I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   1 5 ,   N o .   1 Ju ly   201 9 ,   pp .   14 8 ~ 1 5 4   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 5 .i 1 . pp14 8 - 15 4             148       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   U si n g   i n f r a r e d   r a d i a t i o n   i n   p r e p a r a t i o n   o f   f e e d   f o r     f a r m   l i v e st o c k       S e r g e i   V .   S h c h i to v ,   E k at e r i n a   I .   R e s h e tn i k ,   V ya c h e s l av   G .   Ev d o k i m ov ,   Lyu b ov   I .   P e r e p e l k i n a,   Zo ya  F .   K r i v u c a,   Y u l i a   R .   S am ar i n a ,   Ev ge n i E.   K u z n e ts ov ,   N atal i A .   K ap u s ti n a   F a E a s t e rn  S t a t e   A g ra r i a U n i v e r s i t y ,   R us s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T   Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e A ug  6 ,   2018   R e v i s e N o v   19 ,   2018   A c c e pt e M a r   3 ,   201 9       T he   a r t i c l e   i ha n de s c r i be s   a   pr o c e s s i ng   l i ne   f o r   pr e p a r a t i o of   f e e f o r   f a r m   l i v e s t o c a nd  t he   de s i g o f   a i nf r a r e dr y i ng   uni t   i nt e g r a t e i n t o   t hi s   l i n e .   T he   m a i o bj e c t i v e   o f   t hi s   s t udy   i s   t o   f i nd   w a y s   t o   pr o v i de   a   f ul l - v a l ue   f e e di ng   o f   f a r m   a ni m a l s   t h r o ug ho ut   t he   c a l e nd a r   y e a r .   A t   pr e s e nt ,   t he r e   a r e   v a r i o us   m e t ho ds   f o r   pr e s e r v i ng   f e e pr o po s e w i t t he   a i m   o f   pr o v i di ng   a   f ul l - f l e dg e di e t .   H o w e v e r ,   f o l l o w i ng   t he   r e c o m m e nda t i o ns   f o r   f e e s t o r a g e   a c c o r di ng   t o   t he   r e c o m m e nde c o ndi t i o ns ,   a s   a   r u l e ,   r e s u l t s   i hi g h   l o s s e s   o f   i t s   t o t a l   w e i g ht   a n d   nu t r i t i o na l   p r o pe r t i e s   due   t o   a   l o ng   w i nt e r   p e r i o w i t l o w - t e m pe r a t u r e   r e g i m e s ,   t y pi c a l   o f   t he   A m ur   R e g i o n   of   R us s i a .   T hi s   a r t i c l e   pr e s e n t s   t he   r e s u l t s   o f   t he   s t u dy   o f   a   pr o s pe c t i v e   p r o c e s s i ng   l i ne   f o r   t he   pr e p a r a t i o o f   f e e f o r   l o ng - t e r m   s t o r a g e ,   w hi c h   e ns u r e s   t h e   pr e s e r v a t i o o f   t he i r   b a s i c   nu t r i t i o na l   p r o pe r t i e s ,   w i t a i n t e g r a t e i nf r a r e d r y i ng   uni t .   Ke y w or ds :   D r y i n g   u n i t     F e e r a t i o n   In f r a r e ra d i a t i o n   N ut r i t i o na l   p r o pe r t i e s   P r o c e s s i n l i n e   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   S e r ge i   V .   S h c h i t o v ,     F a E a s t e rn  S t a t e   A g ra r i a U n i v e r s i t y ,     B l a go ve s h c h e n s k ,   R us s i a .   E m a i l :   a l e ks a nd r o v n a . l g @ m a i l . ru       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   a n a l y s i s   of   t h e   e xi s t i ng  a n a ppl i e f e e r a t i o n s   s h o w s   t h a t   t h e   f a rm s   of   t h e   A m u r   R e gi o n   us e   t h e   f o l l ow i n l i v e s t oc fe e ds :   h a y ,   s i l a ge ,   t ub e r o us   r o o t s ,   c uc ur b i t s   c r o ps   (e .   g.   p um p ki n   a n d   z uc c hi n i a nd  gra i n   ( i n   v a ri o us   fo r m s [1].   T h e s e   t y p e s   of   fe e d s   pr o v i de   fo r   a   f ul l - f l e dge di e t   of  f a rm   a n i m a l s   du r i ng  t h e   c a l e n d a r   y e a r .   A t   t h e   s a m e   t i m e ,   i t   s h o ul b e   n o t e t h a t   i n   c a s e   o f   us i n t h e   f i r s t   t hr e e   t y p e s   of   f e e i n   w i n t e r ,   t h e   m a i d i f f i c ul t y   i s   t h e i r e m o v a l   f r o m   s t o r a ge   a n d   t ra n s po rt   t o   t h e   f e e di n g   a r e a s .     A c c o r di n t o   s o m e   s t udi e s ,   t h e   l o s s   of  fe e d   a n n u t r i e n t s   c a n   b e   up  t o   25  . . . 30% ,   w h i c h,   i n   t u rn,     ha s   a   s i g n i f i c a n t   i m p a c t   o n   t h e   p r o duc t i o n   u n i t   c o s t   [2].   T he r e fo r e ,   a s   o t o da y ,   t h e   i s s ue   of   pr e pa r i n f e e ds   a n e n s u ri n a   f ul l - f l e dge ra t i o n   f o r   f a r m   l i v e s t o c i s   pa r t i c ul a rl y   r e l e v a n t   f o r   r e gi o n s   w i t h   l o w   a i r   t e m pe ra t u r e s   i t h e   w i n t e r .     U n de r   s uc h   c o n d i t i o n s ,   t h e   m o s t   e ff i c i e n t   m e t h o o f   pr e pa r i ng  f e e i s um m e a nd  a ut u m n   i s   dr y i n g .   O n e   o f   t h e   m a i pa ra m e t e r s   f o r   t hi s   m e t h o o f   fe e s t o r a ge   i s   m o i s t u r e   c o n t e nt ,   w h i c h,   de pe n di ng  o t h e   t y p e   of   fe e d,   s h o ul b e   13. . . 2 0%  [3 - 4 T h e   p r o c e s s e s   fo pr e pa ri n f e e ds   fo r   l o n g - t e rm   s t o ra ge   by   dr y i n di f fe r   o n l y   i n   t h e   m e t h o ds   of   s uppl y i n h e a t .   T h e y   a r e   c o n v e c t i v e   h e a t i ng,   c o n duc t i v e   h e a t i n g ,   h e a t i ng  b y   t h e r m a l   ra di a t i o n,   h e a t i n b y   e l e c t r i c   c urr e nt s   o f   h i g h   a n ul t r a hi g h   f r e que n c y   a n s ub l i m a t i o h e a t i n g.   E a c of   t h e s e   d r y i n m e t h o ds   h a s   i t s   p r o s   a n d   c o n s .   A t   p r e s e n t ,   t h e   m o s t   w i de l y   a ppl i e d   m e t h o ds   a r e   a s   f o l l o w s :   c o n v e c t i v e ,   s ub l i m a t i o n   a n i n f ra r e d r y i n g   [5 - 6] .   T h e   a na l y s i s   of   kn ow n   m e t h o ds   s h o w s   t h a t   t h e   m o s t   pr o s pe c t i v e   t e c h ni que   f o r   t h e   A m u r   R e gi o n,   g i v e n   i t s   c o n d i t i o n s ,   i s   i n f r a r e d   d r y i n g   [7 - 8] .   T h i s   m e t h o a l l o w s   t o   us e   up  t o   100%  of   t h e   s uppl i e h e a t ,   w h i c h   i s   e s pe c i a l l y   i m po r t a n t   s i n c e   t h e   c os t   of   e n e r gy   c a rr i e r s   i s   qui t e   h i g h.   A t   t h e   s a m e   t i m e ,   i t   s ho ul b e   n o t e t ha t   t h e   du ra t i o n   o f   pr e pa ra t i o of  f e e ds   by   t h e   p r o po s e m e t h o i s   m uc h   s h o rt e c o m pa r e t o   o t h e r s .   T hi s   i s   d ue   t o   t h e   f a c t   t ha t   s uc a   h e a t   i n put   p r o v i de s   fo r   a n   i n t e n s i v e   e v a po r a t i o n   p r o c e s s   a l r e a dy   a t   a   t e m pe ra t u r e   o f   40 - 600°   C ,   w h i c h   u l t i m a t e l y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       U s i ng  i nf r ar e d   r ad i at i on   i n   pr e p ar at i on  o f   f e e d   f or   f ar m   l i v e s t oc k   ( Se r ge i   V .   S hc h i t o v )   149   r e s ul t s   i m a xi m u m   p r e s e r v a t i o o f   t h e   n u t r i e n t   p r o pe r t i e s   o t h e   d r y i n g   p r o duc t   a nd  m i ni m a l   h e a t   l o s s   du r i ng  t h e   h e a t i ng  o f   t h e   s t r uc t u r e   [ 9].   T h e r e f o r e ,   t h e   a i m   o f   t hi s   w o r i s   t o   de s i g n   a   p r o c e s s i n l i n e   w i t h   a n   i n t e g r a t e i n f r a r e d   d r y i n g   u n i t   t o   r e duc e   e n e rgy   c o s t s   of   pr e pa r i n g   f e e ds   fo r   l o ng - t e r m   s t o ra ge .   A c c o r di n t o   pr e v i o us   s t udi e s   [10 - 11],   d r y i n w i t h   i n f r a r e ra y s   c r e a t e   t e m pe ra t u r e   e xt r e m e s ,   w hi c fo r c e   m o i s t ur e   t o   m o v e   a l o n t h e   h e a t   f l o w   i n t o   t h e   m a t e ri a l .   I a dd i t i o n,   i t   p a r t i a l l y   e v a po r a t e s   f r o m   t h e   s ur f a c e .   T h e   r e s ul t i n i n c r e a s e   i n   t h e   m o i s t u r e   c o n t e n t   g ra di e nt ,   w hi c h   e xc e e ds   t h e   t e m pe ra t u r e   g ra di e n t ,   b e c o m e s   t h e   r e a s o n   w h y   t h e   m o i s t u r e   b e gi n s   t o   m ov e   t o   t h e   o ut e r   s u r f a c e .   T hus ,   t h e   t e m pe ra t u r e   g r a di e n t   m us t   b e   m i ni m i z e a s   i t   ha s   a n   i nh i b i t o r y   e ff e c t   o n   t h e   m o v e m e n t   o f   m o i s t u r e   w i t hi n   t h e   f e e d     m a t e ri a l   [1 2 - 14] .       2.   M A TER I A A N D   M ETH O D S   O n e   e xa m pl e   o f   us i n i n f ra r e r a d i a t i o n   i n   t h e   pr e p a r a t i o n   o f   f e e f o r   l o n g - t e r m   s t o r a ge   i s   p r e s e n t e i n   t h e   pr o c e s s i n l i n e   s h o w n   i n   F i g u r e   1.   T h e   a ppl i c a t i o n   of   t h i s   l i n e   w i l l   a l l o w   pr e s e r v i n t h e   nut ri t i o n a l   pr o pe rt i e s   of   t h e   fe e a n de c r e a s i n t h e   e n e r gy   c o s t s   fo r   i t s   pr e pa ra t i o n   s i g ni f i c a n t l y .   T h i s   p r o c e s s i n l i n e   i s   de s i gn e f o r   l a rge   a g r i c u l t u ra l   p r o duc e r s   [1 1].   T h e   l a y o ut   of   t h e   i n f ra r e d r y i n u n i t   i n c l ude i n   t h e   p r o po s e d   pr o c e s s i n l i n e   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   2 .           F i gu r e   1 .   P r o c e s s i n l i n e   f o r   f e e p r e pa r a t i o n   w i t a i n f r a r e d r y i n g   u n i t       F r o m   t h e   s t o r a ge   b i n   t h e   f e e m a t e r i a l   e nt e r s   t h e   l o a di ng  t ra y   1,   w h e n   i t   i s   di s t ri b ut e e v e n l y   a n s e n t   t o   t h e   c o n v e y o r   5.   O n   e nt e r i n t h e   w o r ki n c ha m b e r ,   t h e   fe e m a t e r i a l   i s   h e a t e unde r   t h e   l o n gw a ve   h e a t i n e l e m e n t s   3 .   I n f r a r e r a y s   h e a t   t h e   p r o duc t   fo r   a   f e w   s e c o n ds .   S i m u l t a n e o us l y ,   4,   t hr o ugh   t h e   a i r   duc t   s y s t e m ,   t h e   s ur f a c e   of   t h e   f e e m a t e r i a l   i s   c o o l e by   t h e   a i r f l ow   ge n e r a t e by   t h e   b l ow e r   6.   T h e   b l o w i n s pe e m a y   v a r y   f r o m   10  t o   30   m / m i n.   T h e   c oo l i n o f   t h e   s ur f a c e   fo r c e s   t h e   m o i s t ur e   t o   m o v e   t o   t h e   s ur f a c e ,   w h i c i n c r e a s e s   t h e   d r y i n g   s pe e by   t i m e s .   T h e   d ri e f e e m a t e ri a l   i s   po ur e o n t o   t h e   d i s c ha r ge   c h ut e   a nd  t h e p a c ke i b a gs .   T h e   c o n v e y o r   5   i s   d r i v e by   t h e   e l e c t r i c   m o t o 7.   T h e   dr y i n p r o c e s s   w e   s t udi e i n v o l ve f e e m a t e ri a l   w i t h   t h e   i n i t i a l   m o i s t u r e   c o n t e nt   o 18. . . 3 2%.   T h e   p r o m i n e n t   f e a t u r e   o f   t h e   p r o po s e dr y i n u ni t   i s   t h e   c o m b i na t i o n   o f   t w o   m e t h o ds   o f   h e a t   s upp l y - t h e rm a l   ra di a t i o n   a nd  c o n v e c t i o n .   S i m ul t a n e o us l y   w i t h   h e a t i ng,   t h e   s ur f a c e   of   t h e   fe e i s   b e i n c oo l e by   t h e   a i r   f l ow   ge n e ra t e by   t h e   b l ow e r .   A t   t h i s ,   t h e   m o i s t u r e   b e gi n s   t o   m i g ra t e   f r o m   t h e   c o r e   of   t h e   f e e t i t s   s ur f a c e ,   w h i c s i g ni f i c a nt l y   i n c r e a s e s   t h e   d r y i n g   s pe e [1,   11 ,   1 5 16] .   T h e   t e s t i ng  o f   t h e   d r y i ng  u ni t   w a s   c a rri e o ut   i n   a c c o r da nc e   w i t t h e   r e c o m m e n de ge n e ra l   a nd  pa r t i c ul a m e t h o ds   us i n g   s pe c i a l i z e p r o g r a m s   f o r   m a t h e m a t i c a l   c a l c ul a t i o n,   e xpe r i m e nt a l   s i m ul a t i o n   a n d   r e g r e s s i o n   a na l y s i s   m e t h o ds   [11,   17].   T h e   fo l l ow i n pa ra m e t e r s   w e r e   m e a s ur e d:   t h e   i ni t i a l   a n f i na l   m o i s t u r e   c o n t e n t   o f   t h e   f e e m a t e r i a l ,   t h e   f r i a b i l i t y   of  t h e   d r i e f e e d,   e n e r gy   c o n s u m pt i o n,   t h e   c a pa c i t y   a n po w e r   of  t h e   u n i t ,   t h e   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   d r y i n g   a ge nt ,   t h e   a i f l o w   r a t e .     T o   m e a s ur e   t h e   a b ove   pa r a m e t e r s ,   s pe c i a l i z e l a b o r a t o r y   i n s t r u m e nt s   a n a pp a ra t us   w e r e   us e d.     T h e   da t a   o b t a i n e du ri n t h e   e xpe r i m e nt   w a s   pr o c e s s e v i a   kn o w n   m e t h o ds   o f   m a t h e m a t i c a l   s t a t i s t i c s   w i t t h e   us e   o f   i n f o r m a t i o t e c hn o l o gi e s .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   1 Ju ly   201 9   :     14 8   -   15 4   150       F i gu r e   2 .   G e n e ra l   v i e w   of   t h e   i n f r a r e d   d r y i n g   u n i t :   1 )   l o a di ng   t ra y ;   2 )   s t o ra ge   b i n ;   3 )   i n f ra r e h e a t i ng  e l e m e n t s ;   4 )   a i r   duc t s ;   5 )   c o n v e y e r ;   6 )   b l ow e r ;   7 )   m o t o r;   8 )   f ra m e ;   9 )   di s c h a r ge   t ra y       3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e o r e t i c a l   s t udi e s   a nd  e xpe ri m e nt a l   t ri a l s   o f   t h e   p r o c e s s i n l i n e   w i t h   t h e   i n f r a r e d r y i n u ni t   c o n duc t e a t   t h e   F a r   E a s t e rn   S t a t e   A gra r i a n   U ni v e r s i t y   (A m u r   R e gi o n ,   B l a go v e s h c h e n s k,   t h e   R us s i a F e de r a t i o n a n d   a t   t h e   a g r i c u l t u ra l   e nt e r p ri s e   " O R T A "   v e r i f i e t h e   v a l i d i t y   a n d   a p p r o pri a t e n e s s   o f   t h e   c h o s e m e t h o of   pr e pa r i ng  f e e fo r   l o n g - t e rm   s t o ra ge   a n j us t i f i e t h e   n e c e s s i t y   f o r   i t s   a pp l i c a t i o n   i n   f e e di n o f a r m   l i v e s t oc k.     S e ve r a l   s t ud i e s   [1,   10 11]  p r o v i de   t h e   t h e o r e t i c a l   j us t i f i c a t i o n   f o r   t h e   us e   of   i n f r a r e r a d i a t i o n   i n   t h e   pr e pa ra t i o n   o f   f e e fo r   l o n g - t e rm   s t o ra ge .   A s   a   r e s ul t   o e xpe ri m e n t a l   s t ud i e s ,   t w o - di m e n s i o n a l   F i gu r e s   a nd  F i gu r e   4 ,   a n t hr e e - di m e n s i o na l   i n   F i gu r e s   a nd  6 ,   g r a p hi c a l   m o de l s   o f   i n t e ra c t i ng  de pe n de n c e s   of   t h e   m a i pa r a m e t e r s   w e r e   o b t a i n e d .   F o r   t h i s ,   t h e   o ri gi na l   r e g r e s s i o n   e qu a t i o n s   w e r e   r e duc e t o   e qua t i o n s   w i t h   t w o   f a c t o r s ,   a nd  t h e   r e m a i ni n i nt e ra c t i n v a l ue s   w e r e   l e f t   a t   c o n s t a n t   l e v e l s .   T h e   fo l l ow i n pa ra m e t e r s   w e r e   s e t   a s   v a r i a t i o n   f a c t o r s :   х1    h e a t i ng  t e m pe r a t u r e   o f   t h e   fe e m a t e r i a l   s u r f a c e   (t ° ),   ;   х2    du ra t i o n   o f   dr y i n ),   m i n;   х3    a i r   s up pl y   i n t e n s i t y   (V ),   m / m i n;   х4    i ni t i a l   m o i s t u r e   c o nt e nt   o f   t h e   f e e m a t e ri a l   (W 1) ,   % .   T h e   f o l l o w i n pa r a m e t e r s   w e r e   s e t   a s   f i na l   v a l ue s :   Y   s pe c i f i c   pow e r   o f   t h e   u ni t   (N у д ),   W / kg  a n Y 2     f i na l   m o i s t u r e   c o n t e n t   o f   t h e   f e e m a t e r i a l   (W ),   % .           F i gu r e   3 .   A na l y t i c a l   de pe n de n c e   b e t w e e n   s pe c i f i c   h u m i di t y   a n d   h e a t i n g   t e m pe ra t u r e :   t h e o r e t i c a l   (= 24   m i n,   V = 10   m / m i n,   W 1= 20 %)  a n d   e xpe ri m e n t a l   = 23   m i n,   V = 20   m / m i n,   W 1 = 21 . 92%)       T h e   a na l y s i s   of   t h e   r e l a t i o n s hi ps   p r e s e n t e i n   F i gu r e   pr o v e s   t h a t   a n   i n c r e a s e   i n   t h e   h e a t i n g   t e m pe ra t u r e   o f   t h e   s u r f a c e   of   t h e   f e e m a t e r i a l   l e a ds   t o   a   s i g n i f i c a n t   i n c r e a s e   i t h e   s pe c i f i c   pow e r   o f   t h e   dr y i n g   u ni t .   T h e r e fo r e ,   i t   i s   r e c o m m e n de t o   d r y   t h e   f e e m a t e r i a l   a t   t e m pe ra t u r e s   up  t o   45° C.   T h e   a n a l y s i s   of   t h e   r e l a t i o n s h i ps   p r e s e n t e i n   F i gu r e   s h o w s   t h a t   t h e   m i n i m u m   f i na l   hum i di t y   i s   ob t a i n e a t   t h e   m i n i m u m   o m a xi m u m   a i f l ow   r a t e .   T h e r e fo r e ,   i t   i s   po s s i b l e   t o   a dj us t   t h e   a i r   f l o w   r a t e   by   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       U s i ng  i nf r ar e d   r ad i at i on   i n   pr e p ar at i on  o f   f e e d   f or   f ar m   l i v e s t oc k   ( Se r ge i   V .   S hc h i t o v )   151   f a c t o r i ng  i n   t h e   h e a t i n t e m pe ra t u r e   a n t h e   f o l l ow i n pa ra m e t e r s :   m i ni m u m   f l ow   r a t e   fo r   m i n u m i m   po s s i b l e   t e m pe ra t u r e ;   m a xi m u m   f l o w   r a t e   f o r   m a x i m um   po s s i b l e   t e m pe ra t u r e .   T h e   b i v a r i a t e   a na l y t i c a l   de pe n de n c i e s   w e r e   b ui l t   us i ng  M i c r o s of t   E xc e l   2 010.   T o   v i s ua l i z e   t h e   i n f l ue n c e   o i n t e ra c t i n f a c t o r s   o n   t h e   dr y i n p r o c e s s   of   t h e   f e e m a t e ri a l ,     w e   c o n s t r uc t e t h e   r e l e v a nt   r e s po n s e   s u r f a c e s   a n d   t h e   c r o s s - s e c t i o n s   o f   t h e   r e s po n s e   s ur f a c e   us i n M a t h c a   2000  P r o f e s s i o n a l .           F i gu r e   4 .   A na l y t i c a l   de pe n de n c e   b e t w e e n   f i n a l   hum i di t y   c o n t e n t   a nd  a i f l ow   ra t e :   t h e o r e t i c a l   ( t = 400С ,   τ= 24   m i n ,   W 1= 20%)   a nd  e xpe r i m e nt a l   ( t = 430С ,   τ= 23   m i n,   W 1 = 21. 9 2%)         F i gu r e   5 .   T h e   r e s po n s e   s u r f a c e   of   t h e   f i na l   p a r a m e t e o f   t h e   s pe c i f i c   pow e r   (N у д t a ki n g   i nt o   a c c o un t   t h e   a i f l ow   r a t e   (V = 20   m / m i n )   a nd  t h e   i ni t i a l   m o i s t u r e   c o n t e n t   o f   t he   f e e m a t e ri a l   (W 1 = 21 . 98%)           F i gu r e   6 .   T h e   c r o s s - s e c t i o n   o f   t h e   r e s po n s e   s u r f a c e   of   t h e   f i na l   pa ra m e t e o f   t h e   s pe c i f i c   pow e r   (N у д t a ki n g   i n t o   a c c o un t   t h e   a i f l o w   r a t e   (V = 20   m / m i n )   a nd  t h e   i ni t i a l   m o i s t ur e   c o n t e nt   o f   t h e   f e e m a t e r i a l   (W 1= 21. 98%)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   1 Ju ly   201 9   :     14 8   -   15 4   152   T h e   v i s ua l   a n a l y s i s   of   t h e   c r o s s - s e c t i o n   o f   t h e   r e s po n s e   s ur f a c e   i n   F i g u r e   6 ,   h e l ps   t o   e s t a b l i s h   t ha t   w i t h   a   c o n s t a nt   a i r   f l o w   r a t e   (V = 20   m / m i n a n t h e   i ni t i a l   m o i s t u r e   c o n t e n t   o f   t h e   f e e m a t e ri a l   (W 1= 21. 98%) ,   t h e   s pe c i f i c   p ow e r   (N у д i n c r e a s e s .   T h e   r e s po n s e   s ur f a c e   o f   t h e   f i n a l   p a r a m e t e r   o f   t h e   f i n a l   m o i s t u r e   c o n t e nt   o f   t h e   fe e m a t e ri a l   (W t a k i n i n t o   a c c o u nt   t h e   du ra t i o n   o f   t h e   dr y i n p r o c e s s   = 2 2   m i n )   a n t h e   a i r   f l o w   r a t e   (V = 20   m / m i n )   a s   s h o w n   i n   F i g u r e   a n d   T h e   c r o s s - s e c t i o n   o f   t h e   r e s po n s e   s ur f a c e   of   t h e   f i n a l   pa ra m e t e r   o t h e   f i n a l   m o i s t u r e   c o n t e nt   of   t h e   fe e m a t e r i a l   (W t a k i n i nt o   a c c o un t   t h e   du r a t i o n   o f   t h e   dr y i n g   p r o c e s s   = 22   m i n)  a n d   t h e   a i f l o w   r a t e   (V = 20   m / m i n )   a s   s h o w n   i F i gu r e   8 .         F i gu r e   7 .   T h e   r e s po n s e   s u r f a c e   of   t h e   f i na l   p a r a m e t e o f   t h e   f i n a l   m o i s t u r e   c o n t e n t   o f   t h e   f e e m a t e r i a l   (W t a k i n i n t o   a c c o un t   t h e   du ra t i o o f   t h e   d r y i ng  p r o c e s s   = 22   m i n )   a nd  t h e   a i f l ow   ra t e   (V = 20   m / m i n )         F i gu r e   8 .   T h e   c r o s s - s e c t i o n   o f   t h e   r e s po n s e   s u r f a c e   of   t h e   f i na l   pa ra m e t e o f   t h e   f i n a l   m o i s t u r e   c o n t e nt   o f   t h e   f e e m a t e r i a l   (W )   t a ki n g   i nt o   a c c o un t   t h e   du r a t i o n   o f   t h e   d r y i n g   p r o c e s s   = 22   m i n)  a n d   t h e   a i f l o w   r a t e   (V = 20   m / m i n )       T h e   v i s ua l   a na l y s i s   of   t h e   r e s po n s e   s ur f a c e   c r o s s - s e c t i o n s   i n   F i gu r e   8,   e s t a b l i s h e s   t ha t   w h e n   t h e   dura t i o o f   t h e   d r y i n g   p r o c e s s   = 22   m i n )   a nd  t h e   a i r   f l ow   r a t e   (V = 20   m / m i n )   a r e   c o n s t a nt s ,   t h e   f i n a l   m o i s t u r e   c o n t e nt   (W de c r e a s e s .   T o   c o n f i r m   t h e   r e s ul t s   o f   t h e   s t udy ,   w e   c o m pa r e s e ve r a l   d r y i n g   m e t h o ds ,   s i m i l a r   t o   t h e   p r o po s e d   o n e   i n   m a i n   p a r a m e t e r s   (du r a t i o n   o f   t h e   pr o c e s s   a n t h e   h e a t i n t e m pe r a t u r e   o f   t h e   f e e pr o duc t   s ur f a c e ).   A m o n t h e m   w e r e   t h e   c o n v e c t i v e ,   s ub l i m a t i o n   a nd  c o n duc t i v e   h e a t i ng,   a s   w e l l   a s   h e a t i n g   by   ul t ra h i g f r e que n c y   f i e l ds   (m i c r o w a ve   dr y i n g) .     T h e   c o m pa ri s o n   w a s   b a s e o n   t h e   t hr e e   m a i n   c o m po n e nt s   o f   t h e   t o t a l   e n e r gy   c o n s um pt i o n   i n di c a t o r s :   d i r e c t   e n e r gy   c o s t s ,   e n e r gy   c o s t s   of   h um a n   l a bo r   a n t h o s e   of   t h e   e qui p m e nt   a s   s h o w n   i n     F i gu r e s   9 - 11 T h e   pr e s e nt e da t a   a l l o w e us   t o   c o n c l ude   t ha t   t h e   di r e c t   e n e r gy   c o s t s   f o r   t h e   i n f r a r e d r y i n g   a r e   41. 2%  l o w e r   t ha n   f o r   c o n duc t i v e   a nd  m i c r o w a v e   dr y i n g,   63. 1%   l o w e r   t h a f o r   t h e   s ub l i m a t i o d r y i n a n d   66. 7%   l o w e r   t ha t h o s e   o f   t h e   c o n v e c t i ve   m e t h o d.     T h e   a n a l y s i s   of  t h e   da t a   i n   F i gu r e   10  h e l ps   t o   e s t a b l i s h   t h a t   t h e   e n e r g y   c o s t s   of  h um a n   l a b o r   fo r   t h e   i n f r a r e d r y i n a r e   4 2. 2 l o w e r   t h a f o r   c o n duc t i v e   a n d   m i c r o w a v e   dr y i n g ,   63 . 8%   l o w e r   t h a n   f o r   s ub l i m a t i o d r y i n g   a nd  66 . 7 l o w e r   t ha f o r   c o n v e c t i ve   dr y i n g .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       U s i ng  i nf r ar e d   r ad i at i on   i n   pr e p ar at i on  o f   f e e d   f or   f ar m   l i v e s t oc k   ( Se r ge i   V .   S hc h i t o v )   153       F i gu r e   9 .   D i r e c t   e n e r gy   c os t s   by   di ffe r e nt   m e t h o ds   o f   dr y i n g           F i gu r e   10 .   E n e r gy   c o s t s   of   h u m a l a b o r   by   di f fe r e n t   m e t h o ds   o f   dr y i n g           F i gu r e   11 .   E n e r gy   c o s t s   of   t h e   e qu i pm e nt       T h e   a n a l y s i s   of   t h e   da t a   i n   F i g u r e   11  po i n t s   t o   t h e   f a c t   t ha t   t h e   e n e r gy   c o s t s   o t h e   e qui pm e n t   f o r   t h e   i n f r a r e d r y i n a r e   4 1. 7 l o w e r   t h a f o r   c o n duc t i v e   a n d   m i c r o w a v e   dr y i n g ,   63 . 2%   l o w e r   t h a n   f o r   s ub l i m a t i o n   d r y i n a n 66 . 7%  l o w e r   t h a n   f o r   c o n v e c t i v e   dr y i n g.   T h us ,   b a s e o n   t h e   c o m pa ra t i v e   c a l c ul a t i o n s   pr e s e nt e a b ov e ,   t h e   a u t h o r s   e s t a b l i s h e t ha t   t h e   p r o po s e c o m b i n e t h e rm a l   r a d i a t i o d r y i n m e t h o ha s   m i ni m u m   v a l ue s   fo r   e a c h   c h o s e n   e n e r gy   i n d i c a t o r s .   T h e   c o n duc t e f ue l   a n e n e r gy   e v a l ua t i o n   o f   t h e   e xi s t i n g   m e t h o ds   of   dr y i n a nd  t h e   p r o po s e c o m b i n e t h e rm a l   ra di a t i o n   a ge n t   w i t h   a   c o n v e c t i ve   s uppl y   s h o w e t h a t   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   1 5 ,   N o .   1 Ju ly   201 9   :     14 8   -   15 4   154   duri n t h e   p r e pa ra t i o n   o t h e   f e e m a t e ri a l   fo r   l o n g - t e rm   s t o r a ge   unde r   t h e s e   c o n di t i o n s ,   t h e   di r e c t   e n e r gy   c os t s   de c r e a s e by   42%,   t h e   e n e r gy   c os t s   of   h um a n   l a b o r   d e c r e a s e by   43%  a n t h o s e   of   t h e   e qui pm e nt   b y   41%  [ 6,   9] .   T h e   r e l i a b i l i t y   of   t h e   o b t a i n e d a t a   i s   c o n f i rm e by   t h e   c o nv e r ge n c e   of   t h e   t h e o r e t i c a l   j us t i f i c a t i o n s   a n e xpe ri m e nt a l   pa ra m e t e r s   de t e r m i n e i n   t h e   r e a l   o pe ra t i n c o n d i t i o n s   o f   t h e   c o m b i n e t h e rm a l   ra di a t i o uni t .   T h e   c o m pa ri s o n   o t h e s e   r e s ul t s   w i t h   t h e   da t a   pr e v i o us l y   ob t a i n e by   t h e   r e s e a r c h e r s   [7 ] [ 15 ] - [ 1 7]  pr o v e s   t h e   e f fe c t i ve n e s s   o t h e   p r o po s e s o l ut i o n ,   w h i c h   ha s   n o t   b e e n   c o n s i de r e by   t h e   a ppl i e s c i e n c e   i n   i t s   e n t i r e t y   be fo r e   n o w .     B a s e o n   t h e   f o r e go i n g,   i t   c a n   b e   c o n c l ude t ha t   t h e   us e   of   a   dr y i n u ni t   w i t h   i n f r a r e ra di a t i o t e c hn o l o g y   fo r   pr e pa ri n f e e d   f o r   l o n g - t e rm   s t o ra ge   r e duc e s   t h e   t i m e   o t h i s   p r e pa ra t i o n,   a s   w e l l   a s   e n e r gy   c os t s   pe r   p r o duc t i o n   u ni t .   Co n s e que n t l y ,   t h e   p r o po s e pr o c e s s i ng  l i n e   w i t h   t h e   i n f ra r e d r y i n u ni t   i s   a   hi g h l y   e ffe c t i ve   de s i gn   i nt e nde fo r   pr e pa ra t i o n   o fe e d   f o r   l o n g - t e rm   s t o r a ge ,   t ha t   i m p l e m e nt s   o r i g i n a l   i de a s   a n h a s   a n   e ngi n e e ri n n o v e l t y .   T h e   r e s ul t s   o f   t h e   s t udi e s   a r e   s uc c e s s f ul l y   u s e i n   t h e   f e e pr o duc t i o n   t e c hn o l o g y   b s e v e r a l   f a r m s ,   s uc h   a s   " O R T A " ,   " K o v a l e v s ki y   V .   A . "   a n d   o t h e r   a g r i c ul t u ra l   e n t e r p r i s e s .   T h e   a p pl i c a t i o n   of  t h e   o b t a i n e r e s ul t s   i t h e   p r o duc t i o n   a l l o w e t o   de c r e a s e   t h e   f e e pr e pa ra t i o n   t i m e   a nd  r e duc e   t h e   e n e r gy   co s t s   pe u n i t   o f   p r o duc t i o n .       R EF ER EN C   [ 1]   Y u. R .   S a m a r i na ,   A . V .   Y a k i m e n ko ,   T . Y a .   S a m a r i n a ,   I . V .   B um b a r :   J us t i f i c a t i o o f   P a r a m e t e r s   a nd  D r y i ng   R e g i m e s   o f   a I nf r a r e d   D r y i ng   U ni t .   M ac hi ne s   an E q ui pm e nt   f o r   V i l l a ge s   12  ( 201 2) ,   20 2 3.   [ 2]   V . V .   R e y m e r ,   Y u. R .   S a m a r i na ,   N . S .   M a na ko v:   T he   a g r a r i a s e c t o r   o f   t he   e c o no m y   o f   t he   A m ur   R e g i o n :   t r e nd s   a nd  de v e l o pm e nt   p r o s pe c t s .   F a r   E a s t e r A g r a r i a B ul l e t i n” .   J ou r n al   o f   R e s e ar c a nd  P r ac t i c e .   B l a g o v e s hc he ns 1   ( 201 7) ,   N o .   41 ,   113 12 1.     [ 3]   M . N .   K h ude n ko ,   L . V .   S he r s ne v :   B e l t - l i ne   pr o duc t i o o f   a r a b l e   f o dde r .   S a r a t o v:   S a r a t o v   U ni v e r s i t y   P ubl i s h i ng   H o us e ,   201 1,   11 1.   [ 4]   V . N .   S h l a p uno v:   A r a bl e   f o dde r   c r o pp i ng .   2nd   e di t i o n,   r e v i s e a n e n l a r g e d.   M i ns k:   U R A D Z H A I ,   2011 ,   2 88 .   [ 5]   L .   Z ha o ,   H .   M i t o m o:   R a di a t i o e f f e c t s   o di hy dr o x y pr o p y l - c hi t o s a n” .   P o l y m .   D e g r a d. S t a b.   93  ( 200 8) ,   N o .   8,   1607 - 161 0.     [ 6]   B . A .   S e m e no v :   E ng i ne e r i ng   e xpe r i m e n t   i i ndu s t r i a l   he a t   e n g i ne e r i ng ,   he a t   po w e r   a n h e a t   t e c hno l o g i e s :     a   t ut o r i a l .   E l e c t r o n” .   D a n .   S t .   P e t e r s bu r g :   L a n. ,   20 13,   3 84.   [ 7]   A . S .   G i nz bur g :   T he   i nf r a r e t e c hno l o gy   i t he   f o o i ndus t r y .   M o s c o w :   F oo I ndus t r y ,   200 1,   56 8.   [ 8]   N . I .   L e be de v:   H y dr a ul i c   m a c hi ne s   a nd  v o l um e t r i c   h y dr a ul i c   dr i v e :   a   t ut o r i a l .   M o s c o w :   M S T U .   N . E .   B a um a n,   2002 ,   232 .   [ 9]   Z . K h .   Z a m a l e e v ,   V . N .   P o s o khi n ,   V . M .   C he f a no v :   F unda m e n t a l s   o f   h y dr a ul i c s   a nd  h e a t   e ng i ne e r i ng :   a   t ut o r i a l .   E l e c t r o n .   D a n.   S t .   P e t e r s bur g :   L a n. ,   2014 ,   352 .   [ 10]   A . V .   Y a k i m e nko ,   V . P .   Y a k i m e nko ,   Y u. R .   S a m a r i n a :   W e t   P e l l e t i z i ng   o f   F e e M i xe s .   R u r a l   M e c ha n i z a t i o E xpe r t   9   ( 2 007 ) ,   36 .   [ 11]   Y u. R .   S a m a r i na ,   S .   V .   S hc hi t o v:   E s t i m a t i o o f   E ne r gy   C o s t s   f or   D r y i ng  F e e d” .   M a c hi n e s   a n E qui pm e n t   f o r   V i l l a g e s   7   ( 2 014 ) ,   27 28 .   [ 12]   A . D .   G r i g o r i e v :   E l e c t r o dy na m i c s   a nd  m i c r o w a v e   t e c hno l o gy :   a   t e x t bo o k” .   E l e c t r o n.   D a n.   S t .   P e t e r s bu r g:   L a n. ,   2007 ,   704 .     [ 13]   W .   D o ng ba ng ,   W .   P i r o m pug d ,   K .   T r i r a t a n a s i r i c ha i :   T he   d r y i ng   k i ne t i c s   o f   c hi l i e s   u s i ng   a   r o t a t i ng   f l ui d i z e be d   t e c hni que .   A m .   J .   A pp l i e Sc i .   7   ( 201 0) ,   1599 - 16 06 .     [ 14]   G .   C uc c ur ul l o ,   L .   G i o r da no ,   D .   A l ba n e s e ,   L .   C i n qua nt a ,   M . D .   M a t t e o .   I nf r a r e t he r m o g r a phy   a s s i s t e c o nt r o l   f o r   a pp l e s   m i c r o w a v e   d r y i ng .   J .   F ood   E ng .   112   ( 2012 ) ,   319 - 325 .     [ 15]   S .   J a t ur o ng l um l e r t ,   T .   K i a t s i r i r o a t :   H e a t   a nd   m a s s   t r a ns f e r   i c o m bi ne c o nv e c t i v e   a nd  f a r - i nf r a r e d   dr y i ng   o f   f r ui t   l e a t he r .   J .   F ood   E ng .   100   ( 2010 ) ,   2 54 - 260 .     [ 16]   S . J .   K o w a l s ki ,   D .   M i e r z w a :   N um e r i c a l   a na l y s i s   o f   dr y i ng   ki ne t i c s   f o r   s hr i nk a b l e   pr o duc t s   s uc a s   f r u i t s   a nd   v e g e t a bl e s .   J .   F ood  E ng .   114   ( 2 013 ) ,   5 22 - 529 .     [ 17]   P . C .   W i l l i a m s :   A   s t udy   of   g r i nde r s   us e f o r   s a m p l e   pr e pa r a t i o i l a bo r a t o r y   a na l i s i s   o f   g r a i ns .   C e r e al   F oods   W or l 29   ( 200 4) :   770 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.