Размещено на http://www.allbest.ru/

Кіровоградський національний технічний університет

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

05.05.11 - Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва

Обґрунтування параметрів зерносушарки каскадного типу для обробки насіння у киплячому шарі

Скриннік Іван Олександрович

Кіровоград 2010

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано на кафедрі сільськогосподарського машинобудування Кіровоградського національного технічного університету Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, професор Петренко Микола Миколайович, Кіровоградський національний технічний університет, перший проректор.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Дідух Володимир Федорович, Луцький національний технічний університет, професор кафедри сільськогосподарського машинобудування;

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Степаненко Сергій Петрович, Національний науковий центр "Інститут механізації та електрифікації сільського господарства", завідуючий лабораторією з науково-технічних проблем післязбиральної обробки зерна.

Захист відбудеться "21" травня 2010 року о 13 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 23.073.01 у Кіровоградському національному технічному університеті за адресою: 25006, м. Кіровоград, пр. Університетський, 8.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Кіровоградського національного технічного університету за адресою: 25006, м. Кіровоград, пр. Університетський, 8.

Автореферат розісланий "16" квітня 2010 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради П.В. Сисолін

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Сушіння зерна та насіння - основна технологічна операція з приведення його у стійкий стан для подальшого зберігання. Необхідність та своєчасність штучного сушіння насіннєвих культур викликана їх підвищеною початковою вологістю після збирання врожаю. До 80% урожаю всіх насіннєвих культур, що поступають на хлібоприймальні підприємства або на токи господарств, мають підвищену вологість - до 20 % (олійних - до 12 %, зернових - до 20 %) під час збирання. Тому забезпечення стійкого збереження і стабілізації якості насіння можна досягти тільки шляхом своєчасного та інтенсивного сушіння.

У даний час проблемам підвищення ефективності технологічних процесів сушіння насіннєвих культур приділяється велика увага, особливо це актуально для малих фермерських господарств, де обробляють та сушать насіння невеликих об'ємів, тому у Кіровоградському національному технічному університеті на кафедрі сільськогосподарського машинобудування розроблена зерносушарка для цих господарств.

Таким чином, одним із перспективних та актуальних напрямів зниження трудомісткості, енергоємності та підвищення якості і стійкості процесу сушіння насіння є вдосконалення сушінням матеріалів у киплячому шарі з подальшою розробкою міні-зерносушарок каскадного типу.

Зв'язок із науковими програмами. Тема роботи пов`язана з "Державною програмою виробництва технологічних комплексів машин і устаткування для сільського господарства, харчової і переробної промисловості на 1998 - 2005 рр." (п. 3.1.12), затвердженою на постановою Кабінету Міністрів України 09.02.1998 року, протокол №5; "Державною програмою розвитку вітчизняного машинобудування для агропромислового комплексу на 2007 - 2010 рр.", що затверджена постановою Кабінету Міністрів України від 26 вересня 2007 р. за № 1181; з тематичним планом НДДКР Кіровоградського національного технічного університету на 2003 - 2010 роки, № ДР 0104U005818.

Мета та завдання дослідження. Мета досліджень: підвищення ефективності процесу сушіння насіння у міні-зерносушарці каскадного типу за рахунок використання киплячого шару.

Для досягнення поставленої мети сформульовані такі завдання досліджень:

1. Проаналізувати способи і засоби сушіння насіння в киплячому шарі та сфери їх раціонального використання.

2. Запропонувати принципову технологічну схему міні-зерносушарки каскадного типу з використанням теплової обробки насіння в киплячому шарі.

3. Вивчити процес переносу теплоти від робочих каскадів до шару насіння.

4. Установити гідродинамічні закономірності сушіння в киплячому шарі.

5. Визначити основні параметри роботи міні-зерносушарки на основі математичного моделювання процесу сушіння і покаскадного переміщення насіннєвого матеріалу.

6. Оцінити техніко-економічну ефективність. Розробити рекомендації щодо промислового використання запропонованої міні-зерносушарки.

Об'єктом дослідження є процес сушіння насіння в киплячому шарі.

Предметом дослідження - вплив параметрів міні-зерносушарки каскадного типу на ефективність процесу сушіння насіння в киплячому шарі.

Методи дослідження. Теоретичні дослідження процесу сушіння і руху насіннєвого матеріалу по каскадах виконані з використанням елементів теоретичної механіки, диференціального і інтегрального обчислення та математичного моделювання. Процес руху насіннєвого потоку також вивчався експериментально за допомогою швидкісної зйомки цифровою відеокамерою. Оптимальні технологічні та конструктивні параметри процесу визначали методом математичного планування багатофакторного експерименту. Теоретичні розрахунки і статистичну обробку експериментальних даних проводили на ПЕОМ із застосуванням пакетів прикладних програм.

Наукова новизна роботи:

- уперше розроблена математична модель для визначеня сумарної кількості теплоти, що поглинається однією частинкою та шаром насіння на каскаді;

- уперше встановлено закономірності зміни шпаруватості та збільшення об'єму неоднорідного киплячого шару насіння на кожному каскаді залежно від параметрів сушильної камери;

- уперше за допомогою розробленої детермінованої математичної моделі описано кінематику руху частинок у киплячому шарі;

- на рівні новизни обґрунтовано граничні режими процесу сушіння насіння у киплячому шарі та встановлено верхню межу продуктивності за умови досягнення максимального технологічного ефекту видалення вологи;

- експериментально отримано нові закономірності впливу основних параметрів міні-зерносушарки каскадного типу на технологічні показники її роботи. Новизну запропонованих технічних рішень підтверджено патентом України на винахід № UA10346U від 18.04.2005 р.

Практичне значення одержаних результатів. На основі результатів проведених досліджень створена нова міні-зерносушарка каскадного типу, яка забезпечує сушіння насіння в киплячому шарі. Теоретично та експериментально обґрунтовані її оптимальні технологічні та конструктивні параметри. Розроблено технічну документацію і виготовлено експериментальний зразок машини, що пройшов випробування у ТОВ "Кіровоградський комбікормовий завод" (м. Кіровоград), СТОВ "Обрій" (с. Піщаний Брід Кіровоградської області), ВАТ "Помічнянський елеватор" (м. Помічна Кіровоградської області).

Особистий внесок здобувача. У роботах, написаних у співавторстві, здобувачеві належить:

- аналіз перспективного напряму сушіння насіння в киплячому шарі [1,3];

- аналітичне визначення закономірностей процесу сушіння в киплячому шарі при каскадном русі матеріалу [2,7];

- розробка математичної моделі переносу теплоти від агента сушіння та каскаду до шару насіння [9];

- визначення сумарної кількості теплоти, що поглинається однією частинкою

та всім шаром на каскаді [9];

- визначення закономірностей зміни шпаруватості та розширення неоднорідного киплячого шару насіння на кожному каскаді залежно від параметрів сушильної камери [10];

- моделювання переносу тепла та опис кінематики руху частинок у киплячому шарі міні-зерносушарки каскадного типу [6];

- обґрунтування граничних режимів роботи зерносушарки та встановлення верхньої межі її продуктивності за умови досягнення максимального технологічного ефекту сушіння [5,8];

- експериментально отриманні нові закономірності впливу основних параметрів зерносушарки каскадного типу на якісні показники її роботи [4,11].

Апробація результатів досліджень. Основні положення і результати роботи пройшли апробацію на Міжнародній науково-практичній конференції "Стан і перспективи розвитку переробної галузі АПК" (Таврійська державна агротехнічна академія, 16 - 18 червня 2005 р.), 5-тій Міжнародній науково-практичній конференції "Комп'ютерні системи в автоматизації виробничих процесів" (Хмельницький національний технічний університет, 17 - 19 травня 2007 р.), Міжнародній науковій конференції "Аналіз і моделювання складних систем і процесів" (Херсонський національний технічний університет, 18 - 22 травня 2008 р.), 2-ій Міжнародній науково-практичній конференції "Інноваційні технології в АПК та лісовому комплексі" (Луцький національний технічний університет, 3 - 4 червня 2009 р.) та на щорічних науково-практичних конференціях викладачів Кіровоградського національного технічного університету (2003 - 2009 рр.).

Публікації. Результати досліджень викладено у одинадцяти статтях, які опубліковано у фахових виданнях ВАК України. Отримано деклараційний патент України на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку використаних джерел, що містить 120 назв, та 5 додатків. Основна частина викладена на 148 сторінках, містить 39 рисунків та 11 таблиць.

2. Основний зміст роботи

сушіння насіння киплячий каскадний

У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і задачі дослідження, визначено об'єкт та предмет дослідження, подано наукову новизну і практичне значення отриманих результатів, наведено інформацію щодо апробації роботи, її структури та обсягу, розкрито особистий внесок здобувача.

У першому розділі "Аналітичний огляд конструктивних рішень та результатів досліджень сушіння насіннєвих культур" показано, що для сушіння насіннєвого та продовольчо-фуражного зерна найширше використовуються барабані та шахтні сушарки, що є громіздкі за будовою, енергомісткі та низько механізовані. Дослідженнями Ликова О.В., Птіцина С.Д., Рамзіна Л.К., Гінзбурга А.С., Уколова В.С., Крішера О., Атаназевича В.І., Станкевича Г.М., Жидко В.І., Голіка М.Г., Аніскіна В.І., Голубковича А.В., Котова Б.І., Зеленка В.І., Чижикова А.Г., Спіріна А.В., Дідуха В.Ф., Степаненка С.П., та інших закладені не тільки наукові основи процесу сушіння рослинних матеріалів, а й визначені напрямки перспектив його вдосконалення. Один із них - сушіння матеріалу в киплячому шарі. До теперішнього часу детально не вивчені закономірності структурно-гідродинамічних ефектів, що виникають при взаємодії насінин у киплячому шарі, а також ступінь впливу цих ефектів на інтенсивність процесу перенесення теплоти.

На основі аналізу виконаних робіт сформульовані задачі подальших наукових досліджень по темі дисертації.

У другому розділі "Теоретичні дослідження процесу сушіння насіння в киплячому шарі" запропонована модель переносу теплоти від агента сушіння та поверхні каскаду до шару насіння для технологічного процесу запропонованої міні-зерносушарки Теплота до насінини передається від агента сушіння та поверхні каскаду

Кількість теплоти , сприйнятої частинками ї-го шарового поясу з площею за середній час ч, складає:

(1)

де d - приведений діаметр насінини, м; ї - шар насіння на каскаді; лн, ла - теплопровідність насінини та агента сушіння відповідно, кДж·с/моС; сн, са - питома теплоємність насінини та агента сушіння відповідно, Дж/кгоС; Sн - площа насінини, м2; Г - коефіцієнт форми насінини; аа, ан - коефіцієнт температуропровідності матеріалу насінини та агента сушіння; са, сн - густина агента сушіння та насінини відповідно, кг/м3; ч - середній час дотикання матеріалу до каскаду, с.

Через велику теплопровідність насінин (наявність вологи в насінині зумовлює високу теплопровідність порівняно з теплопровідністю агента сушіння) частина теплоти, перенесеної від нагрітого каскаду до насінини, проходитиме крізь невелику площу при дотику насінини до поверхні каскаду. Згідно з законом Фур'є кількість теплоти, яка пройшла крізь площу дотику за середній час ч, для однієї частинки, дорівнює:

(2)

де - питома теплоємність матеріалу каскаду, Дж/кгоС; - теплопровідність каскаду, кДж·с/моС; ск - густина матеріалу каскаду (сталі), кг/м3; ч - середній час дотикання матеріалу до каскаду, с.

Таким чином, загальна кількість теплоти, отриманої шаром насіння на каскадах, дорівнює:

(3)

де - об'єм насінини, м3; - об'єм насіння на каскадах, м3.

Питомі енергетичні витрати можна визначити зі співвідношення:

(4)

де Q - продуктивність сушарки, кг/год.

Одним із ґрунтовних завдань дослідження параметрів процесу сушіння насіннєвих культур у стані кипіння залишається вивчення впливу на нього агента сушіння. Тому в даному дослідженні встановлена закономірність зміни шпаруватості киплячого шару залежно від параметрів процесу (- швидкості агента сушіння, частоти виникнення та розмірів повітряних просторів , площі шлейфу), а також параметрів насіння (товщини, ширини, довжини, приведеного діаметра d та густини). Загальна формула для величини шпаруватості:

, (5)

де - об'єм одиничного повітряного простору, включаючи шлейф, м3; - площа апарату, м2.

Величину відносного розширення неоднорідного киплячого шару насінин (число кипіння І ) можна визначити таким чином:

, (6)

де - початкова шпаруватість шару.

На підставі отриманої залежності (5), куди входить параметр, який включає і приведений діаметр насінин d, побудовано графіки зміни шпаруватості для різних насіннєвих

Отримана залежність (5) установлює вплив на розширення шару швидкості агента сушіння в сушарці і основних параметрів неперервної та дискретної фаз кипіння.

З нерівності (5) та формули (6) видно, що розмір повітряних просторів, частота їх проходження та обмін між фазами у киплячому середовищі взаємопов'язані та залежать від параметрів процесу, а також фізико-механічних характеристик насіння.

На "ведучу" частинку діють такі сили:

- гравітаційна ;

- лобового тиску Р = k·Sм·са· Uф;

- нормального тиску ;

-тангенціальна;

- взаємодії між частинками (сили реакції)

де k - коефіцієнт лобового опору середовища; Sм - площа міделевого перерізу насінини, м2; mн - маса насінини, кг; g - прискорення вільного падіння, м/с2; Uф - швидкість фільтрації, м/с; б - кут нахилу каскадів, град.

Дослідження руху частинок під час сушіння здійснено шляхом моделювання сипкого тіла як шару насіння, що підлягає кипінню. В основу покладена модель сипкого тіла запропонована Л.В. Гячевим. Під час дослідження рух частинок розглядається у два етапи: "а" - вільного падіння і "б" - переміщення в киплячому шарі.

Під час переміщення киплячого сипучого матеріалу по поверхні пористої перегородки, яку пронизує потік повітря, частинки проміжного шару "вклинюються" між "ведучим" та "веденим" шарами і розсовують їх.

Система рівнянь руху “ведучої” частинки може бути записана таким чином:

(7)

де j - порядковий номер суміжної частинки; n - кількість суміжних насінин.

Підставивши значення сил, що діють на частинку, та зробивши потрібні математичні перетворення з урахуванням, того що етапи руху частинок по каскадах і між ними повторюються, у підсумку отримаємо:

– по осі 0Z

швидкість ; (8)

фаза "а":

переміщення ; (9)

швидкість ; (10)

фаза "б":

переміщення ; (11)

– по осі 0X

швидкість ; (12)

фаза "а":

переміщення ; (13)

швидкість ; (14)

фаза "б":

переміщення . (15)

Графічні залежності переміщення частинок різних культур у сушильній камері побудовані на основі з рівнянь (9, 11), і представлені. Інші отримані залежності (8, 10, 12 - 15) використано для визначення основних конструктивних і технологічних параметрів зерносушарки.

Нелінійність переміщення пояснюється домінуючим впливом сили тяжіння над іншими силами, які діють на частинку у процесі сушіння. Отримана модель переміщення насіннєвого матеріалу враховує вплив параметрів зерносушарки на рух частинок по кожному з каскадів. Вона дозволяє аналітично встановити час знаходження частинок насіння в робочій камері сушіння, а, отже, і визначити продуктивність агрегату.

У третьому розділі "Програма і методика експериментальних досліджень процесів і встановлення параметрів міні-зерносушарки каскадного типу при обробці насіння в киплячому шарі" представлена програма, в якій передбачена перевірка результатів теоретичних досліджень, визначення якості сушіння залежно від параметрів процесу у широкому діапазоні зміни факторів, установлення основних фізико-механічних властивостей насіння, кінетичних закономірностей його нагрівання та сушіння, а також оцінка впливу параметрів сушильного агента (температури і швидкості) та матеріалу (початкової вологості).

Експериментальні дослідження проведені на експериментальній установці каскадного типу для сушіння насіння в киплячому шарі

Чинниками, які суттєво впливають на технологічний процес сушіння насіння в киплячому шарі зерносушарки каскадного типу, є: температура сушильного агента - t1 оС; тиск у робочій камері - Р1 Па; кут нахилу каскадів - б, град.; товщина шару матеріалу на каскадах h, м.

Інтервали варіювання для кожного чинника визначалися при плануванні багато факторного експерименту. Кількість повторювань дослідів установлювалося залежно від поставлених вимог до експерименту, та потрібної достовірності результату. З окремих видів досліджень розроблено часткові методики їх проведення.

Для обробки експериментальних даних використовувався пакет прикладних програм для ПЕОМ.

У четвертому розділі "Експериментальні дослідження впливу параметрів міні-зерносушарки каскадного типу на показники роботи" наведенно дані кінетики процесу сушіння. За результатами дослідження побудовано залежності зниження вологості насіння від часу перебування матеріалу в сушарці, швидкості сушіння від температури агента, а також часу сушіння насіння в камері зерносушарки від температури агента сушіння Аналіз залежностей засвідчує, що попередній прогрів скорочує час сушіння, оскільки насіннєвий матеріал надходить в камеру сушіння вже нагрітим. Таким чином, експозиція сушіння скорочується на 20% у той час, коли якісні і кількісні показники висушеного насіння не погіршуються. За результатами експериментальних даних отримано рівняння регресії залежностей сушіння насіння в киплячому шарі.

Ефективність сушіння для пшениці визначається із регресивного рівняння:

W = 8,03 + 0,112P1 + 1,42 t1 + 0,059 t2 - 0,435h -0,059 б + 0,3P12 + 0,302P1 t1 + 0,07P1 t2 - 0,076 P1h - 0,105 P1 б +0,28 t12 + 0,098 t1 t2 - 0,17 t1h - 0,03 t1 +1,07 t22 - 0,49 t2h - 0,005 t2 б - 0,19h2 - 0,077hб - 0,395 б.2

Продуктивність для пшениці визначається із регресивного рівняння:

Q = 0,5 + 0,0321P1 + 0,018P2 + 0,008t1 +0,01h + 0,008б + 0,005P1P2 +0,004P1t1 + 0,014P1h + 0,005P1б + 0,01P22 - 0,0008P2t1 + 0,005P2h + 0,008P2б + 0,003t12+ 0,0014t1h + 0,01t1б + 0,03h2 + 0,001hб + 0,003б.2

Питомі енергетичні витрати для пшениці визначається із регресивного рівняння:

E = 83,6 + 0,695P1 + 0,385P2 + 1,463t1 + 0,694t2 + 0,077h + 1,063P12+ 0,347P1P2 + 0,347P1t1 + 0,115P1t2 + 1,063P1h + 0,115P22 + 0,579P2t1 + 0,348P2t2 + 0,115P2h + 1,06t12 + 0,81t1t2 + 0,346t1h + 0,604t22+ 0,578t2h+ 1,06h,2

де Р1 - тиск у сушильній камері, Па; t1 - температура в сушильній камері, оС; Р2 - тиск у трубі попереднього прогріву, Па; t2 - температура у трубі попереднього прогріву, оС.

Поверхні відгуку побудовано згідно з рівнянями (16 - 18) та представлено

У результаті проведення експериментальних досліджень отримано такі раціональні значення параметрів зерносушарки каскадного типу: кут нахилу каскадів б = 30…12 0 (залежно від виду культури); тиск агента сушіння в сушильній камері Р1 = 500 - 600 Па; тиск агента сушіння в трубі попереднього прогріву Р2 = 25 - 50 Па; температура агента сушіння в сушильній камері t1 = 70 - 130 оС; температура агента сушіння в трубі попереднього прогріву t2 = 70 - 130 оС; товщина шару матеріалу h = 0,010 - 0,020 м.

У п'ятому розділі "Виробничі випробування міні-зерносушарки каскадного типу" представлено результати виробничої апробації експериментального зразка і дані про впровадження результатів досліджень. На основі аналізу проведенних наукових досліджень розроблено і виготовлено експериментальний зразок міні-зерносушарки каскадного типу з продуктивністю 0,5 т/год.

Викладена методика розрахунків основних конструктивно-кінематичних та аеродинамічних параметрів зерносушарки. За результатами випробовувань дослідного зразка встановлено найвищі якісні показники роботи: ефект сушіння - W = 93%; продуктивність для пшениці - Q = 0,54 т/год; продуктивність для сої - Q = 0,22 т/год, а для соняшника - Q = 0,37 т/год. При цьому питома металоємність знижується - на 21 (14 %); питома енергоємність процесу сушіння на 2,35 (37,6 %), а питома продуктивність збільшена у 1,5 раза порівняно із зерносушаркою "Україна-1". Ефект сушіння зріс на 1,3 %.

Річний економічний ефект від використання запропонованої міні-зерносушарки каскадного типу склав 3 тисячі 600 грн (станом на вересень 2009 року) на одну машину.

Висновки

У дисертації наведено теоретичне обґрунтування і нове вирішення науково-прикладної задачі, що полягає у підвищенні ефективності вологознімання при сушінні зернового матеріалу в киплячому стані на сушарках каскадного типу.

1. З урахуванням світових тенденцій щодо ефективного використання енергетичних ресурсів конструкції сучасних сушарок повинні забезпечити скорочення тривалості технологічних процесів сушіння, зниження питомої витрати енергії, підвищення якості готових виробів і продуктивності праці та поліпшення санітарно-гігієнічних умов роботи саме тому, на наш погляд, найкращим шляхом вирішення даної задачі може бути ефективне використання зерносушарки каскадного типу з застосуванням киплячого шару в даному технологічному процесі.

2. На основі розробленої моделі переносу теплоти з урахуванням структурних та гідродинамічних ефектів визначені енергетичні витрати на сушіння, та експериментально підтверджено правомірність моделі і встановлено, що для пшениці енерговитрати становлять - Е = 80,575 кДж/кг, для соняшника - Е = 111,102 кДж/кг, для сої - Е = 223,428 кДж/кг.

3. Встановлено, що розширення киплячого шару (зміна шпаруватості) пов'язана зі швидкістю агента сушіння залежністю (5), а величина його відносного розширення може бути розрахована згідно з формулою (6).

4. Внаслідок моделювання процесу руху частинки в сушильній камері встановлено, що для кожного каскаду існують дві фази переміщення насіння, швидкість і величина яких описується рівняннями (8-15). В цілому переміщення продукту сушіння по вертикалі відбувається з прискоренням, яке нормалізує технологічний процес і запобігає можливим забиванням установки.

5. На основі моделювання процесу руху частинок насіннєвого матеріалу по каскадах теоретично визначено загальний час висушування, а значить і можливу продуктивність зерносушарок. Розрахункова продуктивність сушарки (з об'ємом сушильної камери 0,12 м3) по кожній культурі становить: пшениці 0,55 т/год, соняшнику - 0,38 т/год, сої - 0,25 т/год.

6. Експериментально доведено, що попередній прогрів насіння сприяє рівномірності просушування і підвищує показники процесу на 10 - 14 %: - для пшениці на 12 %; - для соняшнику 10 %; - для сої 14 %.

7. Експериментально визначено діапазон зміни параметрів міні-зерносушарки каскадного типу, в межах яких можна досягати якісного сушіння насіння: тиск у сушильній камері (дифузорі) - Р1 = 500 - 600 Па; тиск агента сушіння у трубі подачі попереднього прогріву - Р2 = 25 - 50 Па; температура в сушильній камері - t1 = 70 - 130 оС; температура агента сушіння у трубі подачі попереднього прогріву - t2 = 70 - 130 оС; товщина шару матеріалу - h = 0,010 - 0,020 м; кут нахилу робочих каскадів б = 3 - 12 0, при яких дозволяється отримати наступні показники ефективності роботи сушарки: ефект сушіння для насіннєвих культур W = 74 - 92 %; продуктивність Q = 0,22 - 0,54 т/год; енергетичні витрати Е = 12,5 кВт.

8. За результатами проведених досліджень розроблена міні-зерносушарка каскадного типу для обробки насіння у киплячому стані, виробництво якої запропоновано СТОВ "ОБРІЙ". Економічний ефект при застосуванні в малих фермерських господарствах з обмеженими земельними угіддями до 150 гектар може становити у споживача до 3,6 тис. грн.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Петренко М.М. Зерносушильна установка касетного типу для сушіння зернових культур / М.М. Петренко, І.О. Скриннік // Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському машинобудуванні, галузеве машинобудування, автоматизація. - Кіровоград, 2004. - Вип. 15. - С. 318 - 323.

2. Петренко М.М. Визначення швидкості фільтрації та гідравлічного опору на каскадах сіток зерносушарки касетного типу / М.М. Петренко, І.О. Скриннік, Д.В. Богатирьов // Праці. Таврійська державна агротехнічна академія. - Мелітополь, 2005. - Вип. 34. - С. 160 - 165.

3. Осадчий С.І. Зерносушильна установка з киплячим шаром для сушіння зернових як об'єкт автоматизації / С.І. Осадчий, М.О. Скриннік, І.О. Скриннік // Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському машинобудуванні, галузеве машинобудування, автоматизація. - Кіровоград, 2006. - Вип. 17. - С. 61 - 66.

4. Експериментальні дослідження впливу параметрів зерносушарки каскадного типу на показники її роботи / [М.М. Петренко, І.О. Скриннік, Д.В. Богатирьов та ін.] // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. - Кіровоград, 2006. - Вип. 36. - С. 29 - 34.

5. Осадчий С.І. Ідентифікація сигналів зерносушильної установки з киплячим шаром в реальних експлуатаційних умовах / С.І. Осадчий, М.О. Скриннік, І.О. Скриннік // Науковий журнал. Вісник Хмельницького національного технічного університету. - Хмельницький, 2007. - Вип. 3. Том 1. - С. 38 - 41.

6. Детермінована математична модель руху насіння по каскадах зерносушарки каскадного типу / [М.М. Петренко, І.О. Скриннік, Д.В. Богатирьов та ін.] // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. - Кіровоград, 2007. - Вип. 37. - С. 299 - 304.

7. Результати експериментальних досліджень впливу основних параметрів на процес сушіння зернових культур у зерносушарці каскадного типу / [М.М. Петренко, І.О. Скриннік, Д.В. Богатирьов та ін.] // Вісник Тернопільського державного технічного університету. - Тернопіль, 2007. - Вип. 3. Том 12. - С. 53 - 59.

8. Осадчий С.І. Визначення структури і параметрів математичної моделі зерносушильної установки з киплячим шаром у реальних експлуатаційних умовах / С.І. Осадчий, М.О. Калита, І.О. Скриннік // Науковий журнал. Вісник Харківського національного технічного університету. - Харків, 2008. - Вип. 73. Том 2. - С. 43 - 45.

9. Модель переносу тепла в зерносушарці каскадного типу від каскаду до шару насіння / [М.М. Петренко, Т.Г. Сабірзянов, І.О. Скриннік та ін.] // Збірник наукових праць Кіровоградського національного технічного університету. Техніка в сільськогосподарському машинобудуванні, галузеве машинобудування, автоматизація. - Кіровоград, 2008. - Вип. 20. - С. 293 - 298.

10. Модель зміни шпаруватості псевдорозрідження шару насіння на каскадах зерносушарки / [М.М. Петренко, І.О. Скриннік, М.О. Скриннік та ін.] // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. - Кіровоград, 2008. - Вип. 38. - С. 258 - 264.

11. Сало В.М., Скриннік І.О. Вплив основних параметрів зерносушарки каскадного типу на процес сушіння зернових культур у псевдорозрідженому стані / В.М. Сало, І.О. Скриннік // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. - Кіровоград, 2008. - Вип. 38. - С.215 - 220.

12. Пат. UA 10346 U Україна №u 200503610 / Зерносушильна установка касетного типу: деклараційний патент UA 10346 U Україна / Петренко М.М., Скриннік І.О., Заявл. 18.04.2005; Опубл. 15.11.2005, Бюл. № 11. - 4 с.

Анотація

Скриннік І.О. Обґрунтування параметрів зерносушарки каскадного типу для обробки насіння у киплячому шарі. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. - Кіровоградський національний технічний університет. - Кіровоград, 2010.

Дисертацію присвячено дослідженню процесу сушіння насіння у киплячому стані міні-зерносушарки каскадного типу.

У роботі проведено аналіз існуючих способів та засобів сушіння насіння в киплячому шарі, визначено недоліки та їх усунення. Проаналізовано процес конвективного та кондуктивного сушіння насіння, досліджено переміщення насіння по каскадах, рух киплячого шару, а також визначено інтенсивність та видалення вологи з насіння.

Викладено програму і методику експериментальних досліджень, наведено конструкції та принцип роботи лабораторної установки.

Експериментально обґрунтовано вплив кута нахилу каскадів, температури агента сушіння, тиску повітря, товщини киплячого шару на процес сушіння та зняття вологи. Отримано рівняння регресії, що дозволить оцінювати вплив окремих факторів на процес сушення насіння.

Розрахунок економічного ефекту від використання міні-зерносушарки каскадного типу для сушіння насіння в киплячому шарі підтверджує доцільність впровадження її у виробництво.

Ключові слова: процес сушіння, рух шару насіння, сушильний агент, киплячий шар, каскад, вологість, продуктивність.

Аннотация

Скрынник И.О. Обоснование параметров зерносушилки каскадного типа для обработки семян в кипящем слое стане . - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой снискание степени кандидата технических наук по специальности 05.05.11 - машины и средства механизации сельскохозяйственного производства. - Кировоградский национальный технический университет, Кировоград, 2010.

Работа посвящена исследованию процесса сушения семян в кипящем состоянии стане зерносушилки каскадного типа.

В диссертационном исследовании проведен анализ существующих способов и средств для сушения семян в кипящем слое, определенны недостатки недостаток и их устранения. Проанализирован процесс конвективного и кондуктивного сушения семян, исследовано перемещение семян по каскадам, движение кипящего слоя, а также определенны интенсивность и удаление влаги из с семян.

Изложена программа и методика экспериментальных исследований, приведена наведено конструкция и принцип работы лабораторной установки в которой какой предусмотрена проверка результатов теоретических исследований, определения качества сушения в зависимости от параметров процесса, в широком диапазоне изменения смены факторов, установления основных физико-механических свойств семян, кинетических закономерностей его нагревания и сушения, а также оценка влияния параметров сушильного агента (температуры и скорости) и материала (начальной первоначальной влажности).

Экспериментальные исследования проводятся на экспериментальной установке каскадного типа для сушения семян в кипящем слое.

Экспериментально экспериментальный обоснованно влияние угла наклона наклонения каскадов, температуры агента сушения, давление воздуха, толщины кипящего слоя на процесс сушения и снятия влаги.

Представлены результаты производственной апробации экспериментального образца и данные о внедрении результатов исследований. На основе анализа проведенных научных исследований разработан и изготовлен экспериментальный образец мини-зерносушилки каскадного типа с производительностью 0,5 т/год.

Изложена методика расчетов основных конструктивно кинематических и аэродинамических параметров зерносушилки.

Наведенны даные кинетика процесса сушения. За результатами по результатам исследования построены кривые зависимости скорости сушения от времени и температуры.

Расчет экономического экономичного эффекта от использования употребления мини-зерносушилки каскадного типа для сушения семян в кипящем слое подтверждает целесообразность этого внедрения в производство.

Ключевые слова: процесс сушения, движение слоя семян, сушильный агент, кипящий слой, каскад, влажность, производительность.

Annotation

Skrinnik I.O. Ground of parameters of grain dryer of cascade-tray for treatment of seed in the boiling state figure . It is Manuscript.

Dissertations thesis are on the receipt gaining of scientific science degree of candidate of engineerings technical sciences after specialisation 05.05.11 - machines vehicle and facilities of mechanization of agricultural farin production. It is the Kirovograd National Technical University, Kirovograd, 2010.

Dissertation thesis is devoted research work-up of process Carbro of drying deliquefaction in the boiling state figure of grain dryer of cascade-tray.

In dissertation thesis work wrk the analysis of existent methods heliochrome and facilities of drying deliquefaction of seed is conducted in a boiling layer, certainly definite failings failing and their removals sublation . It is analysed process conductive and conductive drying deliquefaction of seed, investigational moving transition of seed on cascades, motion movement of boiling layer, and also certainly definite intensity and removing erasion , from seed.

The program and method of experimantation researches work-up is expounded, constructions and principle of work wrk of the laboratory laboratory-scale setting are resulted pointed . Experimentally experimental grounded substantiate influence of angle of slope mood of cascades, temperature of agent of drying deliquefaction , pressure of air aer , thickness of boiling layer, on the process Carbro of drying deliquefaction and removal taking-out of moisture. Equalization equiponderate of regression which will allow to estimate evaluate influence of separate factors on the process Carbro of seed is got receive . The calculation computation of economic economical effect from the use utillizing of grain dryer of cascade-tray for drying deliquefaction of seed in a boiling layer confirms expedience of this applying introducting in industry.

Keywords: process of drying, motion of seed layer, drying agent, boiling layer, cascade, humidity, productivity.

Размещено на Allbest.ru

...