Инновационные проекты и разработки ученых КурскГТУ

КЛАСТЕР «ЭНЕРГЕТИКА»

«Устройство для предотвращения образования ледяных пробок в распределительных газопроводах»

Научный руководитель
Кобелев Н.С., д.т.н., проф.

Назначение
Устройство предназначено для предотвращения поступления конденсата в газопроводы, которые при замерзании резко снижают их пропускную способность.

Описание, характеристики
Наличие влаги в газопроводах при транспортировке природного газа приводит к образованию ледяных пробок, что создаёт не только аварийную ситуацию, но и может прекратить подачу газа потребителю. Так, например, при ликвидации ледяных пробок на одном из ГРП прервано газоснабжение на 1,5 суток, в результате недопоставки газа ОАО «Курскгаз» составили 360000 м3 или в денежном выражении – 513000 руб., а с учётом расходов на ликвидацию аварии убытки составили 613000 руб. Кроме этого, на обогрев помещений ГРП за отопительный период ОАО «Курскгаз» расходует от 350000 до 570000 руб. Для устранения данного явления используются ряд известных технических решений, включающих интенсификацию конденсации парообразной влаги с последующим её удалением. Однако данные конструкции не обеспечивают эффективного удаления конденсата из газопровода, что подтверждается практикой эксплуатации. Предлагается новый подход к решению этой проблемы, заключающийся в использовании теплоты конденсации для поддержания стационарности процесса отделения жидкости от потока движущегося газа.

Преимущества перед известными аналогами
Предлагаемый способ позволяет осуществлять направленный процесс отвода конденсата при термодинамическом расслоении природного газа путём использования энергии перепада давления на входе и выходе ГРП. При этом наряду с очисткой природного газа в помещениях ГРП осуществляется процесс его отопления, что не является новизной предлагаемого способа, так как проведённыё патентный поиск показал отсутствие аналогов. Новизна конструктивного выполнения предлагаемого способа защищена патентом РФ на изобретение.

Область практического применения
ГРП и помещения по их размещению г. Курска и Курской области, а также последующее предложение широкого внедрения по областям РФ, расположенных в климатических зонах с отрицательными температурами окружающей среды.

Технико-экономический эффект
При обогреве помещений ГРП только по г Курску и Курской области за отопительный период составляет от 350000 до 570000 руб. Следовательно, предполагаемый экономический эффект от внедрения разработок может составить 1млн. руб. в год.

«Установка для очистки дымовых газов котельных агрегатов от оксидов азота с одновременной утилизацией их тепла и улавливаемых компонентов»

Научный руководитель
К. т. н., доцент Ежов В. С.

Назначение
Очистка дымовых газов теплогенераторов от вредных примесей (оксидов азота, оксидов серы, оксидов углерода – угарного газа, частиц сажи и золы) ТЭЦ или производственно–отопительной котельной.

Краткое описание технического решения
В основу предлагаемого способа очистки и утилизации дымовых газов положено следующее. При охлаждении газов до температуры ниже точки росы происходит интенсивная конденсация водяных паров с выделением значительного количества теплоты. Полученный конденсат используется в процессе очистки в качестве абсорбента, а тепло утилизируют путем передачи его другому теплоносителю. В качестве окислителя NOx дымовых газов до легко растворимого в воде NO2 используется озон (О3), который при попадании в атмосферу быстро трансформируется в молекулярный кислород, не загрязняя ее. Требуемый для очистки озон получают по месту путем озонирования кислорода воздуха в типовом озонаторе Основными стадиями процесса очистки являются: охлаждение дымовых газов и конденсация, находящихся в них водяных паров, окисление оксида азота до диоксида, абсорбция образовавшихся оксидов азота и кислотообразование при конденсации.

Преимущества перед известными аналогами
Предлагаемый способ позволяет снизить выбросы оксидов азота 70–80% в уходящих газах с одновременным повышением КПД котла на 2–5%, утилизировать уловленные оксиды азота путем трансформации их в азотсодержащее удобрение (NaNO3) и конденсат водяных паров, который используется в качестве абсорбента и добавки к питательной воде, обеспечивая тем самым повышение экологической и экономической эффективности котельного агрегата. Новизна и полезность предлагаемого технического решения подтверждена патентами РФ №№2186612, 2186612 (патентообладатель КурскГТУ). По сравнению с известным зарубежным СКВ – способом снижения оксидов азота в дымовых газах внедрение предлагаемого способа очистки позволяет снизить капитальные затраты в 5–10 раз.

Область практического применения
ТЭЦ и производственно–отопительные котельные.

Технико-экономический эффект
В зависимости от степени очистки дымовых газов экономический эффект от внедрения составляет от 17000 руб. до 47000 руб. на 1 МВт установленной мощности котла за счет экономии топлива (на примере ПК ДКВР–6,5–13)

Экологический эффект
Заключается в снижении выбросов оксидов азота, оксидов серы с дымовыми газами на 70–80%, что существенно улучшает экологическую обстановку в районах расположения ТЭЦ и котельных.

«Прогрессивный протяжной инструмент для обработки крупногабаритных фасонных отверстий в изделиях из стали»

Научный руководитель
К.т.н., доцент Селезнев Ю.Н.

Назначение проекта
Прогрессивный протяжной инструмент предназначен для финишной обработки крупногабаритных фасонных отверстий в изделиях из стали.

Описание, характеристики
Прогрессивный протяжной инструмент с комбинированной схемой съема припуска рабочей частью с большими подъемами на зуб (секцию) и специальной конструкцией калибрующей части, спроектированной по профильной схеме.

Преимущества перед известными аналогами
Обеспечивают повышение стойкости протяжного инструмента и производительности обработки при значительном снижении расхода быстрорежущей стали.

Области практического применения
Все отрасли народного хозяйства, связанные с изготовлением машин, станков, устройств для передачи больших крутящих моментов. Начиная с 2001 г. по настоящее время на ОАО «Геомаш» внедрено в промышленную эксплуатацию 12 конструктивных разработок.

Правовая защита
Патент на изобретение N 2263009

Технико-экономический эффект
Эффективность трех разработок на ОАО ГЕОМАШ представлена ниже:
Эффект от протяжек для обработки фасонных отверстий в валах-шестернях 1ВСМ.-11.03Б.008, 1ВСМ.-11.03.008 и ЛБУ 18-02:

• экономия за период эксплуатации протяжки более 2 млн. рублей оборотного капитала на приобретение протяжного инструмента по заводскому варианту; 
• суммарное снижение расходов электроэнергии на 55346 кВт;
• суммарное снижение трудоемкости на 2005 часов.

Эффект от протяжек для обработки муфты БИШ-19-01: 

• экономия за период эксплуатации протяжки более 0,6 млн. рублей оборотного капитала на приобретение протяжного инструмента по заводскому варианту; 
• суммарное снижение расходов электроэнергии на 7208 кВт; снижение трудоемкости на 1758 часов.
  Общий эффект по протяжкам УБР12.12.04.001/ Р101 и УБР12.12.04.001/ Р102:
• экономия за период эксплуатации комплекта протяжек более 1,5 млн. рублей оборотного капитала на приобретение протяжного инструмента по заводскому варианту; 
• суммарное снижение расходов электроэнергии на 23285 кВт; 
• суммарное снижение трудоемкости на 1114 часов.

«Многофункциональная энергонезависимая наноэлементная база, создаваемая твердофазным растворением меди в наноструктурированном графите»

Научный руководитель
Д.ф.-м.н., профессор Кузьменко Александр Павлович

Назначение
Формирование полупроводниковоподобных структур обладающих повышенной шириной запрещенной зоны, определяемой степенью насыщения медью наноструктурированной матрицы, которая достигает практически значимой величины – до двух электрон-вольт. Диффундирующие атомы меди формируют металлические кластеры, образуя в контакте с полупроводниковыми медь-углеродными наноразмерными кластерами барьеры Шоттки. Насыщенные электронами области наноструктурной углеродной матрицы служат встроенными источниками электрической энергии типа гальванических элементов, что, в совокупности с наноразмерными кластерами барьеров Шоттки, позволяет такие системы считать базой для формирования энергонезависимых полупроводниковых элементов и устройств.

Краткое описание
Как предварительно показано, при обычных условиях атомы меди спонтанно диффундируют в наноструктурированный графеноподобный углерод, из которого формируется электрохимическим методом высокоанизотропная матрица. В процессе диффузии атомы меди, являясь источниками избыточных электронов, насыщают граничные атомы углерода наноструктурированной матрицы, образуя с ними ковалентные связи. Возникающие при этом полупроводниковоподобные структуры обладают шириной запрещенной зоны, определяемой степенью насыщения медью наноструктурированной матрицы, которая достигает практически значимой величины – до двух электрон-вольт. Часть диффундирующих атомов меди формирует металлические кластеры, и в контакте с полупроводниковыми медь-углеродными областями может образовывать барьеры Шоттки. Насыщенные электронами области наноструктурной углеродной матрицы способны служить встроенными источниками электрической энергии типа гальванических элементов. Таким образом, на основе медь-углеродных наноструктурных систем возможно также создание энергонезависимых полупроводниковых устройств, к примеру, фотоэлектронных.

Преимущества перед известными аналогами
Практически предлагаемый источник электрической энергии:

• в отличие от традиционных источников при работе в режиме короткого замыкания не изменяет своих параметров и не разрушается;
• обладает емкостью, которая определяется только временем сохранности исходных материалов;
• имеет высокое внутреннее сопротивление, что позволяет включать его в цепи с большой нагрузкой;
• при эксплуатации не требует обслуживания, что оптимально соответствует работе автономного источника электрической энергии;
• отвечает самым высоким требованиям по экологической безопасности.

Область практического применения
Предлагаемый модулятор может использоваться в организациях, занимающихся разработкой элементной базы новых поколений, в частности, на предприятиях занятых производством изделий электронной техники, которая должна действовать длительное время в условиях с агрессивных сред и при больших перепадах температур (от сверхнизких и до нескольких сот градусов по Цельсию).

Технико-экономический эффект
В настоящее время по результатам проведенных исследований подана заявка на патент РФ, имеется целый ряд научных публикаций в зарубежных и отечественных журналах, создан экспериментальный макет гальванического источника, основанного на вновь открытом явлении твердофазного растворения меди в наноструктурированном графите. Показано, что в процессе твердофазного растворения, действительно, формируются полупроводниковые области с практически значимой шириной запрещенной зоны, в виде барьера Шоттки. Расходная часть работ  ─ приобретение радиоэлектронного оборудования и комплектующих для изготовления реально действующих элементов и устройств, исследований и НИОКР требуется порядка 8.0 млн. руб. Доходная часть    ─ складывающиеся тенденции в развитии электронной техники, действующей длительное время в автономных режимах расширение температурного диапазона работы элементов и устройств вплоть до сверхнизких температур, делает все более безальтернативным применение устройств подобного рода. Стоимость изделий, созданных на основе разрабатываемой многофункциональной энергонезависимой наноэлементной базы может варьироваться от 1 до 10 тыс. руб. за единицы, что указывает на достаточно короткий срок реинновации и высокую величину добавленной стоимости.

«Новый способ стабилизации кубического упорядочения диоксида циркония на поверхностях монокристаллического кремния»

Научный руководитель
Д.ф.-м.н., профессор Кузьменко Александр Павлович

Назначение
Создание окисных с кубическим упорядочением наноструктурированных покрытий из тугоплавкого окисла диоксида циркония на полупроводниковых материалах с целью расширения диапазона эксплуатационных характеристик по температуре (вплоть до температуры в несколько сот градусов) и увеличения за счет этого плотности полупроводниковых элементов.

Краткое описание
При импульсном и импульсно-периодическом лазерном воздействии на диоксид циркония, методом лазерной абляции созданы тонкие покрытия на монокристаллическом и оксидированном кремнии, которые по данным рентгеноструктурного и электронно-микроскопического анализов (покрытия поверхности поваренной соли, полученные при аналогичных условиях) имеют преимущественно (до 90%) кубическое упорядочение. Результаты атомно-силовой микроскопии покрытий из аблированного диоксида циркония позволили выявить нанокластерное упорядочение с размерами до нескольких сотен нм. Опытные данные подтверждены расчетами, выполненными из первых принципов на основе методов функционала электронной плотности в приближении обобщенных градиентов и неэмпирических псевдопотенциалов. Установлено, что при лазерной абляции диоксида циркония на полупроводниковых поверхностях действует механизм термоупругой стабилизации.

Преимущества перед известными аналогами
Для стабилизации высокотемпературной кубической фазы диоксида циркония в настоящее время используют (частично или полностью) введение добавок в виде Mg, Ca, Y и т.д. Однако такая стабилизация сопровождается появлением в диоксиде циркония большого количества кислородных вакансий, что ведет к резкому увеличению его ионной электропроводности. Одним из путей к созданию стабильной диэлектрической керамики на основе именно высокотемпературных фаз диоксида циркония является ее формирование из наночастиц. Диоксид циркония является диэлектриком, что исключает использование многих электрофизических методов его разогрева. Для синтеза нанокристаллических циркониевых порошков разработано и применяется достаточно много технологических способов: осаждение из жидкой фазы, высокотемпературная обработка, включая самораспространяющийся высокотемпературный синтез, конденсация из газовой фазы и т.д. Традиционно используемые источники энергии не обеспечивают достаточной интенсивности воздействия необходимого для формообразования нанокристаллических структур из циркония. Оптические особенности цирконий содержащих соединений (коэффициенты поглощения, отражения) делают лазерное излучение наиболее подходящим источником для их нагрева до высоких температур, характерных кубическому упорядочению. Получение квазистабильных кубических структур без введения стабилизирующих процесс структурообразования добавок представляет несомненный практический интерес.

Область практического применения
Нанесение на кремний наноструктурированных покрытий из тугоплавкого окисла типа диоксид циркония со стабилизированным кубическим упорядочением открывает перспективы разработки новых полупроводниковых элементов (транзисторов, диодов и др.), обладающих повышенными эксплуатационными и функциональными свойствами, что позволит разрабатывать электронную технику новых поколений для разных отраслей экономики.

Технико-экономический эффект
Применение технологии лазерной абляции тугоплавкого окисла диоксида циркония на полупроводниковых материалах в промышленных масштабах позволит существенно повысить эксплуатационные и функциональные характеристики создаваемой элементной базы. Для реализации требуется приобретение комплекса технологического и диагностического оборудования, стоимость которого может составить до 4 млн. руб. Масштабы использования элементов новых поколений, в силу всеобъемлющего распространения электронной техники, позволяют ожидать незначительного по продолжительности цикла возврата инвестиций.

«Электротерапевтические аппараты»

Научный руководитель
Д.т.н., профессор В. Э. Дрейзин

Назначение
Электротерапевтические аппараты серии «Амплипульс» представляют собой аппараты для электростимуляции мышц, органов и периферийной нервной системы человека синусоидальными модулированными токами низкой частоты. Ими оснащены практически все кабинеты физиотерапии поликлиник и больниц. Последней моделью, выпускавшейся ещё с советских времён, была модель «Амплипульс-5». Это универсальный по реализуемым режимам воздействия, но достаточно сложный, громоздкий и дорогой аппарат, довольно сложный и в эксплуатации. Эта сложность определяется тем, что управление режимами воздействия и реализация алгоритмов модуляции тока несущей частоты осуществляется чисто аппаратными средствами, а схемотехника реализована на дискретных элементах и микросхемах малой степени интеграции. Большая часть применяемой в этом аппарате элементной базы к концу 90-х годов уже была снята с производства, и завод практически лишился возможности продолжать выпуск этих аппаратов. Поэтому, несмотря на сложное экономическое положение, руководство завода инициировало разработку новой модели такого аппарата с микропроцессорным управлением и современной элементной базой.

Описание, характеристики
Электротерапевтический аппарат «Амплипульс -5-1» имеет следующие основные эксплуатационные характеристики:

• пять видов лечебных воздействий в режимах: переменного тока, токов положительной и отрицательной полярности;
• цифровой измеритель тока пациента;
• три диапазона плавной регулировки тока пациента;
• блокировка переключения диапазонов тока пациентов при введенном регуляторе тока; процедурный таймер;
• автоматическое плавное выключение тока пациента по истечении времени процедуры;
• два независимых канала, позволяющих обслуживать как одного, так и двух пациентов;
• имеет возможность записать в энергонезависимую память 5 типовых режимов;
• рабочий режим сохраняется в энергонезависимой памяти при отключении аппарата от сети.

Технические решения, положенные в основу аппарата «Амплипульс-5-1», далее были применены в новых модификациях аппарата. Был создан ещё более дешёвый одноканальный вариант прибора, который также успешно продаётся. Подходит к концу разработка портативного упрощённого аппарата для индивидуального использования населением в домашних условиях и начата разработка карманного носимого аппарата с гибкими электродами, который можно будет применять буквально «на ходу».

Преимущества перед известными аналогами
За счёт построения нового аппарата «Амплипульс-5-1» на основе встроенной микропроцессорной системы и использования современной элементной базы при резком снижении габаритов, массы и материалоёмкости удалось сделать прибор двухканальным с независимым управлением обеими каналами и хранить в памяти до 15 типовых режимов воздействия. Это избавляет медицинский персонал от необходимости утомительной и достаточно сложной процедуры ручного набора всех параметров желаемого режима воздействия и одновременно проводить сеанс либо сразу с двумя пациентами, либо с одним пациентом, но с одновременным воздействием на разные участки тела. Эти качества сразу поставили данный прибор вне конкуренции, тем более, что одновременно удалось почти вдвое снизить цену. Фактически, разработка нового аппарата «Амплипульс-5-1» с выпуском опытной партии была завершена в 2003 г. Но из-за длительных клинических испытаний и сложной процедуры сертификации изделий новой медицинской техники серийный выпуск начался лишь с 2006 г.

Область практического применения
Аппараты широко применяются практически во всех медицинских учреждениях и являлись одним из традиционных видов гражданской продукции завода «Маяк».
Разрабатываемые в настоящее время упрощённые модели предназначены как для использования в медицинских учреждениях и в быту.

Технико-экономический эффект
Снижение цены стало возможным за счёт резкого уменьшения количества используемых электронных компонентов за счёт реализации большинства функций прибора программными средствами и применения интегральных схем высокой степени интеграции, а также за счёт резкого повышения технологичности изготовления и регулировки прибора.

«Способ использования кожевенных отходов для очистки сточных вод от промышленных красителей (для химической и перерабатывающей промышленности)»

Научный руководитель
д.х.н., профессор Ниязи Ф.Ф

Назначение проекта
Утилизации кожевенных отходов – использование отходов в качестве сорбентов промышленных красителей из сточных вод красильно-отделочных производств.

Описание
Во всех базовых отраслях промышленности и в быту образуется большое количество отходов. В стране накопилось около 7 млрд. тонн отходов, из которых более 1млрд. тонн – опасные.
Аналогичная ситуация наблюдается в Курской области. По данным статистического управления в городе выбрасывается до 11 тонн отходов в год на одного жителя. Большая часть отходов подвергается захоронению, однако, полигоны промышленных и бытовых отходов слабо оборудованы или переполнены; степень переработки отходов невелика.
Поэтому актуальной проблемой является утилизация отходов, разработка способов их переработки или использования.
На Курском кожевенном заводе накопилось огромное количество твердых отходов, которые представляют собой кожевенные стружки и пыль, образовавшуюся после обработки кож.
Найден состав отходов: органические вещества (белок), составляют 93,86-95,94%, неорганические вещества – 4,46-6,14%; хром (III, VI) – 0.72-1.15%/
Изучение поведения отходов в условиях окружающей среды показало, что после 20 часов выдерживания отходов в водных средах содержание хрома в вытяжках достигает значений, превышающих ПДК (6 мг хрома/л). Установлена биологическая токсичность вытяжек по отношению к живым организмам. Таким образом, кожевенные отходы представляют опасность для биосферы и не должны подвергаться захоронению.
Показана возможность использования кожевенных отходов в качестве сорбентов промышленных красителей (хромовых, катионный, кислотный и др.), применяемых для крашения тканей и пряж на Курском трикотажном объединении “Сейм” и на ОАО “Химволокно”. Найдены условия статической сорбции: соотношение фаз, время их контакта, влияние pH среды и вспомогательных реагентов.

Преимущества перед известными аналогами
Разработанный способ утилизации кожевенных отходов позволяет использовать их как вторичное сырье, что делает кожевенное производство безотходным, улучшает экологическую обстановку в регионе.
Использование кожевенных отходов в качестве сорбентов красителей дает возможность использования дешевого способа очистки сточных вод по сравнению с известными дорогостоящими методами: электрохимическими, биохимическими, флотационными, деструктивными и др.

Область практического применения
Очистка сточных вод красильно-отделочных производств (объединение “Сейм”, ОАО “Химволокно”) от промышленных красителей с использованием отходов Курского кожевенного завода.

Технико-экономический эффект
Предлагаемые способы утилизации кожевенных отходов позволяют использовать их как вторичные материальные ресурсы, для разработки дешевых и быстрых способов очистки сточных вод от красителей.

«Методы получения полупродуктов и лекарственных веществ с использованием нанотехнологий»

Научный руководитель
Д.х.н., профессор, Заслуженного деятеля науки РФ Ю. Д. Маркович

Назначение проекта
Создание лекарственных препаратов, обладающих максимальным терапевтическим эффектом.

Описание
Разработаны новые эффективные способы синтеза дифениламин-о-карбоновой кислоты, акридона (полупродуктов при синтезе фармпрепаратов), акридонуксусной кислоты (противовирусного, иммуностимулирующего препарата), обеспечивающие значительное сокращение количества используемого сырья, артезианской воды, энергоресурсов, возможность повторного использования катализатора, снижение расхода вспомогательных материалов и веществ.
Разработаны принципиальные способы получения новых высокоэффективных и малотоксичных антибактериальных препаратов в ряду акридона, в частности, акридонсульфокислот и сульфированных производных акридонкарбоновых кислот.
Исследуются возможности получения высокоэффективных наноразмерных композиций лекарственных веществ различного назначения; ведутся работы в области разработки антибактериальных препаратов путем микрокапсулирования лекарственных веществ ряда акридона. Создание таких препаратов является одним из наиболее перспективных направлений создания готовых лекарственных форм, обладающих максимальным терапевтическим эффектом, и позволяет значительно повысить эффективность лекарственных веществ по сравнению с традиционными формами.

Преимущества перед известными аналогами
Внедрение результатов инновационного проекта позволяет значительно повысить эффективность лекарственных веществ по сравнению с традиционными формами.

Область практического применения
Аналитические и экспериментальные разработки осуществляются, в том числе, и в рамках финансируемых НИР, выполняемых по заказам ООО «Полисинтез», научно-технической фармацевтической фирмы «Полисан» (г. Белгород, Санкт-Петербург).
Коммерциализация нанотехнологий фармацевтического профиля может быть осуществлена в кооперации с ОАО «Фармстандарт-лексредства».

«Устройство для сушки сахара-песка за счет избыточной энтальпии влажного сахара»

Научный руководитель
К.т.н., доцент Кудрявцев В.А.

Назначение
Работа предназначена для сахарных заводов и ставит своей задачей разработку энергосберегающего способа и устройства для сушки сахара-песка за счет избыточной энтальпии влажного сахара, после центрифугирования и промывки.

Описание, характеристики
Разрабатываемая сушилка является многополочной камерной сушилкой, включающей две секции плоских горизонтальных лотков с расположением лотков одной секции под лотками другой. Перемещение сахара осуществляется за счет противофазных асимметричных негармоничных горизонтальных возвратно-поступательных колебаний от одного привода.
Сушка осуществляется воздухом, отводимым системой вентиляции из сухих производственных помещений с влажностью до 50%. Сушка проходит преимущественно за счет избыточной энтальпии влажного сахара, поступающего в сушилку непосредственно из центрифуг, по отношению к энтальпии готового продукта. При необходимости подвода дополнительного тепла предусмотрена установка паровых рубашек на средних лотках обеих секций, осуществляющих контактный подогрев сахара.

Преимущества перед известными аналогами

• минимальный расход тепла на сушку;
• возможность уменьшения производственных площадей за счет замены вибротранспортеров, используемых в настоящее время на всех свеклосахарных заводах разрабатываемыми сушилками; 
• возможность использования приводов освобождающихся вибротранспортеров в качестве привода сушилок. При этом за счет использования только горизонтальных перемещений лотков потребляемая мощность снижается на 1025 %; 
• снижение тепловых выбросов; 
• снижение потерь сахара с сахарной пудрой, отводимых из традиционных сушилок.

Область практического применения
На свеклосахарных заводах для сушки сахара-песка.

Технико-экономический эффект
Внедрение разработки позволит: 

• минимизировать расходы тепла на сушку вплоть до нулевой (при исходной влажности сахара-песка не выше 0,9 % и его температуре не ниже 85С);
• практически исключить расходы тепла и энергии, потребляемые в настоящем времени сушильным отделением завода;
• уменьшить объём необходимых производственных площадей.

«Многополочное устройство вибрационного перемещения зернистых материалов»

Научный руководитель
К.т.н., доцент Кудрявцев В.А.

Назначение
Устройство предназначено для последовательного перемещения зернистых материала в многополочных транспортирующих устройствах с использованием возвратно-поступательных колебаний, совершаемого только в горизонтальной плоскости (сушка сахара-песка, за счет избыточной энтальпии).

Описание, характеристики
Транспортирующим органом являются две секции плоских горизонтальных лотков. Лотки одной секции расположены под лотками другой и совершают противофазные асимметричные негармоничные горизонтальные возвратно-поступательные колебания от одного вибрирующего механизма. В результате этих колебаний и осуществляется перемещение материала от одного конца лотка к другому. Здесь материал пересыпается на нижерасположенный лоток, принадлежащий другой секции, которая совершает противофазные колебания и перемещает материал в направлении, противоположном первой секции. Изменение скорости перемещения материала от нулевой до максимальной осуществляется изменением геометрических параметров вибрирующего механизма, включающего эксцентриковый механизм, шатун, шток и тяги. В простейшем варианте производительность регулируется вертикальным смещением электродвигателя с установленным на нем эксцентриковым механизмом.

Преимущества перед известными аналогами 

• плавное изменение производительности от нулевой до максимальной; 
• минимальные механические повреждения частиц материала, достигаемые отсутствием ударных воздействий на материал; 
• высокий КПД привода, достигаемый отсутствием вертикальных перемещений лотков; 
• простота кинематической схемы, достигаемая использованием одного вибрирующего механизма, обеспечивающего разнонаправленное перемещение материала на соседних лотках.
  Использование многополочного устройства вибрационного перемещения для сушки сахара-песка снижает пылеобразование и расход энергии на перемещение высушиваемого материала в сушилке.

Область практического применения
В многополочных устройствах для обработки материалов, требующих особо бережного обращения, например для сушки ягод в многополочных конвективных или радиационных сушилках, для обработки материалов парами или газами и др.
На свеклосахарных заводах для сушки сахара-песка.

Технико-экономический эффект
Снижение удельного расхода энергии на транспортирование высушиваемого материала составляет 15-50 %.

«Установка для получения пектинового концентрата из свекловичного жома»

Научный руководитель
Д.т.н., профессор Яцун С.Ф.

Назначение
Установка предназначена для получения пектинового концентрата из свекловичного жома методом вибрационного экстрагирования, основными потребителями которого являются медицина, фармакология, косметическая, консервная, молочная и хлебопекарная промышленности, а также производители различных биологически активных пищевых добавок (БАД).

Описание, характеристики
Установка представляет собой автоматизированный комплекс, включающий в себя вибрационный модуль, мембранный модуль и систему управления. В основе работы установки положен виброструйный эффект, обеспечивающий снижение энергоемкости процесса экстракции. Установка отличается простотой конструкции, многофункциональностью.

Преимущества перед известными аналогами
Использование предлагаемой установки ускоряет процесс экстракции в 3-4 раза и позволяет получить выход пектиновых веществ до 95% по сравнению с известными аналогами.

Область практического применения
Предлагаемая установка может быть использована на предприятиях пищевой и перерабатывающей промышленности, в том числе на сахарных заводах.

Экономический эффект
Цена на сырой жом находится в пределах 2-3 USD за тонну, т.к. у сахарных заводов есть проблема избавиться от жома. Цена на высушенный жом находится в пределах 50-80 USD за тонну (данные 2002 г.). Центрально-Черноземный регион является одним из основных районов по переработке сахарной свеклы, поэтому проблема утилизации свекловичного жома в настоящее время в связи с сокращением поголовья скота довольно высока.
Использование местного свекловичного сырья позволит значительно снизить себестоимость пектина, тогда как цена низкометоксилированного пектина на российском рынке составляет 14 - 20 USD за килограмм, а полученного с использованием предлагаемой технологии составит 3-4 USD за килограмм.

«Рецептура печенья диабетического назначения с использованием подсластителя «Свита» и обжаренных хлопьев пшеницы»

Научный руководитель
К.т.н., доцент Дидковская Т.М.

Назначение
Разработанная рецептура печенья предназначена для сбалансированного питания детей и людей больных сахарным диабетом. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность применения подсластителя «Свита», полученного из растения стевия и обжаренных хлопьев пшеницы в качестве добавок к печенью диабетического назначения. С учетом теории позитивного питания была разработана рецептура печенья диабетического назначения повышенной биологической, физиологической ценности и биологической эффективности. Показано, что применение подсластителя «Свита» и обжаренных хлопьев пшеницы при производстве печенья диабетического назначения повышает его потребительские свойства.

Описание, характеристика
При разработке рецептуры печенья руководствовались теорией сбалансированного питания, согласно которой нормальное функционирование организма обеспечивается при его снабжении не только необходимыми энергией и белком, но и также при соблюдении определенных соотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию в обмене веществ.
При разработке рецептуры печенья проводилась оптимизация по жирнокислотному составу, содержанию витаминов и минеральных элементов. Так же был просчитан и оптимизирован состав белков, минеральных элементов, витаминов, оценена энергетическая ценность разработанной рецептуры. Соотношение белков : жиров : углеводов в данном способе более оптимально, чем в известном способе, и составляет 1,0 : 3,0 : 2.5 и 1,0 : 1,4 : 6,7 соответственно.
Сочетание концентрации, температуры, дозировки раствора посластителя «Свита», а также введение пшеничной муки совместно с обжаренными хлопьями пшеницы дает возможность улучшить структурно-механические свойства продукта, органолептические показатели (изделия приобретают ореховый вкус), приблизить состав к формуле сбалансированного питания.

Преимущество перед известными аналогами
За основу при составлении рецептуры печенья диабетического назначения бралась рецептура печенья «Диабетическое», производства «Воронежская КФ. Отличительной особенностью данной рецептуры печенья от разрабатываемой рецептуры является замена следующего сырья: сорбита на подсластитель «Свита», в виде 75 % водного раствора; муки на обжаренные хлопьями пшеницы на 47,5 %.
Введение в состав рецептурных компонентов обжаренных хлопьев пшеницы способствует созданию рассыпчатой структуры печенья и обеспечивает повышение его пищевой ценности.

Область практического применения
Разработанная рецептура печенья предложена для практического применения ЗАО «Конти – Рус» в виде технической документации, согласованной и утвержденной Роспотребнадзором, Центром стандартизации и метрологии.

Экономический эффект
Ожидаемый экономический эффект от внедрения в производство разработанной рецептуры сахарного печенья «Полезное», составит более 800 тыс. руб. в год при выпуске 1000 т в год.

«Рецептура изготовления хлеба, предназначенного для диетического и лечебно– профилактического питания»

Научный руководитель
К.т.н., доцент Дидковская Т.М.

Назначение
Разработанная рецептура хлеба предназначена для диетического и лечебно – профилактического питания. Научно обоснована и экспериментально доказана целесообразность и эффективность применения БАД «Элевит пронаталь А». С учетом теории позитивного питания была разработана рецептура хлеба функционального назначения повышенной биологической, физиологической ценности и биологической эффективности. Показано, что применение БАД «Элевит пронаталь А» при производстве хлеба функционального назначения повышает его потребительские свойства.

Описание, характеристика
При разработке рецептуры хлеба руководствовались теорией сбалансированного питания, согласно которой нормальное функционирование организма обеспечивается при его снабжении не только необходимыми энергией и белком, но и также при соблюдении определенных соотношений между многочисленными незаменимыми факторами питания, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию в обмене веществ.
При разработке рецептуры хлеба проводилась оптимизация по жирнокислотному составу, содержанию витаминов и минеральных элементов. Так же был просчитан и оптимизирован состав белков, минеральных элементов, витаминов, оценена энергетическая ценность разработанной рецептуры. Соотношение белков : жиров : углеводов в данном способе более оптимально, чем в известном способе, и составляет 1,0 : 3,0 : 2.5 и 1,0 : 1,4 : 6,7 соответственно.
Положительный эффект от внесения БАД в тесто наблюдается при приготовления теста опарным способом и внесение БАД в виде суспензии в воде при соотношении БАД – вода, равном 1:4, и дозировке БАД – 5,0% к массе муки. Выявлено положительное влияние БАД на хлебопекарные свойства пшеничной муки, структурно – механические свойства теста и качество хлебобулочных изделия.

Преимущество перед известными аналогами
Установлено, что БАД «Элевит пронаталь А» позволяет улучшить хлебопекарные свойства пшеничной муки 1 сорта, структурно – механические свойства теста, а также улучшить качество хлебобулочных изделий, повысить их пищевую ценность и увеличить сроки хранения.
Положительный эффект от внесения БАД в тесто наблюдается при приготовления теста опарным способом и внесение БАД в виде суспензии в воде при соотношении БАД – вода, равном 1:4, и дозировке БАД – 5,0% к массе муки.

Область практического применения
Разработанная рецептура хлеба предложена для практического применения ОАО «Курскхлеб» в виде технической документации, согласованной и утвержденной Роспотребнадзором, Центром стандартизации и метрологии.

Экономический эффект
Ожидаемый экономический эффект от внедрения в производство разработанной рецептуры сахарного печенья «Полезное», составит более 950 тыс. руб. в год при выпуске 1000 т в год.