение питания ускорителя электронов. В зависимости от массы продукта корректируют режим облучения каждого продукта при поступлении его в зону облучения [Патент РФ №2521712. Способ и устройство энергосберегающего обеззараживания кормов и продуктов животноводства и птицеводства / Дубровин А.В. и др. // БИ, 2014, №19].A technical solution is known for energy-efficient disinfection of feed and livestock and poultry products. There is information on the required radiation doses and on the masses of the disinfected products. The required supply voltage of the electron accelerator is determined. Depending on the mass of the product, the irradiation mode of each product is adjusted when it enters the irradiation zone [RF Patent No. 2521712. Method and device for energy-efficient disinfection of feed and livestock and poultry products / Dubrovin A.V. and others // BI, 2014, No. 19].
Известно техническое решение экономически оптимального и энергетически рационального режима обеззараживания кормов и других продуктов пучками быстрых электронов. Автоматически определяется экономический минимум суммы стоимостей потерь обеззараживаемой продукции и эксплуатационных энергетических затрат на облучение и на транспортировку кормов и других продуктов сельского хозяйства. По величине аргумента облученности искусственно формируют функциональные зависимости экономических затрат Зпроод1 от потерь продуктов из-за их зараженности в отсутствие облученности или при ее малых уровнях. Также формируют зависимости экономических затрат Зост1 от потерь кормов и других продуктов из-за чрезмерно сильного облучения их пучками быстрых электронов, которые взаимодействуют с клеточной структурой биомассы кормов и других продуктов. Первая из этих зависимостей Зпрод1 нелинейно убывает с ростом облученности Ρобл, начинаясь с определенного (заранее известного по результатам измерений санитарно-гигиенических свойств материалов, поступающих на радиационную стерилизационную обработку) уровня зараженности биоматериала. Вторая зависимость Зост1 нелинейно возрастает, начинаясь с минимального значения порога облученности, достаточного для появления первых необратимых изменений в биологических продуктах растительного и животного происхождения. Допустимый уровень затрат на потери продукции из-за таких изменений ее качества определяется в конкретных опытных работах. Также формируют аналогичные зависимости экономических затрат на электроэнергию для транспортировки продуктов Зтран1 и для их облучения Зоблуч1 от величины облученности. Третья зависимость Зтран1 есть постоянная величина при постоянной скорости движения рабочего органа транспортера и при неизменной массе продуктов, изменяющаяся по значению пропорционально скорости движения рабочего органа транспортера и массе продуктов. Четвертая зависимость Зоблуч1 линейно возрастает с ростом облученности Робл. Полученные четыре функции затрат складывают в диапазоне изменения искусственно сформированного сигнала облученности и определяют минимальное значение этой целевой функции (критерия оптимизации по минимуму суммы указанных затрат) ЗΣ1= Зпрод1 + Зост1 + Зоблуч1 + Зтран1. Производится точное и экономически оптимальное и при этом энергосберегающее обеззараживание каждого продукта с его массой [Патент РФ №2533585. Устройство экономичного и энергосберегающего обеззараживания кормов и продуктов животноводства и птицеводства / Дубровин А.В. // БИ, 2014, №11].A technical solution is known for an economically optimal and energetically rational mode of disinfecting feed and other products with fast electron beams. Automatically determines the economic minimum of the sum of the costs of losses of the disinfected products and operational energy costs for irradiation and for the transportation of feed and other agricultural products. By the magnitude of the irradiation argument, the functional dependencies of the economic costs of Sproduct1 are artificially formed on the loss of products due to their contamination in the absence of irradiation or at its low levels. Also, the dependences of the economic costs Z ost1 on the loss of feed and other products are formed due to excessively strong irradiation with fast electron beams, which interact with the cellular structure of the biomass of feed and other products. The first of these dependences Z prod1 nonlinearly decreases with increasing irradiation Ρ obl , starting from a certain level of contamination of the biomaterial (previously known from the results of measurements of the sanitary and hygienic properties of materials supplied to radiation sterilization treatment). The second dependence 3 ost1 increases nonlinearly, starting from the minimum value of the irradiation threshold sufficient for the appearance of the first irreversible changes in biological products of plant and animal origin. The permissible level of costs for product losses due to such changes in its quality is determined in specific experimental works. Similar dependencies of economic costs of electricity for the transportation of products of trans 1 and for their irradiation with 3 irradiance1 on the value of irradiation are also formed. The third dependence З trans1 is a constant value at a constant speed of movement of the working body of the conveyor and at a constant mass of products, changing in value in proportion to the speed of movement of the working body of the conveyor and the mass of products. The fourth dependence of Z irradiation1 linearly increases with increasing irradiation P reg . The obtained four cost functions are added up in the range of variation of the artificially generated irradiation signal and determine the minimum value of this target function (optimization criterion for minimizing the sum of the indicated costs) З Σ1 = З prod1 + З ost1 + З irradiation1 + З trans1 . Accurate and economically optimal and at the same time energy-efficient disinfection of each product with its mass is produced [RF Patent No. 2533585. The device of economical and energy-efficient disinfection of feed and livestock and poultry products / Dubrovin A.V. // BI, 2014, No. 11].
Известен процесс комбинированного нагрева зерен сои, причем сверху к зернам теплота доставляется в форме инфракрасной лучистой энергии, а снизу происходит прямой, контактный, кондуктивный нагрев транспортерной ленты, перемещающей зерна сои через зоны такой комбинированной сушки [Шувалов А.М., Машков А.Н., Чернов Д.С., Калинин В.Ф., К.А. Набатов. Расчет показателей процесса нагрева зерна сои // Техника в сельском хозяйстве, 2014, №6, с. 7-9]. Недостатком по существу наиболее близкого к заявляемому техническому решению аналога является следующий недостаток. Во-первых, зерно нагревают только по требованиям норм технологического проектирования, что является либо не достижимым, поскольку не ведется учет многих посторонних влияющих факторов самого зерна и условий, содействующих выведению из камеры сушки излишней влажности. Поэтому высокая точность проведения непрерывного производственного процесса столь сложной комбинированной сушки вряд ли достижима. В указанном литературном источнике прямо сказано, что отклонение результата составило 11%, что для целей практики чрезвычайно много. Во-вторых, имея столь многофункциональный набор технических средств одновременно и ИК-сушки, и сушки путем кондуктивного (или контактного) нагрева, данное техническое решение не может предложить никаких других весьма результативных вариантов эффективного управления процессом сушки зерен сои и т.п., иначе как для важных и только опытных работ.The process of combined heating of soybean grains is known, with heat being delivered to the grains from above in the form of infrared radiant energy, and from the bottom there is direct, contact, conductive heating of the conveyor belt moving soybean grains through zones of such combined drying [Shuvalov AM, Mashkov A.N. ., Chernov D.S., Kalinin V.F., K.A. Nabatov. Calculation of indicators of the process of heating soybean grain // Technique in Agriculture, 2014, No. 6, p. 7-9]. The disadvantage of essentially the closest to the claimed technical solution analogue is the following disadvantage. Firstly, the grain is heated only according to the requirements of technological design standards, which is either unattainable, since many extraneous influencing factors of the grain itself and conditions conducive to removing excess moisture from the drying chamber are not taken into account. Therefore, the high accuracy of the continuous production process of such complex combined drying is hardly achievable. The indicated literary source explicitly states that the deviation of the result was 11%, which is extremely large for practice purposes. Secondly, having such a multifunctional set of technical equipment at the same time as infrared drying and drying by conductive (or contact) heating, this technical solution cannot offer any other highly effective options for effectively controlling the drying process of soya beans, etc., otherwise both for important and only experimental work.
Большие работы по озонированию сельскохозяйственных материалов долгое время проводил известный русский ученый Александр Федорович Першин. Он занимался в большей степени установлением закономерностей процессов падения концентрации озона в материалах с различными свойствами адгезии и абсорбции. Последний его вклад в по существу русскую фундаментальную науку отражен в следующей публикации: Першин А.Ф. и др. Определение оптимальной дозы озона при обработке зерновых материалов // Техника в сельском хозяйстве, 2014, №6, с. 9-11.Great work on the ozonation of agricultural materials for a long time was carried out by the famous Russian scientist Alexander Fedorovich Pershin. To a greater extent, he was engaged in establishing the laws governing the processes of a decrease in the concentration of ozone in materials with various adhesion and absorption properties. His last contribution to essentially Russian fundamental science is reflected in the following publication: A. Pershin. and other Determination of the optimal dose of ozone in the processing of grain materials // Technique in agriculture, 2014, No. 6, p. 9-11.
Задачей изобретения является повышение точности при автоматизированном поиске и достижении технологически оптимального и энергетически рационального режима озонного обеззараживания определения экономическою минимума первой суммы стоимостей потерь продукции животноводства и птицеводства при кормлении поголовья обеззараженными сыпучими кормами из-за их бактериологической и микробной зараженности и затрат из-за потери их качества в результате их чрезмерного обеззараживания. Другой задачей изобретения является повышение точности при автоматизированном поиске и достижении экономически оптимального и энергетически рационального режима обеззараживания путем определения экономического минимума второй суммы стоимостей потерь продукции животноводства и птицеводства при кормлении поголовья обеззараженными сыпучими кормами из-за их бактериологической и микробной зараженности и затрат из-за потери их качества в результате их чрезмерного соединения с озоновыми молекулами и эксплуатационных энергетических затрат на обеззараживание и на транспортировку кормов, что необходимо для передачи обеззараженных кормов на временное хранение, а не сразу для кормления животных. Второй режим сушки максимально экономит энергозатраты на процесс сушки. Также задачей изобретения является энергосбережение и повышение точности обеззараживания сыпучих кормов с заранее установленным для них технологическим диапазоном доз озонирования. Таким образом, задачей изобретения также является расширение арсенала технических средств аналогичного назначения, а именно для комбинированной ИК и кондуктивной сушки сыпучих кормов для животноводства и птицеводства.The objective of the invention is to increase accuracy in the automated search and achieve a technologically optimal and energy-efficient regime of ozone disinfection to determine the economic minimum of the first sum of the cost of losses of livestock and poultry products when feeding livestock with disinfected bulk feeds due to their bacteriological and microbial contamination and costs due to their loss quality as a result of their excessive disinfection. Another objective of the invention is to increase accuracy in the automated search and achieve an economically optimal and energy-efficient disinfection regime by determining the economic minimum of the second sum of the cost of losses of livestock and poultry products when feeding livestock with disinfected bulk feeds due to their bacteriological and microbial contamination and costs due to loss their qualities as a result of their excessive connection with ozone molecules and operational energy Atrato on decontamination and transport of feed, it is necessary to transmit disinfected feed for temporary storage, and not just for animal feed. The second drying mode saves energy as much as possible on the drying process. Another objective of the invention is energy saving and improving the accuracy of disinfection of bulk feed with a predetermined technological range of ozonation doses for them. Thus, the objective of the invention is also the expansion of the arsenal of technical equipment for a similar purpose, namely for combined IR and conductive drying of bulk feed for livestock and poultry farming.
В результате использования изобретения для режима непосредственного кормления животных и птицы устанавливается такое технологически наилучшее количественное сочетание абсолютных значений мощностей озонирования сыпучих кормов, при котором обеспечивается наименьшая на данный момент времени сумма затрат от расчетной потери стоимости потерь продукции животноводства и птицеводства при кормлении поголовья высушиваемыми сыпучими кормами из-за их бактериологической и микробной зараженности и затрат из-за потери их качества в результате их чрезмерного озонирования. В результате использования изобретения для режима последующего хранения сыпучих кормов устанавливается такое экономически наилучшее значение мощности озонирования сыпучих кормов, при котором обеспечивается наименьшая на данный момент времени сумма затрат от расчетной потери стоимости потерь продукции животноводства и птицеводства при кормлении поголовья обеззараживаемыми сыпучими кормами из-за их бактериологической и микробной зараженности и затрат из-за потери их качества в результате их чрезмерного озонирования и эксплуатационных энергетических затрат на озонирования и на транспортировку сыпучих кормов. Также в результате использования изобретения при поступлении в зону озонирования сыпучих кормов устанавливаются такие количественные значения мощностей озонирования, которые обеспечивают энергосбережение и повышение точности обеззараживания сыпучих кормов для животноводства и птицеводства. Таким образом, технический результат заключается в реализации устройством заявленного назначения озонирования сыпучих кормов для животноводства и птицеводства.As a result of using the invention for the direct feeding regime for animals and poultry, the technologically best quantitative combination of the absolute values of the ozonation capacities of bulk feeds is established, which ensures the least current cost sum from the estimated loss in cost of livestock and poultry production losses when feeding livestock with dried bulk feeds from due to their bacteriological and microbial contamination and costs due to the loss of their quality as a result e their excessive ozonation. As a result of using the invention for the regime of subsequent storage of bulk feeds, the economically best value of the capacity for ozonation of bulk feeds is established, which ensures the least current total cost of the estimated loss in cost of livestock and poultry production losses when feeding livestock with disinfected bulk feeds due to their bacteriological and microbial contamination and costs due to the loss of their quality as a result of their excessive ozonation and exploitation nnyh energy consumption for ozonation and transportation of bulk fodder. Also, as a result of the use of the invention when entering bulk feed ozonation zone, such quantitative values of ozonation capacities are established that provide energy saving and increase the accuracy of disinfection of bulk feed for livestock and poultry farming. Thus, the technical result consists in the implementation by the device of the declared purpose of the ozonation of bulk feed for livestock and poultry.
Вышеуказанный технический результат достигается способом технологически и экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства, включающим в себя применение регулируемых регулятором мощности озонирования сыпучих кормов на поточном измерителе расхода сыпучих кормов, задание скорости движения, измерение скорости движения и регулирование скорости движения рабочего органа поточного измерителя расхода сыпучих кормов и транспортерной ленты, при этом измеряют температуру подаваемых на сушку сыпучих кормов и массовый временной расход подаваемых на сушку сыпучих кормов, задают сигналы времени озонирования, наименьшей и наибольшей суммарной технологической мощности озонирования, удельных региональных цен на продукцию животноводства и птицеводства, на сыпучие корма и на электроэнергию, формируют суммарный сигнал мощности озонирования, периодически изменяют сформированный суммарный сигнал в диапазоне между технологически допустимыми наименьшим и наибольшим заданными значениями этого сигнала, причем вычисляют в зависимости от значения изменяемого сформированного суммарного сигнала первую сумму затрат на расчетные потери стоимости продукции животноводства и птицеводства при кормлении животных и птицы обеззараженными сыпучими кормами из-за их бактериологической и микробной зараженности и затрат из-за потери их качества в результате их чрезмерного переозонирования, также в зависимости от значения изменяемого сформированного суммарного сигнала вычисляют вторую сумму затрат на расчетные потери стоимости продукции животноводства и птицеводства при кормлении животных и птицы обеззараженными сыпучими кормами из-за их бактериологической и микробной зараженности, затрат из-за потери их качества в результате их чрезмерного переозонирования, затрат на электроэнергию озонирования и для электроприводов рабочего органа поточного измерителя расхода сыпучих кормов и транспортерной ленты, посредством первого органа выбора вида критерия оптимизации режима сушки выбирают вид критерия оптимизации режима сушки в виде сигнала переключения разрешения прохождения для дальнейших действий первой или второй вычисленной суммы затрат, определяют соответствующий наименьшему значению выбранной суммы затрат сформированный суммарный сигнал озонирования, причем управляют переходом от режима нормативного обеззараживания к режиму технологически или экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства.The above technical result is achieved by the method of technologically and economically optimal ozonation of moving bulk feeds for livestock and poultry farming, which includes the use of bulk feed controlled by an ozonation controller for bulk feeds on a flow meter for measuring bulk feeds, setting the speed of movement, measuring the speed of movement and controlling the speed of the working body of the flow meter the flow rate of bulk feed and conveyor belt, while measuring the temperature supplied to the su bulk feed and the mass time consumption of bulk feed supplied to the drying, set the signals for ozonation time, the smallest and largest total technological capacity of ozonation, specific regional prices for livestock and poultry products, for bulk feed and electricity, form the total signal of ozonation power, periodically change the generated total signal in the range between the technologically permissible smallest and largest specified values of this signal, and calculated depending of the value of the variable generated total signal, the first amount of the cost of the estimated loss in the cost of livestock and poultry products when feeding animals and poultry with disinfected bulk feeds due to their bacteriological and microbial contamination and costs due to loss of quality as a result of their excessive rezoning, depending on the value of the variable generated total signal, the second sum of the costs for the estimated loss of the cost of livestock and poultry products is calculated feeding animals and poultry with disinfected bulk feeds due to their bacteriological and microbial contamination, costs due to loss of quality as a result of their excessive rezoning, costs for ozonation energy and for electric drives of the working body of a flow meter for measuring the flow of bulk feed and conveyor belt, through the first body selection of the type of criterion for optimizing the drying mode select the type of criterion for optimizing the drying mode in the form of a signal for switching the resolution of passage for further actions howling or the second cost calculated amount determined corresponding to the selected smallest value of the cost of the generated sum signal ozonization, wherein the transition from run mode to a mode regulatory disinfection technologically and economically optimal ozonation moving granular feed for livestock and poultry.
Технический результат достигается также тем, что устройство технологически и экономически оптимального озонирования движущихся кормов для животноводства и птицеводства содержит входной подающий бункер с обеззараживаемым материалом, первую зону предварительного озонирования, первую пару предварительных озонирующих высоковольтных нерегулируемых электродов, высоковольтный нерегулируемый источник питания, поточный по времени и по массе расходомер окончательно обеззараживаемого материала посредством воздействия регулируемого потока озона, обеззараживаемый материал, вторые пары регулирующих дополнительных высоковольтных озонирующих электродов в потоке обеззараживаемого материала, измеритель-индикатор расхода обеззараживаемого материала, высоковольтный регулируемый источник питания, выход измерителя-индикатора расхода обеззараживаемого материала через высоковольтный регулируемый источник питания соединен со входами вторых пар регулирующих дополнительных высоковольтных озонирующих электродов в потоке обеззараживаемого материала, выходной бункер с обеззараженным материалом посредством двухступенчатого озонирования, при этом в устройство введены датчик бактериальной обсемененности подаваемых на озоновое обеззараживание кормов, датчик бактериальной обсемененности прошедших озоновое обеззараживание кормов, датчик температуры обеззараживаемого материала, датчик температуры окружающего воздуха, блок задатчиков сигналов, разверток по времени, региональных удельных цен на продукцию и на энергию, вычислительный блок для формирования целевых функций затрат на озонирование, выходы датчика бактериальной обсемененности подаваемых на озоновое обеззараживание кормов, датчика бактериальной обсемененности прошедших озоновое обеззараживание кормов, датчика температуры обеззараживаемых кормов, датчика температуры окружающего воздуха, блока задатчиков сигналов, разверток по времени, региональных удельных цен на продукцию, вычислительный блок для формирования целевых функций затрат на озонирование подключены к соответствующим входам блока оптимизации режима озонирования, выход которого соединен через блок задатчиков оптимизации режима озонирования и через задатчик режима озонирования, через высоковольтный нерегулируемый источник питания, управляемый ключ и через высоковольтный нерегулируемый источник питания к входам первой пары предварительных озонирующих высоковольтных нерегулируемых электродов, а выход измерителя-индикатора расхода обеззараживаемого материала дополнительно подключен к управляющему входу управляемого ключа.The technical result is also achieved by the fact that the device for technologically and economically optimal ozonation of moving feed for livestock and poultry farming contains an input feed hopper with disinfectable material, a first zone of preliminary ozonation, a first pair of preliminary ozonized high-voltage unregulated electrodes, a high-voltage unregulated power supply, flow-through time and time a mass flow meter of a finally disinfectable material through exposure to controlled sweat ozone, disinfected material, second pairs of regulating additional high-voltage ozonizing electrodes in the flow of disinfectable material, meter-indicator of the flow of disinfected material, high-voltage regulated power supply, output of the meter-indicator of the flow of disinfected material through a high-voltage adjustable power source connected to the inputs of the second pairs of regulating additional high-voltage ozonating electrodes in the flow of disinfected material, the output hopper with both contaminated material by means of two-stage ozonation, while the device contains a sensor for bacterial contamination of feed supplied to ozone disinfection, a sensor for bacterial contamination of ozone-disinfected feed, a temperature sensor for disinfected material, an ambient temperature sensor, a block of signal setters, time scans, regional unit prices production and energy, a computing unit for the formation of target functions of the costs of ozonation, outputs yes a bacterial contamination sensor for feed supplied to ozone disinfection, a bacterial contamination sensor for ozone-disinfected feeds, a temperature sensor for disinfected feeds, an ambient temperature sensor, a signal setter unit, time scans, regional unit prices for products, a computing unit for generating target functions for ozonization costs connected to the corresponding inputs of the block of optimization of the ozonation mode, the output of which is connected through the unit in optimizing the ozonation mode and through the ozonation mode adjuster, through a high-voltage unregulated power supply, a controlled key and through a high-voltage unregulated power supply to the inputs of the first pair of preliminary ozonized high-voltage unregulated electrodes, and the output of the meter-indicator of the flow rate of the disinfected material is additionally connected to the control input of the controlled key.
Известно, что газ озон поглощается биологическими материалами, вызывая их частичный объемный нагрев и обеззараживание вредной микрофлоры, в результате чего гибнут поселившиеся на этих материалах биологического происхождения, например на сыпучих кормах, микробы и бактерии, плесень и грибки и т.п. микрофлора. Для того чтобы наиболее результативно (эффективно) использовать технологически очень удобный подвод озона к сыпучим кормам для их обеззараживания, следует выполнить новую совокупность действий. Например, при длительном хранении (более 4…5 часов) пророщенного зерна влажностью 50…60% оно начинает покрываться плесенью и гнить. Поэтому его необходимо скармливать в первые же часы после его проращивания. Для продления срока хранения пророщенного зерна его необходимо высушить до относительной влажности 14% [Вендин С.В. и др. Определение параметров сушилки пророщенного зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2015, №1, с. 8-10]. Также следует поступить, применяя для борьбы с грибками ядовитый газ озон. Нагрев материала при обеззараживании озоном не требуется, сама реакция озонирования является экзотермической.It is known that ozone gas is absorbed by biological materials, causing their partial volumetric heating and decontamination of harmful microflora, as a result of which biological materials settled on these materials, for example, on loose feeds, microbes and bacteria, mold and fungi, perish. microflora. In order to most effectively (efficiently) use the technologically very convenient supply of ozone to bulk feeds for their disinfection, a new set of actions should be performed. For example, during long-term storage (more than 4 ... 5 hours) of germinated grain with a moisture content of 50 ... 60%, it begins to mold and rot. Therefore, it must be fed in the very first hours after germination. To extend the shelf life of sprouted grain, it must be dried to a relative humidity of 14% [Vendin S.V. et al. Determination of the parameters of a germinated grain dryer // Mechanization and Electrification of Agriculture, 2015, No. 1, p. 8-10]. It should also be done by using poisonous gas ozone to combat fungi. Heating of the material during ozone disinfection is not required; the ozonation reaction itself is exothermic.
Способ осуществляется следующим образом. При подаче продуктов на установку для сушки надо не только в зависимости от массы, температуры и относительной влажности сыпучих кормов корректировать режим озонирования. Поправлять значение энергетического режима приходится также и в зависимости от тепловых свойств принудительно вентилируемого воздуха в камере сушки. В соответствии со способом следует сначала искусственно сформировать по величине аргумента суммы мощностей озонирования функциональные зависимости расчетных будущих затрат от потерь продуктивности животных и птицы из-за их кормления при сильной зараженности сыпучих кормов микрофлорой в отсутствие комбинированного обогрева или при его малых уровнях. Также необходимо знать зависимости затрат от потерь продуктивности животных и птицы из-за чрезмерно сильного комбинированного обогрева одновременно ИК-излучением и кондуктивным нагревом, когда высокая температура воздействует на клеточную структуру биомассы сыпучих кормов для животноводства и птицеводства. Первая из этих зависимостей нелинейно убывает с ростом суммарной мощности сушки, начинаясь с определенного заранее известного по результатам измерений санитарно-гигиенических свойств материалов, поступающих на озонирование, уровня зараженности биоматериала грибками и прочей микрофлорой. Вторая зависимость нелинейно возрастает, начинаясь с минимального значения порога озонирования, достаточного для появления первых необратимых изменений в биологических продуктах растительного происхождения. Допустимый уровень затрат на расчетные потери продукции животноводства и птицеводства из-за таких изменений свойств сыпучих кормов определяется в конкретных опытных работах. Если кормление животных и птицы необходимо производить сразу после сушки сыпучих кормов, то важнейшим признаком эффективности кормления высушенными кормами является только первая сумма указанных потерь стоимостей продукции животноводства и птицеводства, без учета затрат на энергию озонирования. Эта сумма двух указанных зависимостей есть первая целевая функция оптимизации, а ее минимум соответствует технологически наилучшей суммарной мощности ИК-излучения и контактного нагрева при комбинированной сушке для достижения наилучшей продуктивности поголовья при всех прочих равных условиях.The method is as follows. When feeding products to the drying unit, it is necessary not only to adjust the ozonation mode depending on the mass, temperature and relative humidity of the bulk feed. It is also necessary to correct the value of the energy regime depending on the thermal properties of the forced ventilation air in the drying chamber. In accordance with the method, it is first necessary to artificially form, according to the value of the argument of the sum of ozonation capacities, the functional dependences of the estimated future costs on the loss of productivity of animals and birds due to their feeding in case of severe contamination of loose feed with microflora in the absence of combined heating or at its low levels. It is also necessary to know the dependence of costs on the loss of productivity of animals and poultry due to an excessively strong combined heating of both infrared radiation and conductive heating, when high temperature affects the cellular structure of the biomass of bulk feed for livestock and poultry farming. The first of these dependences decreases non-linearly with an increase in the total drying power, starting from a certain previously known from the results of measurements of the sanitary-hygienic properties of the materials supplied to ozonation, the level of infection of the biomaterial with fungi and other microflora. The second dependence increases nonlinearly, starting with the minimum ozonation threshold that is sufficient for the first irreversible changes to occur in biological products of plant origin. The allowable level of costs for the estimated loss of livestock and poultry products due to such changes in the properties of bulk feed is determined in specific experimental works. If feeding animals and poultry must be done immediately after drying bulk feeds, the most important sign of the effectiveness of feeding dried feeds is only the first sum of the indicated losses in the cost of livestock and poultry products, excluding the cost of ozonation energy. This sum of the two indicated dependencies is the first objective optimization function, and its minimum corresponds to the technologically best total power of infrared radiation and contact heating during combined drying to achieve the best livestock productivity, all other things being equal.
Для учета энергетики процесса озонирования, что важно для последующего процесса хранения высушенных влажных и при этом обсемененных бактериями сыпучих кормов, следует также сформировать аналогичные дополнительные зависимости затрат на электроэнергию для транспортировки сыпучих кормов и для их озонирования от мощности озонирования. Третья зависимость затрат на транспортировку сыпучих кормов есть постоянная величина при постоянной скорости движения рабочего органа транспортеров и при неизменном массовом расходе сыпучих кормов по времени. Она изменяется пропорционально скорости движения рабочих органов транспортеров и подаче сыпучих кормов. Четвертая зависимость затрат на электроэнергию для собственно озонирования линейно возрастает с ростом мощности производства озона. Причем рост энергозатрат на обеззараживание - чем меньше температура и чем больше относительная влажность подаваемых на сушку сыпучих кормов. При необходимости следует экономить энергию на сушку сыпучих кормов: полученные четыре функции затрат сложить в диапазоне изменения искусственно сформированного сигнала мощности озонирования и найти минимум этой второй суммы или второй целевой функции оптимизации. Таким образом, производится точное, технологически и экономически оптимальное и при этом энергосберегающее (с рациональным расходованием энергии) озонирование сыпучих кормов для их последующего хранения.In order to take into account the energy of the ozonation process, which is important for the subsequent storage process of dried wet and at the same time bacteria-seeded bulk solids, similar additional dependences of the cost of electricity for transporting bulk solids and for their ozonation on the ozonation capacity should also be formed. The third dependence of the cost of transporting bulk feed is a constant at a constant speed of movement of the working body of the conveyors and at a constant mass flow of bulk feed over time. It changes in proportion to the speed of movement of the working bodies of the conveyors and the supply of bulk feed. The fourth dependence of the cost of electricity for ozonation itself increases linearly with the growth of ozone production capacity. Moreover, the increase in energy consumption for disinfection is the lower the temperature and the greater the relative humidity of the bulk feed supplied for drying. If necessary, energy should be saved for drying bulk feeds: add the four cost functions obtained in the range of variation of the artificially generated ozonation power signal and find the minimum of this second sum or the second target optimization function. Thus, accurate, technologically and economically optimal and at the same time energy-saving (with rational energy consumption) ozonation of bulk feeds for their subsequent storage is performed.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1, фиг. 2. На фиг. 1 приведена иллюстрация осуществления способа технологически или экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства: Ρ - суммарная мощность ИК-излучения и контактного нагрева при комбинированной сушке сыпучих материалов и при одном постоянном значении скорости из подачи в зону сушки с постоянной производительностью по времени, Вт; (Ртехнол макс - Ртехнол мин) - нормативно задаваемый технологический диапазон суммарных мощностей сушки соответствующего материала определенного вида, Вт; ΔПр - стоимость расчетных потерь продуктивности животных и птицы из-за повышенной влажности (микрофлора, грибок и т.п.) и из-за пересушки (потери витаминов и влаги, разрушение белковых молекул и т.п.) потребляемых сыпучих кормов, руб./ед. времени; З - экономические (хозяйственные) затраты, руб./ед. времени; ΔПрвлажн - стоимость потерь продуктивности только из-за повышенной влажности, руб./ед. времени; ΔПрперегрев - стоимость потерь продуктивности только из-за пересушки (из-за перегрева), руб./ед. времени; ΔПртехнол - стоимость суммарных потерь продуктивности животных и птицы из-за некондиционных кормов, руб./ед. времени; Зэнерг1 - затраты на суммарную энергию теплового ИК-излучения и кондуктивного нагрева высушиваемых кормов при высокой температуре и низкой влажности подаваемых на сушку кормов, руб./ед. времени; Зэнерг2 - затраты на суммарную энергию теплового ИК облучения и кондуктивного нагрева высушиваемых кормов при низкой температуре и высокой влажности подаваемых на сушку кормов, руб./ед. времени; Зэк1 - суммарные тепловые затраты на сушку и от потерь продуктивности при высокой температуре и низкой влажности подаваемых на сушку кормов, руб./ед. времени; Зэк2 - суммарные тепловые затраты на сушку и от потерь продуктивности при низкой температуре и высокой влажности подаваемых на сушку кормов, руб./ед. времени; Pтехнол опт - технологически оптимальная суммарная мощность сушки, при которой стоимость потерь продуктивности животных и птицы ΔПртехнол мин в результате потребления высушенных кормов наименьшая, Вт; Рэк1 опт - экономически оптимальная суммарная мощность сушки, при которой сумма стоимости потерь продуктивности животных и птицы в результате потребления высушенных кормов при высокой температуре и низкой влажности подаваемых на сушку кормов и затрат энергии на комбинированную сушку Зэкон1 мин наименьшая, Вт; Рэк2 опт - экономически оптимальная доза облучения, при которой сумма стоимости потерь Зэкон2 мин продуктивности животных и птицы в результате потребления высушенных кормов при низкой температуре и высокой влажности подаваемых на сушку кормов и затрат энергии на комбинированную сушку наименьшая, Вт; ΔПр1 - дополнительные потери продуктивности из-за отклонения режима облучения Рэк1 опт от технологически оптимального Ρтехнол опт в результате стремления сэкономить затраты на электроэнергию для сушки ΔЗэнерг1, руб./ед. времени; ΔΠр2 - дополнительные потери продуктивности из-за отклонения режима облучения Рэк2 опт от технологически оптимального Ρтехнол опт в результате стремления сэкономить затраты на электроэнергию для сушки ΔЗэнерг2, руб./ед. времени; ΔΠртехнол(Ρтехнол опт) + Зэнерг1(Ρтехнол опт) - суммарные затраты от потерь продуктивности и на энергию для комбинированной сушки в технологически наилучшем режиме сушки Ρтехнол опт при высокой температуре и низкой влажности подаваемых на сушку кормов, руб./ед. времени; ΔПртехнол(Ρтехнол опт) + Зэнерг2(Ρтехнол опт) - суммарные затраты от потерь продуктивности и на энергию для комбинированной сушки в технологически наилучшем режиме сушки Ρтехнол опт при низкой температуре и высокой влажности подаваемых на сушку кормов, руб./ед. времени; ΔПрсушки - наибольший технологический выигрыш при переходе от нормативного управления сушкой в нормативном технологическом диапазоне доз облучения (Ρтехнол мас - Ρтехнол мин) к инновационному точному технологическому управлению режимом сушки Ρтехнол опт, руб./ед. времени; ΔЗэкон1 - снижение суммарных потерь продуктивности и затрат на энергию сушки при экономически оптимальном управлении при высокой температуре и низкой влажности подаваемых на сушку кормов по сравнению с технологически наилучшим режимом, руб./ед. времени. Экономия энергии ΔЗэнерг1 на величину снижения суммарных потерь продуктивности и затрат на энергию сушки ΔЗэкон1 превосходит собственно стоимость дополнительных потерь продуктивности ΔΠр1; ΔЗэкон2 - снижение суммарных потерь продуктивности и затрат на энергию сушки при экономически оптимальном управлении при низкой температуре и высокой влажности подаваемых на сушку кормов по сравнению с технологически наилучшим режимом, руб./ед. времени. Экономия энергии ΔЗэнерг2 на величину снижения суммарных потерь продуктивности и затрат на энергию сушки ΔЗэкон2 превосходит собственно стоимость дополнительных потерь продуктивности ΔПр2.The essence of the invention is illustrated in FIG. 1, FIG. 2. In FIG. 1 illustrates the implementation of a method of technologically or economically optimal ozonation of moving bulk feeds for livestock and poultry farming: Ρ is the total power of infrared radiation and contact heating during combined drying of bulk materials and at one constant value of the speed from the feed to the drying zone with constant production time, Tue (R technol max - R technol min ) - the standard technological range of total drying capacities of the corresponding material of a certain type, W; ΔPr is the cost of the estimated productivity losses of animals and poultry due to increased humidity (microflora, fungus, etc.) and due to overdrying (loss of vitamins and moisture, the destruction of protein molecules, etc.) of consumed bulk feed, rub. / unit time; З - economic (household) costs, rubles / unit. time; ΔPr wet - the cost of productivity losses only due to increased humidity, rubles / unit time; ΔPr overheating - the cost of productivity losses only due to overdrying (due to overheating), rubles / unit time; ΔPr tehnol -. The cost of the total losses of efficiency of animals and birds because of substandard feed, rub / unit. time; Z energ1 - the cost of the total energy of thermal IR radiation and conductive heating of the dried feed at high temperature and low humidity supplied to the drying of feed, rub / unit time; Z energ2 - the cost of the total energy of thermal IR irradiation and conductive heating of the dried feed at low temperature and high humidity supplied to the drying of feed, rubles / unit time; Z ek1 - the total heat consumption for drying and from productivity losses at high temperature and low humidity of feed supplied for drying, rubles / unit. time; Z ek2 - the total heat consumption for drying and from productivity losses at low temperature and high humidity of feed supplied for drying, rubles / unit. time; Tehnol P opt - technologically optimum total drying power at which the value of losses of productivity of animals and birds ΔPr tehnol min from the consumption of the lowest-dried feed, W; R ek1 opt - the economically optimal total drying power, at which the sum of the cost of the loss of productivity of animals and poultry as a result of consumption of dried feed at high temperature and low humidity supplied to the drying of feed and energy costs for combined drying Z econom 1 min is the least, W; P ec2 opt is the economically optimal dose of radiation at which the sum of the loss of 3 econom 2 min of productivity of animals and poultry as a result of consumption of dried feed at low temperature and high humidity supplied to the drying of feed and energy costs for combined drying is the smallest, W; ΔPr 1 - additional productivity losses due to deviation of the irradiation regime R ec1 opt from the technologically optimal Ρ technol opt as a result of the desire to save energy costs for drying ΔЗ energ1 , rub / unit. time; ΔΠр 2 - additional productivity losses due to deviation of the irradiation regime R ec2 opt from the technologically optimal Ρ technol opt as a result of the desire to save energy costs for drying ΔЗ energy2 , rub / unit. time; ΔΠr tehnol (Ρ tehnol opt) + W energ1 (Ρ tehnol opt) - the total cost of productivity losses and energy for the combined drying technology best Ρ tehnol wholesale drying time at high temperature and low humidity supplied to the fodder drying, rub / unit. . time; ΔPr tehnol (Ρ tehnol opt) + W energ2 (Ρ tehnol opt) - the total cost of productivity losses and energy for the combined drying technology best Ρ tehnol wholesale drying time at low temperature and high humidity supplied to the fodder drying, rub / unit. . time; Δ Drying - the greatest technological gain in the transition from normative drying control in the normative technological range of radiation doses (Ρ technol mas - Ρ technol min ) to innovative, precise technological control of the drying mode Ρ technol opt , rub / unit. time; ΔЗ ekon1 - reduction of total productivity losses and drying energy costs with economically optimal control at high temperature and low humidity of the feed supplied to the drying compared to the technologically best mode, rubles / unit time. Energy saving ΔЗ energy1 by the amount of reduction in total productivity losses and drying energy costs ΔЗ econom1 exceeds the actual cost of additional productivity losses ΔΠр 1 ; ΔЗ ekon2 - reduction of total productivity losses and drying energy costs with economically optimal control at low temperature and high humidity of feed supplied for drying compared to the technologically best mode, rubles / unit time. Energy saving ΔЗ energy2 by the amount of decrease in total productivity losses and drying energy costs ΔЗ econom2 exceeds the actual cost of additional productivity losses ΔПр 2 .
На фиг. 2 приведена функциональная схема устройства нормативной, технологически и экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства: 1 входной подающий бункер с обеззараживаемым материалом; 2 - первая зона предварительного озонирования; 3 - первая пара предварительных озонирующих высоковольтных нерегулируемых электродов; 4 - высоковольтный регулируемый источник питания; 5 - поточный по времени и по массе расходомер окончательно обеззараживаемого материала посредством воздействия регулируемого потока озона; индиктор-измеритель скорости движения массы обеззараживаемого материала в расходомере; 6 - обеззараживаемый материал; 7 - вторые пары регулирующих дополнительных высоковольтных озонирующих электродов в потоке обеззараживаемого материала; 8 - измеритель-индикатор расхода обеззараживаемого материала; 9 - высоковольтный регулируемый источник питания; 10 - выходной бункер с обеззараженным материалом посредством двухступенчатого озонирования; 11 - датчик бактериальной обсемененности подаваемых на озоновое обеззараживание кормов; 12 - датчик бактериальной обсемененности прошедших озоновое обеззараживание кормов; 13 - датчик температуры обеззараживаемых кормов; 14 - датчик температуры окружающего воздуха; 15 - блок задатчиков сигналов, разверток по времени, региональных удельных цен на продукцию; 16 - вычислительный блок для формирования целевых функций затрат на озонирование; 17 - блок оптимизации режима озонирования; 18 - блок оптимизации режима озонирования; 19 - задатчик режима озонирования; 20 - управляемый ключ.In FIG. 2 shows a functional diagram of a device for normative, technologically and economically optimal ozonation of moving bulk feeds for livestock and poultry farming: 1 input feed hopper with disinfected material; 2 - the first zone of preliminary ozonation; 3 - the first pair of preliminary ozonizing high-voltage unregulated electrodes; 4 - high voltage adjustable power source; 5 - flowmeter in time and mass flow meter finally disinfected material through the action of an adjustable ozone stream; indicator-meter of the speed of movement of the mass of disinfected material in the flow meter; 6 - disinfectable material; 7 - second pairs of regulatory additional high-voltage ozonating electrodes in the flow of disinfectable material; 8 - meter indicator of the flow of disinfected material; 9 - high-voltage regulated power source; 10 - output hopper with disinfected material through two-stage ozonation; 11 - bacterial contamination sensor feed supplied to ozone disinfection; 12 - sensor bacterial contamination of ozone-disinfected feed; 13 - temperature sensor disinfected feed; 14 - ambient temperature sensor; 15 - a block of signal sets, time sweeps, regional unit prices for products; 16 is a computing unit for the formation of target functions of the costs of ozonation; 17 - block optimization of the ozonation mode; 18 - block optimization of the ozonation mode; 19 - setpoint ozonation mode; 20 is a managed key.
Устройство технологически и экономически оптимального озонирования движущихся кормов для животноводства и птицеводства содержит входной подающий бункер с обеззараживаемым материалом 1, первую зону предварительного озонирования 2, первую пару предварительных озонирующих высоковольтных нерегулируемых электродов 3, высоковольтный нерегулируемый источник питания 4, поточный по времени и по массе расходомер окончательно обеззараживаемого материала посредством воздействия регулируемого потока озона 5, обеззараживаемый материал 6, вторые пары регулирующих дополнительных высоковольтных озонирующих электродов в потоке обеззараживаемого материала 7, измеритель-индикатор расхода обеззараживаемого материала 8, высоковольтный регулируемый источник питания 9, выход измерителя-индикатора расхода обеззараживаемого материала 8 через высоковольтный регулируемый источник питания 9 соединен со входами вторых пар регулирующих дополнительных высоковольтных озонирующих электродов в потоке обеззараживаемого материала 7, выходной бункер с обеззараженным материалом посредством двухступенчатого озонирования 10, при этом в устройство введены датчик бактериальной обсемененности подаваемых на озоновое обеззараживание кормов 11, датчик бактериальной обсемененности прошедших озоновое обеззараживание кормов 12, датчик температуры обеззараживаемого материала 13, датчика температуры окружающего воздуха 14, блок задатчиков сигналов, разверток по времени, региональных удельных цен на продукцию и на энергию 15, вычислительный блок для формирования целевых функций затрат на озонирование 16, выходы датчика бактериальной обсемененности подаваемых на озоновое обеззараживание кормов 11, датчика бактериальной обсемененности прошедших озоновое обеззараживание кормов 12, датчика температуры обеззараживаемых кормов 13, датчик температуры окружающего воздуха 14, блока задатчиков сигналов, разверток по времени, региональных удельных цен на продукцию 15, вычислительный блок для формирования целевых функций затрат на озонирование 16 подключены к соответствующим входам блока оптимизации режима озонирования 17, выход которого соединен через блок задатчиков оптимизации режима озонирования 18 и через задатчик режима озонирования 19, через высоковольтный нерегулируемый источник питания 4, управляемый ключ 20 и через высоковольтный нерегулируемый источник питания 4 к входам первой пары предварительных озонирующих высоковольтных нерегулируемых электродов 3, а выход измерителя-индикатора расхода обеззараживаемого материала 8 дополнительно подключен к управляющему входу 4 управляемого ключа 20.The device for technologically and economically optimal ozonation of moving feeds for livestock and poultry farming comprises an input feed hopper with disinfectable material 1, a first preliminary ozonation zone 2, a first pair of preliminary ozonizing high-voltage unregulated electrodes 3, a high-voltage unregulated power supply 4, a flow meter finally and temporally by mass disinfectable material through exposure to a controlled flow of ozone 5, disinfectable material 6, sec e pairs of regulating additional high-voltage ozonating electrodes in the flow of disinfected material 7, meter-indicator of the flow of disinfected material 8, high-voltage regulated power supply 9, the output of the meter-indicator of the flow of disinfected material 8 through a high-voltage regulated power supply 9 is connected to the inputs of the second pairs of regulating additional high-voltage ozonizing electrodes in the flow of disinfected material 7, the output hopper with disinfected material by two-stage ozonation 10, with a sensor for bacterial contamination of feed supplied to the ozone disinfection 11, a sensor for bacterial contamination of ozone-disinfected feed 12, a temperature sensor for the disinfected material 13, an ambient temperature sensor 14, a set of signal adjusters, time scans, regional specific prices of products and energy 15, a computing unit for the formation of target functions of costs for ozonation 16, the outputs of the bacterial sensor The number of feeds for ozone disinfection of feed 11, the bacterial contamination sensor for ozone disinfection of feed 12, the temperature of the disinfected feed 13, the temperature sensor 14, the unit of signal setters, time scans, regional unit prices for products 15, a computing unit for generating target functions ozonization costs 16 are connected to the corresponding inputs of the optimization unit of the ozonation mode 17, the output of which is connected through the optimization unit the ozonation mode 18 and through the adjuster of the ozonation mode 19, through a high-voltage unregulated power supply 4, a controlled key 20 and through a high-voltage unregulated power supply 4 to the inputs of the first pair of preliminary ozonized high-voltage unregulated electrodes 3, and the output of the meter-indicator of the flow rate of the disinfected material 8 is additionally connected to control input 4 of the managed key 20.
Устройство (фиг. 2) работает следующим образом. Блок 17 вычисляет две целевые функции суммарных затрат в зависимости от дозы облучения. Первая из них есть функция суммарных потерь стоимости продуктивности животных и птицы из-за микробов и бактерий в сыпучих кормах при малых мощностях озонирования и пережога сыпучих кормов при больших мощностях обеззараживания. Вторая функция отражает суммарные потери стоимости продуктивности животных и птицы и эксплуатационные энергетические затраты на озонирование, на транспортировку и на вентилирование сыпучих кормов в виде их общей суммы. При расчетах учитываются температура поступающих на озонирование сыпучих кормов с помощью датчика 14. Поэтому с изменением этих входных характеристик сыпучих кормов функционально изменяются как зависимости стоимостей потерь продуктивности и эксплуатационных затрат на сушку, так и положения технологически и экономически наилучших режимов обеззараживания по величине дозы озонирования в виде сигнала, требуемого наилучшего значения мощности обеззараживания на выходе блока 17.The device (Fig. 2) works as follows.
Таким образом, способ и устройство имеют ярковыраженные чрезвычайно широкие практические возможности по их применению. Как минимум в трех важнейших случаях: когда при наличии избытка электрической энергии и кормов приемлемого качества следует обеззараживать по принятым нормативам; когда энергия также имеется и есть смысл пойти на незначительный ее перерасход по сравнении с нормативным энергопотреблением; когда энергия в дефиците и приходится ее расходовать наилучшим образом, получая при этом корма приемлемого качества. Направляя такие подсушенные корма на дополнительное хранение, производитель продукции животноводства и птицеводства всегда может выбрать время для технологически оптимальной сушки, т.е. при появившемся избытке электроэнергии пойти на ее перерасход, но зато получить наивысшую продуктивность животных и птиц при непосредственном кормлении такими технологически наилучшими высушенными кормами. Следовательно, значительно расширяются функциональные и технические возможности практического применения новых технических решений озонного обеззараживания сыпучих кормов и других материалов.Thus, the method and device have pronounced extremely wide practical possibilities for their application. In at least three critical cases: when, in the presence of excess electric energy and feed of acceptable quality, it should be decontaminated according to accepted standards; when energy is also available and it makes sense to go for its insignificant cost overrun in comparison with standard energy consumption; when energy is in short supply and you have to spend it in the best way, while receiving feed of acceptable quality. By sending such dried feeds for additional storage, the producer of livestock and poultry products can always choose the time for a technologically optimal drying, i.e. when there is an excess of electricity, go to its excessive consumption, but then get the highest productivity of animals and birds by direct feeding of such technologically best dried feed. Consequently, the functional and technical capabilities of the practical application of new technical solutions for ozone disinfection of bulk feeds and other materials are greatly expanded.
Подписи к фигурамCaptions to figures
Фиг. 1. Иллюстрация осуществления способа технологически и экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства: Пр - продуктивность (уменьшение потерь продуктивности) животных, птицы и растений при потреблении ими материалов, прошедших озонную обработку, кг, З - затраты на озонирование, приводящие к снижению потерь продукции животноводства и птицеводства, а также урожайности сельскохозяйственных растений после проведенного озонирования, руб./ед. времени; О3 - действующая концентрация озона, мкг/кг; O3техн опт - технологически наилучшая концентрация озона, обеззараживание которой кормов данного вида дает при их скармливании наивысшую продуктивность животных и птицы; О3эк опт 1 - экономически наилучший режим озонового обеззараживания с учетом затрат на расходуемый озон при малом расходе озона; О3эк опт 2 - экономически наилучший режим озонового обеззараживания с учетом затрат на расходуемый озон при большом расходе озона; ΔΠр1 - потери продуктивности животных и птицы в результате кормления их необеззараженными кормами с повышенной влажностью, способствующей их дополнительному бактериологическому заражению; ΔΠр2 - расчетные потери продуктивности поголовья из-за чрезмерного озонирования, вызывающего явления адсорбции озона на поверхности зерен злаков и внедрения его в клеточную структуру молекул кормом; РО3-1 - расход озона при малой его концентрации; PО3-2 - расход озона при большой его концентрации; Зэм ин1 - экономически оптимальные затраты на озоновое обеззараживание при малых его концентрациях; Зэкмин2 - экономически оптимальные затраты на озоновое обеззараживание при больших его концентрациях; ΔПр1 + ΔΠр2 + Эн1 - целевая функция суммарных потерь продуктивности и затрат на озонное обеззараживание при малых дозах озона; ΔΠр1 + ΔПр2 + Эн2 - целевая функция суммарных потерь продуктивности и затрат на озонное обеззараживание при больших дозах озона.FIG. 1. Illustration of the implementation of the method of technologically and economically optimal ozonation of moving bulk feed for livestock and poultry farming: Pr - productivity (reduction of productivity losses) of animals, poultry and plants when they consume materials that have passed ozone treatment, kg, Z - costs for ozonation, leading to reduction of losses of livestock and poultry products, as well as the yield of agricultural plants after ozonation, rubles / unit time; O 3 - the current concentration of ozone, μg / kg; O 3techn opt - the technologically best concentration of ozone, the disinfection of which feed of this type gives when they are fed the highest productivity of animals and birds; About 3ek opt 1 - the economically best mode of ozone disinfection, taking into account the cost of consumed ozone at low ozone consumption; About 3ek opt 2 - the economically best mode of ozone disinfection, taking into account the cost of consumed ozone with a large consumption of ozone; ΔΠр 1 - loss of productivity of animals and birds as a result of feeding them with non-disinfected feeds with high humidity, contributing to their additional bacteriological infection; ΔΠр 2 - estimated loss of livestock productivity due to excessive ozonation, causing the phenomenon of adsorption of ozone on the surface of cereal grains and its introduction into the cellular structure of molecules by food; PO 3-1 - ozone consumption at a low concentration; PO 3-2 - ozone consumption at a high concentration; Z em in1 - economically optimal costs for ozone disinfection at low concentrations; W ekmin2 - economically optimal cost of ozone disinfection at high concentrations it; ΔPr1 + ΔΠp2 + En1 is the target function of the total productivity losses and costs of ozone disinfection at low doses of ozone; ΔΠр1 + ΔPr2 + En2 is the target function of the total productivity losses and costs of ozone disinfection at high doses of ozone.
Фиг. 2. Функциональная схема устройства технологически и экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства: 1 - входной подающий бункер с обеззараживаемым материалом; 2 - первая зона предварительного озонирования; 3 - первая пара предварительных озонирующих высоковольтных нерегулируемых электродов; 4 - высоковольтный регулируемый источник питания; 5 - поточный по времени и по массе расходомер окончательно обеззараживаемого материала посредством воздействия регулируемого потока озона; индикатор-измеритель скорости движения массы обеззараживаемого материала в расходомере; 6 - обеззараживаемый материал; 7 - вторые пары регулирующих дополнительных высоковольтных озонирующих электродов в потоке обеззараживаемого материала; 8 - измеритель-индикатор расхода обеззараживаемого материала; 9 - высоковольтный регулируемый источник питания; 10 - выходной бункер с обеззараженным материалом посредством двухступенчатого озонирования; 11 - датчик бактериальной обсемененности подаваемых на озоновое обеззараживание кормов; 12 - датчик бактериальной обсемененности прошедших озоновое обеззараживание кормов; 13 - датчик температуры обеззараживаемых кормов; 14 - датчик температуры окружающего воздуха; 15 - блок задатчиков сигналов, разверток по времени, региональных удельных цен на продукцию; 16 - вычислительный блок для формирования целевых функций затрат на озонирование; 17 - блок оптимизации режима озонирования; 18 - блок задатчиков оптмизации режима озонирования; 19 - задатчик режима озонирования; 20 - управляемый ключ.FIG. 2. Functional diagram of a device for technologically and economically optimal ozonation of moving bulk feed for livestock and poultry: 1 - input feed hopper with disinfected material; 2 - the first zone of preliminary ozonation; 3 - the first pair of preliminary ozonizing high-voltage unregulated electrodes; 4 - high voltage adjustable power source; 5 - flowmeter in time and mass flow meter finally disinfected material through the action of an adjustable ozone stream; indicator-meter of the speed of movement of the mass of disinfected material in the flow meter; 6 - disinfectable material; 7 - second pairs of regulatory additional high-voltage ozonating electrodes in the flow of disinfectable material; 8 - meter indicator of the flow of disinfected material; 9 - high-voltage regulated power source; 10 - output hopper with disinfected material through two-stage ozonation; 11 - bacterial contamination sensor feed supplied to ozone disinfection; 12 - sensor bacterial contamination of ozone-disinfected feed; 13 - temperature sensor disinfected feed; 14 - ambient temperature sensor; 15 - a block of signal sets, time sweeps, regional unit prices for products; 16 is a computing unit for the formation of target functions of the costs of ozonation; 17 - block optimization of the ozonation mode; 18 is a block of adjusters of optimization of the ozonation mode; 19 - setpoint ozonation mode; 20 is a managed key.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111631A RU2608532C2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Method and device for technologically and economically optimal ozonation of moving loose fodders for animal breeding and poultry farming |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015111631A RU2608532C2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Method and device for technologically and economically optimal ozonation of moving loose fodders for animal breeding and poultry farming |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015111631A RU2015111631A (en) | 2016-10-20 |
| RU2608532C2 true RU2608532C2 (en) | 2017-01-19 |
Family
ID=57138253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015111631A RU2608532C2 (en) | 2015-03-31 | 2015-03-31 | Method and device for technologically and economically optimal ozonation of moving loose fodders for animal breeding and poultry farming |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2608532C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205872U1 (en) * | 2020-11-26 | 2021-08-11 | Роман Сергеевич Соколов | SHAFT GRAIN DRYER WITH GRAIN DISINFECTION FUNCTION |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1630661A1 (en) * | 1989-02-10 | 1991-02-28 | Литовский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Method of drying cereal crop seeds |
| WO1997036620A1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Michel Lanotte | Method and apparatus for disinfecting or sterilising products by means of a combination of ozone and beta/gamma x-ray radiation or an electron beam, and resulting 'clean' products |
| RU2110911C1 (en) * | 1994-07-27 | 1998-05-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью предприятие "Надежда-Диас" | Bird growing method |
| RU2533585C2 (en) * | 2012-10-09 | 2014-11-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Device of economical and energy-saving decontamination of feed and products of animal and poultry husbandry |
-
2015
- 2015-03-31 RU RU2015111631A patent/RU2608532C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1630661A1 (en) * | 1989-02-10 | 1991-02-28 | Литовский Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства | Method of drying cereal crop seeds |
| RU2110911C1 (en) * | 1994-07-27 | 1998-05-20 | Товарищество с ограниченной ответственностью предприятие "Надежда-Диас" | Bird growing method |
| WO1997036620A1 (en) * | 1996-04-02 | 1997-10-09 | Michel Lanotte | Method and apparatus for disinfecting or sterilising products by means of a combination of ozone and beta/gamma x-ray radiation or an electron beam, and resulting 'clean' products |
| RU2533585C2 (en) * | 2012-10-09 | 2014-11-20 | Российская академия сельскохозяйственных наук Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВИЭСХ Россельхозакадемии) | Device of economical and energy-saving decontamination of feed and products of animal and poultry husbandry |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU205872U1 (en) * | 2020-11-26 | 2021-08-11 | Роман Сергеевич Соколов | SHAFT GRAIN DRYER WITH GRAIN DISINFECTION FUNCTION |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015111631A (en) | 2016-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Granella et al. | Effect of drying and ozonation process on naturally contaminated wheat seeds | |
| RU2608532C2 (en) | Method and device for technologically and economically optimal ozonation of moving loose fodders for animal breeding and poultry farming | |
| Kipriyanov et al. | Prospects for the use of microwave energy in grain crop seeding | |
| RU2624199C2 (en) | Method and device for technologically and economically optimum super-frequency drying of loose forages for livestock and poultry | |
| RU2671390C1 (en) | Method and device for disinfection of nanosecond electric impulses of loose fodders for animal industry and poultry breeding | |
| RU2541634C1 (en) | Method of heat treatment of blood of farm animals | |
| Nur et al. | Development of ozone technology rice storage systems (OTRISS) for quality improvement of rice production | |
| RU2621140C2 (en) | Method and device of regulatory, technologically and economically optimal combined infrared and conductive drying of moving granulated fodders for livestock and poultry | |
| RU2533585C2 (en) | Device of economical and energy-saving decontamination of feed and products of animal and poultry husbandry | |
| Sokhansanj et al. | Simulation of thermal and disinfestation characteristics of a forage dryer | |
| Yegorova et al. | Improving the technology of post-harvest processing and storage of grain raw materials at the enterprises of the grain processing industry | |
| RU2706188C1 (en) | Device for production of protein feed | |
| Vozmilov et al. | The usage of ozone in agriculture technological processes | |
| RU2521712C2 (en) | Method and device of energy saving disinfection of feed and products of animal and poultry husbandry | |
| RU2613453C2 (en) | Method and device for determining optimal excess air pressure against harmful microorganisms in air of poultry and livestock buildings | |
| RU2479954C1 (en) | Plant for microwave treatment of loose products or materials | |
| Sutyagin et al. | Features of heat treatment of grain in dryers of the contact type | |
| US20210285722A1 (en) | Method and device for drying bulk material | |
| RU203714U1 (en) | CONVEYOR GRAIN DRYER WITH GRAIN DISINFECTION FUNCTION | |
| RU2505766C2 (en) | Control method of grain drying process by electrically activated air | |
| RU205872U1 (en) | SHAFT GRAIN DRYER WITH GRAIN DISINFECTION FUNCTION | |
| RU2764897C1 (en) | Method for combined decontamination and pre-sowing stimulation of seeds | |
| RU210476U1 (en) | DEVICE FOR DRYING AND DISINFECTING PLANT RAW MATERIALS | |
| Bulatov et al. | Evaluation of the working process of the grain disinfection line | |
| Popiak | DRYING OF SOYBEANS SEEDS IN THE ELECTROMAGNETIC FIELD |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170401 |