Розробка та аналіз конструктивно-технологічної схеми сушарки високовологого насіння баштанних культур безперервної дії. Характеристика математичної моделі процесу сушіння насіння гарбуза в протитечії, яка вперше зв’язує перерозподіл вологи в насінні.
Аннотация к работе
Дисертаційна робота «Підвищення ефективності технологічного процесу сушіння та розробка конструкції сушарки високовологого насіння баштанних культур» виконувалась у відповідності з планом науково-дослідницької роботи Луганського національного аграрного університету «Вдосконалення і оптимізація технологічного процесу виділення та сушіння насіння баштанних культур» (№ державної реєстрації 0108U002639) на кафедрі опору матеріалів і теоретичної механіки в період з 2005 по 2011 роки. Метою дисертаційної роботи є підвищення ефективності технологічного процесу сушіння ВНБК шляхом розробки конструкції і визначення раціональних конструктивно-технологічних параметрів сушарки з диференційованим підведенням тепла до матеріалу, що примусово перемішується. розробити та обґрунтувати конструктивно-технологічну схему (КТС) сушарки ВНБК безперервної дії з диференційованим підведенням тепла до матеріалу, що примусово перемішується, яка забезпечить мінімальну матеріаломісткість сушарки, низьку енергоємність процесу сушіння і регламентовану агротехнічними умовами якість насіння; на підставі теоретично-експериментальних досліджень розробити конструкцію сушарки ВНБК безперервної дії з диференційованим підведенням тепла до матеріалу, що примусово перемішується, провести її техніко-економічний аналіз та розробити рекомендації щодо ефективного використання сушарки у виробництві. Основні дослідження за темою дисертаційної роботи виконано здобувачем особисто, зокрема: розроблено класифікацію існуючих способів, пристроїв сушарок і сушильного устаткування для ВНБК; розроблено КТС та розрахункову модель функціонування сушарки безперервної дії ВНБК з диференційованим підведенням тепла до матеріалу, що примусово перемішується; проведено системний аналіз основних шляхів підвищення ефективності технологічного процесу сушіння ВНБК; створена математична модель, що визначає швидкість випаровування вологи при сушінні насіння гарбуза, яка звязує перерозподіл вологи в насінні з допустимою температурою нагріву білкової частки зародка; встановлено нові закономірності впливу конструктивно-технологічних параметрів сушарки на ефективність технологічного процесу сушіння насіння гарбуза; експериментально підтверджено результати теоретичних досліджень та визначено основні раціональні конструктивно-технологічні параметри нової сушарки; проведено техніко-економічний аналіз та розрахунок економічної ефективності запропонованої сушарки ВНБК.Мета і завдання досліджень» доведено необхідність вдосконалення процесу післязбиральної обробки насіння баштанних культур, наведено вимоги, які висуваються до процесу сушіння насіння баштанних культур, проведено системний аналіз способів сушіння насіння, доведено необхідність розробки сушарки безперервної дії з диференційованим підведенням тепла до матеріалу, що примусово перемішується, запропоновано класифікацію існуючих способів, пристроїв сушарок і сушильного устаткування для ВНБК, виконано аналіз існуючих конструкцій сушарок, на основі якого доведено, що найбільш перспективними для ВНБК є сушарки пересипного та комбінованого типу, проведено багатокритеріальний аналіз даних типів сушарок та виявлено прототип. Це знижує рівень технічної досконалості сушарок та ефективність технологічного процесу сушіння ВНБК. У другому розділі «Теоретичне дослідження технологічного процесу сушіння насіння баштанних культур сушаркою з примусовим перемішуванням матеріалу» на основі аналізу існуючих способів, пристроїв сушарок та сушильного устаткування, основної теорії тепломасообміну і заходів підвищення ефективності процесу сушіння була сформульована робоча гіпотеза - підвищити ефективність технологічного процесу сушіння ВНБК можливо шляхом використання секційної сушарки безперервної дії, яка забезпечує диференційоване підведення тепла до матеріалу, що примусово перемішується. Функція взаємозвязку параметрів включає: вологість насіння W; величину подачі насіння в сушильну камеру q; показник якості відмивання насіння Koc; швидкість теплоносія V; температуру теплоносія Tca; потужність витрачену теплогенератором Nтг; аеродинамічний опір насіннєвого шару та конструктивних елементів сушильної камери Hc; площу завантажувально-розвантажувального вікна So; кількість зубів перегрібача nзм; кількість секцій Кд; потужність споживання приводу Nпв; кількість обертів перегрібачів ?ов; загальну товщину шару насіння hc; температуру насіння Tc; кондиційну вологість насіння Wk; якість насіння Kc; швидкість сушіння Sc; продуктивність Q; енергоємність процесу сушіння Э(t). Виходячи з основних положень теорії тепломасообміну між насінням і сушильним агентом отримано математичні моделі (2 - 6), які описують динаміку зміни параметрів насіння і сушильного агенту на виході із сушарки з урахуванням перерозподілу вологи в насінні під дією поступового прогріву внутрішніх шарів насіння до максимально допустимої температури нагріву білкової частки зародка.У дисертаційній роботі вирішена науково-практична задача підвищення ефективності технологічного процесу сушіння в