Алтайский Краевой Инновационный Банк Данных
Министерство экономического развития Алтайского края
Управление инновационного развития и кластерной политики 
Алтайский Центр
Кластерного Развития
Инновации

Малогабаритная ультразвуковая сушильная установка для низкотемпературной сушки термолабильных, легко воспламеняющихся и взрывоопасных продуктов

Отношение к критическим технологиям:
Технологии экологически безопасного ресурсосберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания


Контактная информация

Название организации
Бийский технологический институт ФГБОУ ВПО "Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова"


ФИО руководителя организации
Леонов Геннадий Валентинович


Юридический адрес
659305 Россия, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова 27


Почтовый адрес
659305 Россия, Алтайский край, г. Бийск, ул. Трофимова 27


ФИО руководителя проекта:
Шалунов Андрей Викторович


Аннотация проекта

Оценка потенциального рынка и спроса на продукцию или услуги, планируемые к производству или оказанию в соответствии с инновационным проектом. Данные об объемах производства подобной продукции или подобных услуг в Алтайском крае, России и мире
Потенциальными потребителями предлагаемой ультразвуковой сушильной установки являются предприятия биофармацевтического кластера. Ввиду отсутствия подобных разработок в других странах – следует рассчитывать на потребителя из-за рубежа. Такие страны, как Корея и Китай проявляют интерес к разработкам малогабаритных ультразвуковых сушилок. Свидетельством наличия спроса является выполнение заявителями проектов по разработке сушильных установок по заказу фирмы LG (Респ. Корея 2005-2006 гг.), фирмы Pharmatech A.S. (Норвегия 2007 г.), фирмы Dooson (Респ. Корея 2008 г.).


Назначение продукции или услуг в разрезе потребительских свойств
Предлагаемая сушильная установка предназначена для эффективной низкотемпературной сушки ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности продуктов сельскохозяйственного и биофармацевтического назначения, с сохранением не только их структуры, но и все полезные вещества, витамины, ферменты, а также вкусовые качества продукции, увеличивает срок хранения и всхожесть семян и др.). Сушильная установка состоит из: источника ультразвуковых колебаний (пьезоэлектрическая ультразвуковая колебательная система с дисковым излучателем (УЗКС)); генератора электрических колебаний ультразвуковой частоты для питания УЗКС; сушильной камеры, обеспечивающей равномерное распределение ультразвуковых колебаний по поверхности высушиваемого сырья. Сушильная камера обладает следующими эксплуатационными характеристиками: – максимальная загрузка сушильной камеры, кг – 10; – потребляемая электрическая мощность, Вт – не более 1500; – скорость сушки ультразвуковыми колебаниями не менее 4 г/мин на 1 кг сырья; – интенсивность акустических колебаний в сушильной камере – не менее 150 дБ; – частота УЗ колебаний, кГц – не менее 24 (отсутствует необходимость в защите от УЗ воздействия); – размеры сушильной камеры, мм – не более 850х850х600;


Новизна предложения в технологии производства, способах использования
В настоящий момент вопросы сушки различных материалов в России и за рубежом решаются, в основном, использованием стандартных конвективных (тепловых) сушилок, обеспечивающих, как правило, недопустимо продолжительное время процесса сушки, высокое энергопотребление, высокий процент брака за счет перегрева или неравномерного высушивания. Актуальность работы обуславливается высокой эффективностью сушки ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности (более 160 дБ, на частоте не менее 24 кГц), наличием и высокой эффективностью зарубежных разработок крупногабаритных ультразвуковых сушильных установок, полным отсутствием отечественных малогабаритных, мобильных высокоэффективных сушилок, а также пониманием того, что внедрение новых, более экономичных способов сушки сырья всегда связано с большими экономическими затратами и сократить объем капитальных вложений можно путем использования экономичных и высокопроизводительных, но малогабаритных сушильных установок, основанных на экономичных, перспективных методах сушки, таких как ультразвуковая сушка. Новизная предлагаемой сушильной установки заключается в: 1) использовании в качестве источника ультразвуковых колебаний изгибно-колеблющегося диска, размеры и форма которого выбраны из условия обеспечения необходимой частоты и направленности излучения ультразвуковых колебаний, соединенного с пьезоэлектрическим преобразователем, питаемым электронным генератором ультразвуковой частоты; 2) использовании объема сушильной камеры специальной формы, обеспечивающего самофокусировку и равномерное воздействие ультразвуковых колебаний на высушиваемый материал, возможность работы в режиме стоячей волным и резонансного усиления; 3) варьировании интенсивностью ультразвуковых колебаний в объеме сушилки, позволяющем реализовывать различные режимы сушки (например, сушка УЗ колебаниями высокой (более 150 дБ) интенсивности, позволяющая осуществлять процесс сушки с одновременным обеззараживанием поверхностного слоя высушиваемого продукта и гнилостных проявлений, сушка УЗ колебаниями средней интенсивности, позволяющая осуществлять «деликатную» сушку, сохраняющую всю микрофлору, например, высушивание биомассы, дрожжей); 4) впервые реализованной мобильности и малогаборитности ультразвуковой сушильной установки.


Описание области применения планируемой продукции или услуг
Предлагаемая сушильная установка предназначена для эффективной низкотемпературной сушки ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности продуктов сельскохозяйственного и биофармацевтического назначения, с сохранением не только их структуры, но и всех полезных веществ, витаминов, ферментов, а также вкусовых качеств продукции, увеличивает срок хранения и всхожесть семян и др.).


Указание конкурентных преимуществ планируемой продукции или услуг
Основными преимуществами предлагаемой сушильной установки перед распространенными конвективными (тепловыми) сушилками являются: – высокая интенсивность процесса; – возможность обеспечения качественной и эффективной сушки при низких температурах, или принципиально без повышения температуры (исключение разрушения структуры, сохранения всхожести зерна и т.п.); – возможность разработки самонастраивающихся ультразвуковых генераторов, что не требует пользовательского контроля над работой системы. В качестве конкурентной продукции в РФ можно отметить ультразвуковую сушилку (патенты РФ №2095707, 2062416), представляющую собой камеру длиной 13 метров с газоструйным излучателем, питаемым специальным компрессором. Стоимость такой сушилки составляет несколько десятков миллионов рублей, что делает ее практически недоступной для рядового потребителя. Подобные ультразвуковые сушилки, разработаны и запатентованы (патенты США №43334366, 6233844) за рубежом и производятся фирмами Jetsonic processes (США) и OUTOKUMPU OY (Финляндия) для крупных промышленных производств. Таким образом, все созданные до настоящего времени сушилки являются крупногабаритными и дорогостоящими. Действие большинства из них основано на использовании газоструйных излучателей, требующих применения компрессоров высокого давления. Это обуславливает их высокую энергоемкость, низкую эффективность и высокую стоимость. Основными конкурентными преимуществами предлагаемой установки, являются: – низкотемпературная, экономичная сушка с сохранением свойств сельхозпродуктов. Снижение энергозатрат и времени сушки. Энергозатраты менее 2 кВт электроэнергии на 1 кг зерна с начальной влажностью 25%. Время сушки 15 мин/кг; – наиболее эффективное использование ультразвуковой энергии за счет специальной формы технологического объема; – повышение КПД пьезоизлучателя до 80%. – значительное снижение стоимости сушильной установки за счет малых габаритов и отказа от использования газоструйных излучателей и применения высокоэффективных пьезоэлектрических излучателей.


Обозначение объема платежеспособного спроса и его географии
Потенциальными потребителями предлагаемой ультразвуковой сушильной установки являются предприятия биофармацевтического кластера. Ввиду отсутствия подобных разработок в других странах – следует рассчитывать на потребителя из-за рубежа. Такие страны, как Корея и Китай проявляют интерес к разработкам малогабаритных ультразвуковых сушилок. Свидетельством наличия спроса является выполнение заявителями проектов по разработке сушильных установок по заказу фирмы LG (Респ. Корея 2005-2006 гг.), фирмы Pharmatech A.S. (Норвегия 2007 г.), фирмы Dooson (Респ. Корея 2008 г.). Для продвижения сушильной установки на рынок предполагается проведения ряда мероприятий включающих: участие в специализированных выставках, размещение рекламы в профессиональных изданиях, через Интернет на сайте разработчиков www.u-sonic.ru, и путем рассылки рекламной информации.


Перечень основных публикаций и публичных выступлений, в которых отражены достигнутые результаты научно-исследовательских работ по проекту
1. 1 : "Researches of ultrasonic dehydration efficiency" Khmelev V.N., Shalunov A. V., Barsukov R.V., Abramenko D.S., Lebedev A.N. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A (Applied Physics & Engineering) China: 2010. P ¬62.
2. 2 : "Ультразвуковые много-функциональные и спе-циализированные аппараты для интен-сификации технологических процессов в промышленности, сельском и домашнем хозяйстве (монография)" Хмелев В.Н., Леонов Г.В., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н., Шалунов А.В. Барнаул: АлтГТУ, 2007. – 400 с.
3. 3 : "Применение ультразвука высокой интенсивности в промышленности (учебник)" Хмелёв В.Н., Сливин А.Н., Барсуков Р.В., Цыганок С.Н., Шалунов А.В. Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 500 экз. 230 с.
4. 4 : "Compact Ultrasonic Dryer for Capillary-porous and Loose Materials" Khmelev V.N., Shalunov A. V., Choo Kwang Moon, Lee Hyo-Jai, Lebedev A.N., Khmelev M.V. Ninth International Workshops and Tutorials on Electron Devices and Materials EDM'2008: Workshop Pro-ceedings. - Novosibirsk: NSTU, 2008. - P.295-299.
5. 5 : "Особенности проектирования электронных генераторов для излучателей, предназначенных для воздействия на газовые среды" Хмелев В.Н., Барсуков Р.В., Шалунов А.В., Абраменко Д.С., Генне Д.В., Абрамов А.Д. Известия Томского Политехнического Университета. – 2010. – Т. 316. – № 4. –С.77–81. (Импакт-фактор 0,118)


Текущая стадия разработки проекта
Научно-исследовательская работа


Форма защиты интеллектуальной собственности
Получены патенты, свидетельства


Информация об охранных документах

-

Финансовые показатели Проекта

Общая стоимость проекта (тыс. рублей)
3540


Фактически профинансировано (тыс. руб.)
Всего Капитальные вложения НИОКР Прочие расходы
Федеральный бюджет 2500 2500 0 0
Краевой бюджет 0 0 0 0
Местный бюджет 0 0 0 0
Собственные бюджет 70 70 0 0
Привлеченные средства 970 970 0 0

Перечень работ, необходимых для доведения проекта до стадии коммерческого использования
Направление расходов Содержание Стоимость (тыс. руб.)
Капитальные вложения
Всего, в том числе 0
НИОКР
Всего, в том числе 0
Прочие расходы
Всего, в том числе 0
ИТОГО: 0

Срок реализации Проекта (месяцев)
18


Срок окупаемости инвестиций (месяцев)
30


Формы сотрудничества

- Организация совместного производства
- Финансовые ресурсы
- Совместная реализация продукции
- Привлечение потенциальных потребителей


Потенциальный промышленный партнер:
Предприятия биофармацевтического кластера, а также предприятия сельскохозяйственного назначения


Информация о прохождении экспертиз

Вид экспертизы Организация, проводившая экспертизу Дата проведения экспертизы
Государственная нет
Экологическая нет
Кредитная нет
Независимая нет

Ключевые слова

-


Графические, презентационные, текстовые и иные материалы к проекту

-