Розробка та дослідження енергозберігаючого процесу сушіння насіння кукурудзи в установці протитечієвого типу - Автореферат

УКРАЇНСЬКА АКАДЕМІЯ АГРАРНИХ НАУКРОЗРОБКА ТА ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧОГО ПРОЦЕСУ СУШІННЯ НАСІННЯ КУКУРУДЗИ В УСТАНОВЦІ Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Дисертацією є рукопис: Робота виконана в лабораторії післязбиральної обробки зерна Національного наукового центру “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства” (ННЦ ІМЕСГ). Котов Борис Іванович, Національний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”, завідувач лабораторії післязбиральної обробки зерна. Гарькавий Анатолій Дмитрович, Вінницький державний агроуніверситет, завідувач кафедри експлуатації МТП і ремонту машин кандидат технічних наук, доцентЗа таких умов кукурудза в зерні і качанах відноситься до нестійких в зберіганні культур. Саме цей недолік не дає можливості більше повного використання сушильного агента протягом всього процесу сушіння і підвищення його температури за “прогресивним режимом”, який забезпечує відповідність поточної вологості температурі нагрівання зерна. Завдяки протитечії сушильний агент, що подається в сушарку, спочатку контактує з кукурудзою низької вологості (13-15%), і його температура може бути підвищена. Створення і впровадження протитечієвих зерносушарок стримується відсутністю даних про сушіння качанів кукурудзи в рухомому шарі, за умов шару значної висоти; методів моделювання і розрахунку процесу, параметрів установки та вихідних даних про закономірності сушіння і властивості матеріалу. Отримано математичну модель, що характеризує звязок теплофізичних властивостей матеріалу з режимними параметрами процесу сушіння кукурудзи і придатна для використання при вирішенні задач обґрунтування раціональних режимів сушіння і визначення теплової та технологічної ефективності сушіння.У першому розділі “Стан питання та завдання досліджень” наведено короткий огляд технологій, технічних засобів і результатів досліджень за темою, вказано на можливі напрямки технологічного і енергетичного вдосконалення процесу сушіння кукурудзи в качанах. В другому розділі “Теоретичні дослідження процесу сушіння качанів кукурудзи в рухомому шарі”, виходячи з основних положень теорії сушіння на основі аналізу теплового і матеріального балансів зерна і сушильного агента, запропонована математична модель конвективного сушіння качанів кукурудзи в рухомому шарі сушарки безперервної дії. Розвязок системи рівнянь (2)-(4) за граничних умов процесу протитечієвого руху матеріалу і сушильного агента , , дає можливість отримати рівняння для визначення розподілу температур сушильного агента і качанів та їх вологовмісту за висотою сушильної камери: (5) На основі аналізу кривих нагріву качанів і залежності крайової температури від вологості качанів (отримані за експериментальними даними) одержано вираз, який характеризує залежність крайової температури нагрівання зерна качанів від параметрів процесу сушіння. Програмою досліджень передбачалось визначення фізико-механічних, гігроскопічних і теплофізичних властивостей кукурудзи в качанах, як обєкта висушування, встановлення закономірностей процесу сушіння качанів кукурудзи в щільному нерухомому шарі шляхом фільтрації сушильного агента з такими параметрами: температура 40-50?С, швидкість на вході в шар 0,5-1,5м/с; (для сушіння використовувалась кукурудза з вологістю качанів 20-28% і їх довжиною 0,198-0,21 м) визначення розподілу вологовмісту качанів і температури сушильного агента за висотою шару; дослідження режимів сушіння качанів в рухомому шарі за схемою протитечії; виявлення основних закономірностей видалення вологи і їх кількісна оцінка.Перспективи подальшої інтенсифікації сушіння кукурудзи в качанах і енергозбереження вимагають пошуку нових техніко-технологічних рішень. Реалізація протитечієвого сушіння качанів кукурудзи у щільному шарі дозволяє зменшити затрати енергії на 25-30% в порівнянні з традиційним способом сушіння і найбільш ефективно реалізувати “прогресивний” режим сушіння - безперервне підвищення температури при зниженні вологості качанів, що позитивно впливає на якість насіння та дозволяє досягти максимального відпрацювання сушильного агента. Вперше на основі теоретичного аналізу, визначено основні закономірності сушіння качанів кукурудзи за схемою протитечієвого руху; отримані аналітичні вирази, що описують розподіл температури і вологовмісту качанів за висотою сушильної камери і зміни температури сушильного агента в залежності від параметрів процесу, властивостей матеріалу і умов руху. Встановлено протилежний характер температурних кривих: в протитечієвому режимі качани набувають максимальної температури при вологості на 10-12% нижчої, ніж у прямотечії або нерухомому шарі, що дозволяє підвищити значення крайової температури нагріву качанів на 4-50С і відповідно температуру сушильного агента на 8-100С.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ