автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование конструктивно-технологических параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия

кандидата технических наук
Жанахов, Альсим Сагидуллович
город
Курган
год
2012
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Обоснование конструктивно-технологических параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия»

Автореферат диссертации по теме "Обоснование конструктивно-технологических параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия"

На правах рукописи

ЖАНАХОВ Альсим Сагидуллович

ОБОСНОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КАМЕРНОЙ ЖАЛЮЗИЙНОЙ ЗЕРНОСУШИЛКИ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 8 ОКТ 2012

Челябинск-2012

005053533

005053533

Работа выполнена на кафедре «Тракторы и сельскохозяйственные машины» ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия имени Т. С. Мальцева».

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Чумаков Владимир Геннадьевич

Официальные оппоненты: Фоминых Александр Васильевич,

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Механизация животноводства» Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т. С. Мальцева

Масалимов Ильгам Хамбалович,

кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика» Башкирского государственного аграрного университета

Ведущая организация: ГНУ «Курганский научно-

исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии

Защита состоится «19» октября 2012 г., в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.069.01 на базе ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия» по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина, 75.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Челябинская государственная агроинженерная академия».

Автореферат разослан «17» сентября 2012 г. и размещен на официальном сайте ВАК при Министерстве образования и науки России http://vak.ed.gov.ru и сайте ФГБОУ ВПО ЧГАА http://www.csaa.ru.

Ученый секретарь ¿р

диссертационного Возмилов

совета — Александр Григорьевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. К основным условиям, обеспечивающим развитие экономики страны, её продовольственную безопасность, относится не только увеличение валовых сборов зерна, но и сокращение его потерь на этапах послеуборочной обработки. Снижение потерь зерна и обеспечение его сохранности определяется технологией послеуборочной обработки, в которой сушка имеет решающее значение. Своевременная и качественно проведенная сушка ускоряет процесс послеуборочного дозревания зерна, сокращает физические потери и обеспечивает сохранность его технологических свойств.

Анализ существующих и проведённых нами исследований по теме показал, что камерные зерносушилки непрерывного действия с поперечной подачей агента сушки являются перспективным техническим средством для сушки зерна и семян, однако имеют ряд существенных недостатков, в частности неравномерность нагрева и удаления влаги по толщине зернового слоя. Кроме того, конденсация паров на внутренней поверхности наружных стенок рабочих камер приводит к забиванию их отверстий и снижению эффективности сушки. Невысокое качество сушки в зерносушилках с односторонней подачей агента сушки обусловлено несоответствием их технологических и конструктивных параметров требованиям процесса.

В связи с этим вопросы совершенствования конструкции, исследования и установления закономерностей сушки зерна в камерной зерносушилке непрерывного действия с поперечной подачей агента сушки, определения рациональных значений технологических и конструктивных параметров с целью повышения равномерности нагрева зерна и удаления влаги по толщине зернового слоя являются актуальными.

Работа выполнена в соответствии с разделом Федеральной программы по научному обеспечению АПК Российской Федерации: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 г.».

Цель работы. Повышение эффективности процесса сушки зерна путём обоснования конструктивно-технологических параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

Исходя из поставленной цели, были сформулированы задачи исследования:

1. Исследовать и установить закономерности процесса нагрева и изменения влажности зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия.

2. Установить взаимосвязи качественных показателей сушки зерна с конструктивными и технологическими параметрами камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

3. Обосновать режим работы и конструктивные параметры камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия, обеспечивающие повышение равномерности нагрева зерна и удаления влаги по толщине зернового слоя.

4. Разработать методику и провести экспериментальные исследования процесса сушки зерна при установленных режимах работы и конструктивных параметрах. Провести оценку эффективности результатов исследований в производственных условиях.

Объект исследования. Процесс сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия.

Предмет исследования. Закономерности процесса сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия, взаимосвязи качественных показателей процесса сушки зерна с конструктивными и технологическими параметрами зерносушилки.

Методы исследования. Теоретические исследования базировались на положениях теории тепломассопереноса и теории сушки коллоидных и капиллярно-пористых тел, математической статистики. В основе экспериментальных исследований лежат методики проведения опытов и испытаний зерносушилок, государственные и отраслевые стандарты, планирование экспериментов.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:

1. Установлены закономерности, описывающие процессы нагрева и изменения влажности зернового слоя в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия.

2. Обоснованы режим работы и конструктивные параметры камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

3. Разработана методика и определены средства проведения ла-бораторно-производственных исследований камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

4. Получены результаты экспериментальных исследований. Новизна результатов исследования подтверждена патентом на полезную модель.

Практическая значимость работы и реализация её результатов. Разработанные экспериментальные образцы камерных жалюзийных зерносушилок непрерывного действия прошли производственную проверку в ООО «Курганское», ООО «Пичугино», ООО «Натуральное земледелие» Курганской области. Результаты исследований могут быть использованы в НИИ и КБ при проектировании и разработке конструкций зерносушилок. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе Курганской ГСХА.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях в КГСХА и ЧГАА (2008-2011 гг., г. Курган, г. Челябинск), ТГСХА (2010 г., г. Тюмень), МГАУ (2010 г., г. Москва), на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодёжи (2010 г., ВВЦ, г. Москва), на выставке-ярмарке инновационных проектов Курганской области (диплом победителя в номинации «Лучшая инновация в сельском хозяйстве», 2011 г., КВЦ, г. Курган).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК; получено 2 патента РФ, в том числе 1 патент на изобретение.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, библиографии и приложений; изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 57 иллюстраций, 9 таблиц и 10 приложений. Список использованной литературы включает в себя 144 наименования, в том числе 6 источников на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассматривается актуальность темы, обосновываются цель и задачи исследования, кратко излагаются основные положения, выносимые на защиту, даётся общая характеристика выполненных исследований.

В первой главе «Современное состояние и перспективы совершенствования технологии сушки зерна» проведён анализ технологий

и технических средств для сушки зерна, определены основные направления их совершенствования.

Современная теория сушки влажных материалов базируется на положениях, описанных в работах A.B. Лыкова, Ю.М. Лурье,

A.C. Гинзбурга, С. Д. Птицына и др. Большое значение для совершенствования технологии и техники сушки зерна имеют труды A.B. Авдеева, В.А. Сакуна, В.И. Жидко, В.Ф. Самочетова, Г.С. Окуня,

B. А. Резчикова, B.C. Уколова, И.Х. Масалимова и др. Над способами сушки, обеспечивающими более равномерный процесс обезвоживания и позволяющими повысить интенсивность технологического процесса сушки зерна в плотном слое, работали В.И. Анискин, В. И. Ата-нозевич, В.И.Алейников, П. Е.Егоров, Г. А. Ровный, Н.М.Иванов, Д. В. Шаповалов и др.

В настоящее время широкое распространение получили конвективные зерносушилки непрерывного действия с использованием в качестве агента сушки или чистого подогретого воздуха, или смеси топочных газов с атмосферным воздухом. Несмотря на то, что данный тип зерносушилок как отечественных, так и зарубежных фирм периодически претерпевает процесс модернизации, по-прежнему существуют такие проблемы, как значительная неравномерность сушки зерна, недостаточная производительность зерносушилок. Для того чтобы повысить эффективность процессов сушки зерна, необходимо изучить закономерности тепло- и влагопереноса.

Процесс внутреннего влагопереноса можно интенсифицировать путём повышения температуры зерна и уменьшения тормозящего действия термовлагопроводности, а процесс внешнего влаго-обмена - путём повышения температуры и скорости агента сушки, увеличения активной поверхности зёрен, участвующей в процессе тепло- и влагообмена с агентом сушки.

Проведённый анализ способов устранения неравномерности нагрева зерна и сушки в камере показал, что наиболее эффективным и менее энергоёмким является процесс инверсии зернового слоя. Инверсия достигается за счёт применения в сушилках инверторов - специальных технических средств, изменяющих взаимное положение зерновых слоёв, расположенных у внутренних и наружных стен камеры нагрева.

В качестве рабочей гипотезы выдвинуто предположение о том, что конструктивное исполнение наружной поверхности зерносу-

шилки в виде жалюзи и установка инвертора в её технологическую схему совместно с рациональными конструктивно-технологическими параметрами позволит повысить эффективность и качественные показатели процесса сушки, сократить ресурсоёмкость процесса.

На основе проведённого анализа состояния вопроса были определены задачи исследования.

Во второй главе «Теоретическое обоснование конструктивно-технологических параметров зерносушилки» рассмотрены теоретические основы процесса сушки зерна, движения агента сушки через зерновой слой и стенки камеры нагрева. Обоснована технологическая схема камерной жалюзи йной зерносушилки непрерывного действия (рисунок 1).

Рисунок 1 - Конструктивно-технологическая схема камерной

жалюзийной зерносушилки непрерывного действия: 1 — камера нагрева; 2 — внутренняя перфорированная стенка; 3 — наружная жалюзийная стенка; 4 — перегородка; 5 - камера охлаждения; 6 - выгрузной транспортёр; 7 — каретка; 8 - приёмники-сливы;

І

— сырое зерно

— сухое зерно

— наружный слой

— внутренний слой

— агент сушки

— атмосферный воздух

9 - инвертор; 10 — загрузочный транспортёр

Технологический процесс работы зерносушилки осуществляется следующим образом: сырое зерно, подаваемое транспортёром 10 в каналы между стенками 2 и 3, опускается вниз под действием силы тяжести. Агент сушки попадает через патрубок в полость камеры нагрева 1, проникает через перфорированную поверхность и зерновой слой, нагревает последнее и выносит с собой в атмосферу испарившуюся влагу через наружную стенку. Инвертор 9 перемещает зерно из внутренних слоёв на место наружных, а наружные - на место внутренних. Опускаясь ниже, зерно попадает в зону охлаждения 5, где оно продувается атмосферным воздухом.

В процессе конвективной сушки интенсивность испарения влаги из зерна возрастает с увеличением скорости движения агента сушки в зерновом слое Ои). Однако частицы зернового слоя теряют взаимный контакт и получают возможность перемещаться при достижении агентом сушки в слое предельной скорости Он). Чтобы не произошёл выброс легких компонентов зернового вороха из зерносушилки, должно соблюдаться условие

V <У . (1)

"и Н • 4 '

Предельную скорость агента сушки можно определить по выражению, приведённому в трудах Н.И. Гельперина:

Гн=^-,м/с, (2)

«э

где V - коэффициент кинематической вязкости агента сушки, м2/с;

Ле - критерий Рейнольдса при предельной скорости;

I/ - эквивалентный диаметр частиц зернового слоя, м.

Одной из составляющих энергозатрат на сушку зерна являются затраты энергии на преодоление полного гидродинамического сопротивления, включающего в себя сопротивление зернового слоя и сопротивление стенок камеры нагрева зерносушилки. На величину сопротивления зернового слоя влияют плотность его укладки при засыпке и степень уплотнения в процессе сушки, засорённость и влажность исходного вороха, параметры агента сушки и др. Давление агента сушки при прохождении его через зерновой слой (Ар) пропорционально толщине слоя (Н):

Ар = 150-^.^4-1,

б2 а] 8 (/,

■Н, Па, (3)

где б — скважистость зернового слоя;

- коэффициент динамической вязкости агента сушки, Па с; р^ - плотность агента сушки, кг/м3.

Расчёты показывают, что при скорости агента сушки в зерновом слое = ун = 1 м/с увеличение толщины слоя с 0,25 м до 0,35 м приводит к росту давления на 40% и возрастает неравномерность сушки по толщине зернового слоя. При толщине зернового слоя менее 0,20 м и сохранении производительности зерносушилки возрастают её габаритные размеры и металлоёмкость. Рациональная толщина зернового слоя будет находиться в пределах от 0,23 до 0,28 м.

Давление агента сушки при прохождении его через стенки камеры нагрева (Ар ) может быть определено по выражению

где м0 — скорость агента сушки в отверстиях, м/с;

50 - доля живого сечения стенок камеры нагрева;

С - коэффициент сопротивления стенок камеры нагрева.

В диапазоне рабочих скоростей агента сушки, обусловленных выносом составляющих компонентов зернового слоя, разница давления для поверхностей с долей живого сечения от 0,1 до 0,15 составляет менее 10%. При сушке различных сельскохозяйственных культур, в том числе и мелкосеменных, конструктивный диаметр отверстий внутренних стенок камер целесообразно выбирать исходя из среднего эквивалентного диаметра зерновок основной культуры и мелких засорителей.

Конструктивное исполнение наружных стенок камер в виде жа-люзийной поверхности позволяет снизить полное гидродинамическое сопротивление зерносушилки и обеспечивает снижение трудоёмкости на её обслуживание. Исследования показали, что угол наклона жалюзи к горизонтали (аж), обусловленный коэффициентом внутреннего трения, должен составлять не менее 45°, шаг жалюзи — 0,25 м, что обеспечивает истечение зерна и рациональный объём застойных зон между соседними жалюзи.

До =0,503- и20 ■ р,с • (1 ■- 502) / С\, Па,

(4)

Для изучения процессов тепло- и влагообмена в камере зерновой слой разбиваем на і элементарных зерновых слоёв (рисунок 2). Проходя эти слои, агент сушки отдаёт тепло на испарение влаги и насыщается ей. Элементарный зерновой слой принимается таким, чтобы удельная подача агента сушки в него составляла 1,0-1,5 кг/мин

на 1 кг сухого вещества зерна.

При расчётах приняты следующие допущения: удельная подача агента сушки Q =1,2 кг/(минхкг сухого вещества зерна); толщина зернового слоя Я = 0,25 м; скорость агента сушки в зерновом слое v = const = 1 м/с; период сушки (т) условно разбивается на малые отрезки времени (Дт), в течение которых скорость сушки постоянна.

JtTo, Єо

to. do hudn Wn.Git ■і 1 ft-t udii t| tn.dn — " "' -i— Жмі,Єм. J Fi.,9« 1 і Йті Дт/і txч

/о.

!....... fu-Ui/l/l Жім8і.м t\j.d\j Wufiu I—¥— I /i-u-i.</»-i/-ii tijudiM — ; -H— W,}-иЄ<н —i— tiudhtj^^ tij.du Wt-xj.QHj | W,J.Q.J -PJ-і-

to,do

1 ы /

Рисунок 2 - Схема изменения влажности зерна и параметров агента сушки в зерновом слое

С учётом принятых допущений количество элементарных зерновых слоёв предлагаемой зерносушилки будет равно псп = 4.

Степень насыщения агента сушки зависит от его начальной температуры /0, влагосодержания 40 и количества пройденных элементарных зерновых слоёв /. Количество влаги (Ас/,), испарённой из /-го элементарного зернового слоя за у'-й промежуток времени (Дт ), может быть определено по выражению

/Ц = 0,01 • Кы ■ (IV; - IV;) • тс. Дту, (6)

где Кы — коэффициент сушки /-го элементарного зернового слоя, 1/ч;

тс — масса сухого вещества зерна /'-го элементарного зернового слоя, г;

— абсолютная влажность зерна /-го элементарного зернового

слоя, %;

IV; - абсолютная равновесная влажность зерна /-го элементарного зернового слоя, %.

К (7)

где К,п- коэффициенты, зависящие от культуры;

Т. — абсолютная температура агента сушки в /-ом элементарном зерновом слое, °К;

Фы. — относительная влажность агента сушки в /-ом элементарном зерновом слое, ед.

Коэффициент сушки Кы отражает влагоотдающую способность зерна пшеницы при различной температуре нагрева агента сушки

1ёКы =0,022^,-1,15, (8)

где I - температура агента сушки в /-ом элементарном зерновом слое,' °С.

По значению Д*/. может быть определено изменение влажности зерна в /-ом элементарном зерновом слое за у'-й промежуток времени

(9)

и повышение влагосодержания агента сушки

(10)

Определив изменение влажности () во всех элементарных зерновых слоях зау'-й промежуток времени (Ат), определяют изменение влажности в последующих интервалах времени.

Результаты расчёта показывают, что в процессе сушки зерна пшеницы начальной влажностью 1У0 = 20% внутренний зерновой слой (со стороны входа агента сушки в слой) высыхает до кондиционной влажности 14%, что соответствует производительности зерносушилки 10 пл. т/ч, за 18,5 минуты. За это время влажность наружного зернового слоя (со стороны выхода агента сушки из слоя) снизилась до 17,3 % (рисунок 3 а).

Рисунок 3 - Зависимость влажности зерна (а) и температуры нагрева зерна (б) в зерновых слоях зерносушилки от времени сушки: 1 - внутренний зерновой слой; 2 - средний зерновой слой; 3 - наружный зерновой слой

На интенсивность испарения влаги из зерна существенное влияние оказывает температура его нагрева. Чем выше температура нагрева зерна, тем активнее испарение влаги из зерна при других равнозначных условиях.

Преобразовав уравнение конвективного теплообмена между зёрнами и обтекающим агентом сушки, можно определить температуру нагрева зерна при постоянном значении температуры агента сушки t = const:

Q = t-C-ek\ (И)

Для определения постоянных интегрирования С п к необходимо задать начальные значения температуры зерна и агента сушки. С учётом этого температуру нагрева внутреннего (9,), среднего (93) и наружного зерновых слоев (95) можно определить по выражениям

0,(^ = 70-55-^,

(т)теор = 70 — 51,7 • е-0,049', (12)

в5(т)твор=70-48,б-е^.

Расчётные значения температуры нагрева зерна различных зерновых слоев показаны на рисунке 3 б.

Внутренний зерновой слой с начальной температурой 15 °С, находящийся со стороны входа агента сушки температурой 70 °С, нагревается до предельно допустимой температуры 54 °С (сушка зерна на товарные цели) за 14 минут, в то время как наружный зерновой слой прогревается лишь до температуры 33 °С. Дальнейший нагрев внутреннего зернового слоя приводит к потере зерном технологических свойств.

Исходя из вышеизложенного, следует, что для уменьшения неравномерности сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия необходимо провести инверсию зерновых слоёв.

Значимым показателем, определяющим местоположение инвертора в камере зерносушилки, является путь, пройденный внутренним зерновым слоем до достижения предельно допустимой температуры нагрева. Определив изменение температуры нагрева зернового слоя согласно выражению (12), можно узнать время достижения зерна внутренним зерновым слоем предельно допустимой температуры нагрева (тпд) (рисунок 4). Так, при начальной влажности зерна = 20% и температуре агента сушки 70 °С тпд = 14 минут.

Для предотвращения перегрева зерна необходимо, чтобы процесс инверсии произошёл в момент времени (тпд). Это будет обеспечено при скорости вертикального перемещения зерна в камере зерносушилки V, = ¿^/т^ , где ¿инв - путь, пройденный зерном до инверсии, м.

Скорость вертикального перемещения зерна в камере нагрева определяет производительность зерносушилки. С увеличением расстояния от места ввода зерна в камеру нагрева зерносушилки до инвертора возрастает её производительность (рисунок 5),

однако это приводит к увеличению габаритов и металлоёмкости зерносушилки без увеличения влагосъёма. Расчёты показывают, что установка инвертора на расстоянии 2 м от места ввода зерна в камеру нагрева зерносушилки обеспечивает производительность 10... 12 пл.т/ч при сушке товарного зерна и зерна на технологические цели и 4...5 пл.т/ч - семенного зерна при температуре агента сушки 65...70 °С и 50...55 °С соответственно.

Рисунок 4 - Влияние температуры Рисунок 5 — Влияние места

агента сушки на время достижения установки инвертора

зерном предельно допустимой на производительность

температуры нагрева при различной зерносушилки при различной

начальной влажности зерна температуре агента сушки

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены методики проведения лабораторных и производственных исследований, представлено описание лабораторных установок, приборов и оборудования.

Программа исследований предусматривала: исследование влияния толщины зернового слоя и конструктивных параметров стенок камеры нагрева на давление агента сушки; исследование процесса сушки и нагрева зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия; исследование процесса инверсии зерновых слоёв.

Для проведения исследования процесса инверсии зерновых слоёв была изготовлена лабораторная установка (рисунки 6 и 7). С целью удобства визуального наблюдения за процессом разделения и инвертирования слоёв передние и задние стенки блоков были изготовлены из прозрачного материала — оргстекла. Инвер-

тор, устанавливаемый в корпус блок-инвертора, выполнен в виде группы жёстко связанных пластин, имитирующих конструкцию инвертора-прототипа.

ЗЕРНО

і »

Рисунок 6 - Лабораторная установка для изучения инверсии зерновых слоев: 1 — каркас установки; 2 — блок-отборник проб;

3 - заслонка блок-инвертора;

4 — блок-формирователь слоев потока; 5 — блок загрузки зерна; 6 — блок-инвертор; 7 - заслонка блок-отборника проб; 8 — блок

выгрузки зерна

Рисунок 7 - Блок-инвертор 1 - рассекатель; 2 - направляющий лоток; 3 — центральная продольная перегородка; 4 — продольная заслонка

Производственные испытания опытного образца камерной жа-люзийной зерносушилки непрерывного действия были проведены в ООО «Курганское» Курганской области (рисунок 8).

В качестве параметров, определяющих режим сушки, были выбраны температура нагрева и влажность зерна, скорость агента сушки, его температура, относительная влажность и влагосодержание. Для их определения на наружной поверхности по длине и высоте

зерносушилки наметили места отбора проб (рисунок 9), в результате чего получили сечения а, Ь, с, с! и Г- по высоте зерносушилки, 1, 2, 3, 4 и 5 - по длине. Зерновой слой, движущийся между стенками, условно разделили на три - внутренний I, средний II и наружный III.

Рисунок 8 - Опытный образец Рисунок 9 - Схема отбора проб камерной жалюзийной зерносушилки в зерносушилке

непрерывного действия

Испытания зерносушилки проводили согласно методике, описанной ГОСТом Р 50189-92.

В четвертой паве «Результаты экспериментальных исследований» представлены данные исследований, проведённых по методикам, изложенным в третьей главе; проведён расчёт экономической эффективности камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

Результаты экспериментальных исследований давления агента сушки при прохождении его через зерновой слой и стенки камеры нагрева (рисунок 10 а и 10 6) позволили определить рациональные значения толщины зернового слоя Я = 0,25 м и конструкцию внутренней стенки камеры нагрева, выполненную из перфорированного листа с долей живого сечения 50 = 0,1. Результаты эксперимента согласуются с теоретическими исследованиями.

шта. зерщ

й/>,Па 500

400 300 200 100 О

др- = 191 - и: ,6у Л

0,9' 92 __Л

2_ // /у >

Ьргш, Па 1500

1200 900 600 300 0

ДОреї , =1 ,5У2Н 6,9У /

3,980 1 / / / л/

Л» «

/7* /А Л.

ОД 0,4 0,6 0,8 1,0 ІДп, м/с а

4 6

б

8 10 V, м/с

Рисунок 10 - Зависимость давления агента сушки (а) в зерновом слое толщиной Н = 0,25 м, (б) в стенках камеры нагрева с долей живого сечения 50 = 0,1 от скорости движения агента сушки: 1 - расчёт; 2 - эксперимент

Исследования камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия с установленными параметрами при сушке зерна пшеницы сорта «Жигулёвская», засорённостью 6%, начальной влажностью 20% и температурой агента сушки 70 °С в производственных условиях отражают характер изменения температуры нагрева зерна и его влажности в процессе сушки (рисунок 11 а, 11 б).

9,'С 70

60 50 40

30 20 10

^ 1 ^

_3_

ГУ, % 21

10

20

30 40 т, мнн

^ 1 1

4.

% —"

Чх 1 > и 1

І

10

20

30 40 т, мнн

Рисунок 11 - Зависимость температуры нагрева зерна (а) и влажности зерна (б) от времени сушки: 1, 3 и 2,4 - соответственно расчётные и экспериментальные значения для внутреннего и наружного слоя

Математическая обработка результатов опытов позволила получить эмпирические зависимости для определения температуры нагрева и влажности внутреннего и наружного зерновых слоев

= 71,52 - 57,08 • е-0'0808 т, °С, (13)

б^уж = 61,06-45,06-еТ00347", °С, (14)

= 20 - 0,4149т + 0,0046т2 -810^ т3, %, (15)

КЦу. = 20-0,ОІЗІт-0,0077т2-0,0001т3, %. (16)

Проведённые исследования показывают, что при поперечной продувке зернового слоя процесс инверсии позволяет изменить температуру нагрева зерна по толщине зернового слоя (рисунок 12 а). При этом неравномерность нагрева зерна в конце процесса сушки с инвертором составила Д9и = 3,8 °С, в то время как неравномерность нагрева зерна в процессе сушки без инвертора - Д96н = 19,9 °С. В процессе инверсии происходит частичное перемешивание слоёв, что приводит к неравенству разности температур между внутренним и наружным слоями.

В результате инверсии зерновых слоёв меняется и их влажность (рисунок 12 б). Неравномерность влажности зерна в конце процесса сушки без инвертора составила АИ^ = 4,3 %, что не соответствует агротехническим требованиям, а с инвертором - = 0,8%.

0,'С 1К%

Рисунок 12 — Зависимость неравномерности температуры нагрева зерна (а)

и влажности зерна (б) от времени сушки: 1, 3 и 2,4 — соответственно расчётные и экспериментальные значения для внутреннего и наружного слоев

Исследования процесса сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия в производственных условиях показали, что значения влажности зерна на выходе по вертикальным сечениям отличаются от средней влажности зерна на выходе из сушилки, что обусловлено неравномерным распределением агента сушки внутри камеры нагрева.

По результатам исследований предложены варианты технологических схем очистки и сушки зерна с предлагаемой зерносушилкой; даны рекомендации по применению камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия в существующих зерноочистительных агрегатах и зерноочистительно-сушильных комплексах при их модернизации. Годовой эффект от внедрения эффективности камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия в сравнении с зерносушилкой СЗЖ-10 составит 160 тыс. рублей.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Анализ существующих технологических и конструктивных схем зерносушилок с поперечной продувкой зернового слоя показал, что основным их недостатком является неравномерная сушка зерна по толщине слоя и нарушение технологического процесса работы вследствие забивания отверстий поверхности камер, что обусловлено несоответствием их конструктивно-технологических параметров требованиям процесса. Одним из путей повышения эффективности процесса сушки зерна является применение камерных зерносушилок непрерывного действия с наружной жалюзийной поверхностью и инвертором зерновых слоев.

2. На основе аналитического описания процесса потерь давления агента сушки при его прохождении через зерновой слой и перфорированные поверхности определено, что наиболее интенсивный нагрев зернового слоя при отсутствии уноса его частиц происходит при скорости агента сушки в слое vh = 0,8... 1,0 м/с, толщине зернового слоя H = 0,23...0,28 м, доле живого сечения внутренних стенок S0 = 0,1...0,15, выполненных в виде перфорированных поверхностей, позволяющих сушить мелкосеменные культуры.

3. Получены аналитические выражения, позволяющие исследовать влияние режима работы (начальная температура агента сушки t0, экспозиция сушки т, скорость движения агента сушки

в зерновом слое ун) и конструктивных параметров (толщина слоя Н, место установки инвертора Ьта) камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия на её производительность П. и неравномерность нагрева зерна А8 и его влажность А ¡У.

4. Установлено, что наибольшее влияние на неравномерность нагрева и сушки зерна оказывают толщина зернового слоя Н, температура агента сушки I и экспозиция сушки т, а такой фактор, как начальная влажность зерна 1¥0, в меньшей степени влияет на изменение равномерности нагрева и сушки зерна.

5. Лабораторно-производственными исследованиями доказано, что установка инвертора зерновых слоёв на расстоянии Ьта = 2 м от места загрузки зерна в зерносушилку производительностью 10 пл.т/ч позволяет снизить неравномерность влажности зерновых слоёв с 3...4% до 0,5... 1 %, неравномерность нагрева—с 17... 18 °С до 3.. .4 °С.

6. Установлено, что использование инвертора зерновых слоёв в зерносушилке с предложенными конструктивными и технологическими параметрами позволит повысить производительность сушилки на 8... 12% и сократить расход топлива и электроэнергии до 20%. При этом производительность зерносушилки при сушке товарного зерна и зерна на технологические цели составит 10... 12 пл.т/ч, семенного зерна-4...5 пл.т/ч при температуре агента сушки 65...70 °С и 50...55 °С соответственно.

7. Сушка зерна пшеницы камерной жалюзийной зерносушилкой непрерывного действия при её производительности 10... 12 пл.т/ч на товарном зерне и зерне для технологических целей позволит получить годовой экономический эффект в сравнении с зерносушилкой аналогичного типа СЗЖ-10 в размере 160 тыс. рублей при годовой загрузке 1500 тонн. Экономия прямых энергозатрат составит 75 ГДж.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Жанахов, А. С. Результаты исследования жалюзийной зерносушилки камерного типа [Текст] / Н. И. Косилов, В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Достижения науки и техники АПК. — 2009. — № 4. — С. 60-62.

2. Жанахов, А. С. Технологическая линия послеуборочной обработки зерна с делением на потоки [Текст] / Г. А. Окунев, В. Г. Чумаков,

А. С. Жанахов II Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2011. — № 9. - С. 35-38.

Публикации в других изданиях

3. Жанахов, А. С. Зерносушилки и направления их развития [Текст] /В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов//Достижения науки-агропромышленному производству : матер. XLVII междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рожд. И. Е. Ульмана. - Челябинск : ЧГАУ, 2008. -Ч. З.-С. 38-42.

4. Жанахов, А. С. Пути снижения энергозатрат при сушке зерна [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Устойчивое развитие агропромышленного комплекса и сельских территорий : матер, междунар. науч.-практ. конф. : в 4-х т. - Курган : Изд-во Курганской ГСХА, 2008. - Т. 4. -С. 17-20.

5. Жанахов, А. С. Методика экспериментальных исследований зерносушилки камерного типа [Текст] / А. С. Жанахов // Инновационные пути решения проблем АПК : матер, междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 65-летию Курганской ГСХА: в 2-х т. - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2009. - Т. 2. - С. 322-327.

6. Жанахов, А. С. Зерноочистительно-сушильный комплекс [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов, А. М. Косовских, И. В. Счастливое // Инновационные пути решения проблем АПК: матер, междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 65-летию Курганской ГСХА : в 2-х т. - Курган : Изд-во Курганской ГСХА, 2009. - Т. 2. - С. 391-394.

7. Жанахов, A.C. Сушить и очищать зерно в хозяйстве [Текст] / А. С. Жанахов // Молодежный научный потенциал в инновационном развитии Уральского региона : матер, регион, конф. молодых ученых, посвящ. году молодежи в России. - Курган : Изд-во Курганской ГСХА,

2009.-С. 67-69.

8. Жанахов, А. С. Инвертор зерна в жалюзинной зерносушилке камерного типа как объект исследования [Текст] / А. С. Жанахов // Инновации молодых ученых агропромышленному комплексу Сибири и Урала : сб. матер, регион, конф. молодых ученых. - Тюмень, 2010. -С. 150-153.

9. Жанахов, А. С. Расчёт сезонной производительности зерносушилок [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов, А. М. Косовских // Проблемы модернизации АПК: матер, междунар. науч.-практ. конф.: в 2-х т. - Курган : Изд-во Курганской ГСХА, 2010. - Т. 2. - С. 394-397.

10. Жанахов, А. С. Жалюзийная зерносушилка камерного типа [Текст] / А. С. Жанахов // Всероссийская выставка Научно-технического

творчества молодежи. II Международная научно-практическая конференция «Научно-техническое творчество молодежи — путь к обществу, основанному на знаниях» : сб. науч. докладов. — М. : МГСУ, 2010. — С. 271-272.

11. Жанахов, А. С. Камерная зерносушилка непрерывного действия [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Достижения науки - агропромышленному производству : матер. L междунар. науч.-техн. конференции. - Челябинск: ЧГАА, 2011. — Ч. IV.-С. 115-119.

12. Жанахов, А. С. Оптимизация расположения инвертора в жалю-зийной зерносушилке [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. -СПб.: МАНЭБ,2011.-Т. 16.-№3.-С. 100-101.

13. Жанахов, А. С. Газовое сопротивление слоя [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Аграрная наука - основа инновационного развития АПК: матер, междунар. науч.-практ. конференции — Курган : Изд-во Курганской ГСХА, 2011. - С. 414-416.

14. Жанахов, А. С. Инверсия зернового слоя в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Вестник Курганского государственного университета. — Сер. «Технические науки». —Курган: Изд-во КГУ, 2011. —Вып. 6.— С. 115-117.

15. Жанахов, А. С. Оценка условий послеуборочной обработки зерна в Курганской области [Текст] / А. С. Жанахов // Развитие научной, творческой и инновационной деятельности молодежи : матер. III Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых. — Курган : Изд-во КГСХА, 2011.-С. 194-197.

16. Жанахов, А. С. Моделирование процессов послеуборочной обработки зерна [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов, А. Г. Надточий, С. С. Низавитин // Инновационные технологии и техника нового поколения—основа модернизации сельского хозяйства: матер, междунар. науч.-практ. конф. ГНУ ВИМ Россельхозакадемии. — М., 2011. — С. 85—86.

17. Пат. на изобретение 2458301 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/12. Зерносушилка [Текст] / А. С. Архипов, В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов, С. С. Низавитин; заявитель и патентообладатель А. С. Архипов. — №2011115766/06 ;заявл.20.04.11 ;опубл. 10.08.12,Бюл.№22.

18. Пат. на полезную модель 105727 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/12. Зерносушилка [Текст] / В. Г. Чумаков, А. С. Архипов, А. С. Жанахов, И. В. Шевцов, Ю. Н. Мекшун, С. И. Оплетаев, А. М. Косовских ; заявитель и патентообладатель В. Г. Чумаков. —№ 2010151881/06 ; заявл. 17.12.10 ; опубл. 20.06.11, Бюл. № 17.

Подписано в печать 10.09.2012 г. Формат 60x84/16 Гарнитура Times. Печ. л. 1,0. Тираж 120 экз. Заказ № КЗ-9

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего профессионального образования «Челябинская государственная агроинженерная академия» 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 75

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Жанахов, Альсим Сагидуллович

Введение.

Глава 1. Современное состояние и перспективы совершенствования технологии сушки зерна.

1.1 Основные свойства зерна как объекта сушки.

1.2 Оценка условий послеуборочной обработки зерна в Курганской области.

1.3 Классификация зерносушилок и пути их развития.

1.4 Анализ конструкций инверторов зерновых слоёв.

1.5 Постановка цели и задач исследования.

Глава 2. Теоретическое обоснование конструктивно-технологических параметров зерносушилки.

2.1 Исследование процесса прохождения агента сушки через зерновой слой и стенки камеры нагрева.

2.2 Исследование процесса тепло- и влагообмена.

2.3 Обоснование конструктивных параметров и местоположения инвертора зерновых слоёв.

2.4 Обоснование технологической схемы камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

2.5 Определение рациональных конструктивных параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

Выводы по главе.

Глава 3. Программа и методика экспериментальных исследований.

3.1 Общая программа экспериментальных исследований.

3.2 Методика исследования влияния толщины зернового слоя и конструктивных параметров стенок камеры нагрева на давление агента сушки.

3.3 Методика исследования процесса сушки и нагрева зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия.

3.4 Методика исследования процесса инверсии зерновых слоев.

3.5 Методика исследования процесса сушки зерна в производственных условиях.

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований.

4.1 Результаты исследования влияния толщины зернового слоя и конструктивных параметров стенок камеры нагрева на давление агента сушки.

4.2 Результаты исследования процесса сушки и нагрева зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия.

4.3 Результаты исследования процесса инверсии зерновых слоев.

4.4 Результаты исследования процесса сушки зерна в производственных условиях.

4.5 Рекомендации производству по модернизации зерносушилок и лний.

4.6 Технико-экономические показатели результатов исследований. 111 Выводы по главе.

Введение 2012 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Жанахов, Альсим Сагидуллович

ч

Одним из основных условий, обеспечивающих развитие страны и её продовольственную безопасность, является увеличение производства зерна, сокращение его потерь на всех этапах уборки, транспортировки, хранения и переработки. Обеспечение сохранности зерна и снижение его потерь определяется технологией послеуборочной обработки, при этом сушка имеет решающее значение. На всех этапах развития зерносушения ставится задача повышения эффективности технологических процессов сушки за счёт её интенсификации, снижения затрат на сушку, сохранения и повышения качества зерна.

По многолетним статистическим данным до 60 % свежеубранного зерна находится во влажном состоянии и требует сушки. Зерно повышенной влажности не может храниться длительное время, так как увеличивается интенсивность его дыхания, а это приводит к самосогреванию и, следовательно, порче зерна, кроме того, в нём быстро развиваются вредные микроорганизмы. Поэтому искусственная сушка зерна применяется во всех регионах нашей страны.

В результате сушки сельскохозяйственная продукция значительно улучшает своё качество. Например, сушка семенного зерна улучшает условия послеуборочного дозревания, при этом повышается энергия прорастания и всхожесть семян. Сушка товарного зерна, помимо улучшения качества продуктов его переработки (муки, растительного масла и т.д.), способствует повышению производительности мукомольно-крупяных и маслоперерабаты-вающих предприятий, увеличивает выход конечного продукта, уменьшает износ технологического оборудования и расход энергии, снижает себестоимость переработки. Сушку применяют и для борьбы с вредителями зерна (долгоносиками, клещами и др.), которые погибают под действием высоких температур.

На современном этапе перехода страны к рыночной экономике, характеризующимся полной хозяйственной самостоятельностью предприятий, отсутствием централизованных поставок топлива, нестабильностью цен на энергоресурсы особенно остро стоит проблема экономного расходования энергоресурсов.

В сельском хозяйстве значительными энергозатратами характеризуется конвективная сушка зерна с использованием в качестве агента сушки смеси топочных газов с атмосферным воздухом, либо чистого подогретого воздуха.

Конвективная сушка - сложный технологический процесс тепло- и вла-гообмена между обезвоживаемым материалом и агентом сушки, сопровождающийся биохимическими и структурно-механическими изменениями веществ, входящих в состав материала. В связи с этим вопросы выбора способа оптимального режима и конструкции сушилки, а также интенсификации процесса сушки непосредственно связаны со свойствами обезвоживаемого материала. Режим или процесс сушки, обеспечивающий сохранение и улучшение качества материала при минимальных затратах трудовых, материальных и энергетических ресурсов, принято считать оптимальным.

Несмотря на то, что современные зерносушилки отечественных и зарубежных фирм периодически претерпевают процесс модернизации, остаётся нерешённым целый ряд вопросов. Так, при сушке зерна в камерных сушилках с поперечной подачей агента сушки наблюдается неравномерность его нагрева в поперечном сечении камеры. Это приводит к повышению неравномерности сушки по толщине зернового слоя и перегреву некоторой его части. Кроме того, в результате одностороннего продувания зернового слоя агентом сушки изменяются технологические свойства зернового вороха, забиваются отверстия в стенке камеры и, как следствие, увеличиваются энергозатраты.

В связи с этим, весьма актуальным является проведение исследований с целью дальнейшего совершенствования техники и технологии сушки зерна посредством: разработки новых способов сушки и новых конструкций зерносушилок; повышения эффективности использования действующих типов зерносушилок на основе совершенствования конструкций и режимов работы их отдельных узлов, а также технологий сушки; проведения мероприятий, направленных на дальнейшее снижение удельных затрат топлива и электроэнергии на сушку зерна и др.

Актуальность выбранного направления подтверждается соответствием данной темы разделу федеральной программы по научному обеспечению АПК Российской Федерации: шифр 01.02 «Разработать перспективную систему технологий и машин для производства продукции растениеводства и животноводства на период до 2015 г.», плану НИР Курганской государственной сельскохозяйственной академии имени Т.С. Мальцева «Разработка сохраняющих энергосберегающих технологий послеуборочной обработки зерна, адаптированных к зональным условиям», номер государственной регистрации 01.2.006 08101 от 1 апреля 2006 года.

Цель исследования. Повышение эффективности процесса сушки зерна путём обоснования конструктивно-технологических параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия.

Объект исследования. Процесс сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия.

Предмет исследования. Закономерности процесса сушки зерна в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия, взаимосвязи качественных показателей процесса сушки зерна с конструктивными и технологическими параметрами зерносушилки.

Научная новизна основных положений, выносимых на защиту:

- установлены закономерности, описывающие процессы нагрева и изменения влажности зернового слоя в камерной жалюзийной зерносушилке непрерывного действия;

- обоснованы режим работы и конструктивные параметры камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия;

- разработана методика и определены средства проведения лаборатор-но-производственных исследований камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия; получены результаты экспериментальных исследований. Новизна результатов исследования подтверждена патентом на полезную модель.

Практическая значимость и реализация её результатов. Разработанные экспериментальные образцы камерных жалюзийных зерносушилок непрерывного действия прошли производственную проверку в ООО «Курганское», ООО «Пичугино», ООО «Натуральное земледелие» Курганской области. Результаты исследований могут быть использованы в НИИ и КБ при проектировании и разработке конструкций зерносушилок. Результаты теоретических и экспериментальных исследований используются в учебном процессе Курганской ГСХА.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях в КГСХА и ЧГАА (2008 - 2011 гг., г. Курган, г. Челябинск), ТГСХА (2010 г., г. Тюмень), МГАУ (2010 г., г. Москва), на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодёжи (2010 г., ВВЦ, г. Москва), на выставке-ярмарке инновационных проектов Курганской области (диплом победителя в номинации «Лучшая инновация в сельском хозяйстве», 2011 г., КВЦ, г. Курган).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 научных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК; получено 2 патента РФ, в том числе 1 патент на изобретение.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, четырёх глав, выводов, библиографии и приложений; изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 57 иллюстраций, 9 таблиц и 10 приложений. Список использованной литературы включает в себя 144 наименования, в том числе 6 источников на иностранном языке.

Заключение диссертация на тему "Обоснование конструктивно-технологических параметров камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия"

Основные выводы по работе

1. Анализ существующих технологических и конструктивных схем зерносушилок с поперечной продувкой зернового слоя показал, что основным их недостатком является неравномерная сушка зерна по толщине слоя и нарушение технологического процесса работы вследствие забивания отверстий поверхности камер, что обусловлено несоответствием их конструктивно-технологических параметров требованиям процесса. Одним из путей повышения эффективности процесса сушки зерна является применение камерных зерносушилок непрерывного действия с наружной жалюзийной поверхностью и инвертором зерновых слоев.

2. На основе аналитического описания процесса потерь давления агента сушки при его прохождении через зерновой слой и перфорированные поверхности определено, что наиболее интенсивный нагрев зернового слоя при отсутствии уноса его частиц происходит при скорости агента сушки в слое уи = 0,8. 1,0 м/с, толщине зернового слоя Н = 0,23.0,28 м, доле живого сечения внутренних стенок Бо = 0,1. .0,15, выполненных в виде перфорированных поверхностей, позволяющих сушить мелкосеменные культуры.

3. Получены аналитические выражения, позволяющие исследовать влияние режима работы (начальная температура агента сушки экспозиция сушки т, скорость движения агента сушки в зерновом слое уи) и конструктивных параметров (толщина слоя Н, место установки инвертора Ьинв) камерной жалюзийной зерносушилки непрерывного действия на её производительность Пс и неравномерность нагрева зерна А9 и его влажность

4. Установлено, что наибольшее влияние на неравномерность нагрева и сушки зерна оказывают толщина зернового слоя Н, температура агента сушки I и экспозиция сушки т, а такой фактор как начальная влажность зерна \У0, в меньшей степени влияет на изменение равномерности нагрева и сушки зерна.

5. Лабораторно-производственными исследованиями доказано, что установка инвертора зерновых слоев на расстоянии Ьинв = 2 м от места загрузки зерна в зерносушилку производительностью 10 пл.т/ч позволяет снизить неравномерность влажности зерновых слоёв с 3.4 % до 0,5. 1 %, неравномерность нагрева - с 17. 18 °С до 3. .4 °С.

6. Установлено, что использование инвертора зерновых слоёв в зерносушилке с предложенными конструктивными и технологическими параметрами позволит повысить производительность сушилки на 8.12 % и сократить расход топлива и электроэнергии до 20 %. При этом производительность зерносушилки при сушке товарного зерна и зерна на технологические цели составит 10. 12 пл.т/ч, семенного зерна - 4.5 пл.т/ч при температуре агента сушки 65. .70 °С и 50.55 °С соответственно.

7. Сушка зерна пшеницы камерной жалюзийной зерносушилкой непрерывного действия при её производительности 10.12 пл.т/ч на товарном зерне и зерне для технологических целей позволит получить годовой экономический эффект в сравнении с зерносушилкой аналогичного типа СЗЖ-10 в размере 160 тыс. рублей при годовой загрузке 1500 тонн. Экономия прямых энергозатрат составит 75 ГДж.

Библиография Жанахов, Альсим Сагидуллович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. Авдеев, A.B. Влияние влажности зерновых материалов на угол естественного откоса / A.B. Авдеев // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2004. - № 4. - С. 26-28.

2. Алейников, В.И. Сушка зерна и семян подсолнечника с предварительным подогревом / В.И. Алейников. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1974.-48 с.

3. Александров, В.Г. Анатомия растений / В.Г. Александров. М.: Высшая Школа, 1966. - 183 с.

4. Алешин, Е.П. Физиология растений / Е.П. Алешин, A.A. Пономарев. -М.: Колос, 1979. 196 с.

5. Алферов, К.В. Бункерные установки / К.В. Алферов, Р.Л. Зенков. М.: Машгиз, 1955.-308 с.

6. Алферов, К.В. Бункеры, затворы и питатели / К.В. Алферов. — М.-Л.: Машгиз, 1946. 178 с.

7. Андрианов, Н.М. Совершенствование технических процессов в шахтной зерносушилке / Н.М. Андрианов // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2004. - №7 - С. 7-9.

8. Анискин, В.И. Технологические основы оценки работы зерносушильных установок / В.И. Анискин, Г.С. Окунь. М.: ВИМ, 2003. -167 с.

9. Антипов, С.Т. Машины и аппараты пищевых производств / С.Т. Антипов, Н.Т. Кретов. М.: Высшая школа, 2001. - 231 с.

10. Артемьев, В.Г. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины / В.Г. Артемьев. Ульяновск, 2003. - 320 с.

11. Атаназевич, В.И. Сушка зерна / В.И. Атаназевич. М.: Лабиринт, 1997.-256 с.

12. Аэров, М.Э. Аппараты со стационарным зернистым слоем: гидравлические и тепловые основы работы / М.Э. Аэров, О.М. Тодес, Д.А. Наринский. Л.: Химия, 1979. - 176 с.

13. Баум, А.Е. Сушка зерна / А.Е. Баум. М.: ЦИНТИ, 1963. - 269с.

14. Баум, А.Е. Сушка зерна / А.Е. Баум, В.А. Резчиков. М.: Колос, 1983. -223 с.

15. Баумштейн, И.П. Исследование сушильных установок с помощью математического моделирования / И.П. Баумшетейн и др.. — в кн.: Тепло и массоперенос в процессах сушки и термообработки. — Минск: Наука и техника, 1970. с. 53 - 79.

16. Ботерилл, Дж. Теплообмен в псевдоожиженном слое: гидродинамические характеристики псевдоожиженного газом слоя и их влияние на его теплообменные свойства: пер. с англ./ Дж. Ботерилл. М.: Энергия, 1980. — 344 с.

17. Боуманс, Г. Эффективная обработка и хранение зерна / Пер. с англ. В.И. Дашевского. -М.: Агропромиздат, 1991. 608 с.

18. Варакин, М.П. Зерно и продукты его переработки / М.П. Варакин. -M.-JL: Снабтехиздат, 1932. 203 с.

19. Веденяпин, Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин. М.: Колос, 1967. - 158 с.

20. Веселов, С.А. Проектирование вентиляционных установок предприятий по хранению и переработке зерна / С.А. Веселов. М.: Колос, 1974.-228 с.

21. Влага в зерне / A.C. Гинзбург, и др. М.: Колос, 1969. - 224 с.

22. Выбор структуры и типоразмеров предприятий для послеуборочной обработки зерна: метод, рекомендации; ВАСХНИЛ. Сиб. отд-ие. СибИМЭ. -Новосибиркс. 1977. - 47 с.

23. Гафнер, Л.А. Основы технологии приема, хранения и переработки зерна / Л.А. Гафнер и др. М.: Колос, 1975. - 400 с.

24. Гельперин, Н.И. Основные процессы и аппараты в химической технологии: в 2 кн. / Н.И. Гельперин. М.: Химия, 1981 - Кн. 1-2.

25. Гельперин, Н.И. Основы техники псевдоожижения / Н.И. Гельперин, В.Г. Айнштейн, В.Б. Кваша. — М.: Химия, 1967. 664 с.

26. Гержой, А.П. Зерносушение и зерносушилки / А.П. Гержой, В.Ф. Самочетов. 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1967. - 255 с.

27. Гинзбург, A.C. Гигроскопические свойства зерна различных культур / A.C. Гинзбург и др.. М.: ЦИНТИ Госкомзага СССР, 1967. - 368 с.

28. Гинзбург, A.C. Опыт систематизации методов теплофизических характеристик зернистых материалов / A.C. Гинзбург, B.C. Уколов // Тепло-и массоперенос: сб. науч. тр. Т. 7. Минск, 1972. - С. 352 - 356.

29. Гинзбург, A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / A.C. Гинзбург. М.: Пищевая промышленность, 1973. - 528 с.

30. Гинзбург, A.C. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности / A.C. Гинзбург. М.: Агропромиздат, 1985. - 212 с.

31. Гинзбург, A.C. Сушка пищевых продуктов / A.C. Гинзбург. М.: Пищепромиздат, 1960. - 684 с.

32. Гинзбург, A.C. Теплофизические свойства зерна, муки и крупы / A.C. Гинзбург, М.А. Громов. М.: Колос, 1984. - 305 с.

33. Гинзбург, A.C. Теплофизические характеристики пищевых продуктов и материалов / A.C. Гинзбург и др.. М.: Пищевая промышленность, 1975. -223 с.

34. Глинка, И.А. Пшеница и ее качества / И.А. Глинка. М.: Колос, 1968. -550 с.

35. Голикова, Н.П. Зерноочистительное и зерносушильное оборудование за рубежом / Н.П. Голикова, Р.Б. Дроздова // Экспресс информация: сер. хранение и переработка зерна. - Вып.И. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1985.-23 с.

36. Голубкович, A.B. Сушка высоковлажных семян и зерна / A.B. Го-лубкович, А.Г. Чижиков. — М: Росагропромиздат, 1991. — 284 с.

37. Гришин, M.А. Установки для сушки пищевых продуктов / М.А. Гришин, В.И. Атаназевич, Ю.Г. Семенов. М.: Агропромиздат, 1989. - 254 с.

38. Гячев, JI.B. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах / JI.B. Гячев. -М.: Машиностроение, 1968 185 с.

39. Данилов, O.JI. Теория и расчет сушильных установок / O.JI. Данилов. — М.: Изд-во МЭИ, 1972. 72 с.

40. Демский, А.Б. Комплексные зерноперерабатывающие установки / А.Б. Демский. -М.: Колос, 1978.-256 с.

41. Демский, А.Б. Справочник по оборудованию зерноперерабатывающих предприятий / А.Б. Демский. М.: Колос, 1980. - 263 с.

42. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта с основами статистической обработки результатов исследований / Б.А. Доспехов. М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

43. Драгилев, А.И. Технологическое оборудование предприятий перерабатывающих отраслей АПК / А.И. Драгилев. М.: Колос, 2001. - 352 с.

44. Дринча, В.М. Технологические основы применения пневматических сортировальных столов в сельском хозяйстве / В.М. Дринча и др. М.: Стандартинформ, 2005. - 145 с.

45. Егоров, Г.А. Влияние тепла и влаги на процессы переработки и хранения зерна / Г.А. Егоров. М.: Колос, 1973 - 380 с.

46. Егоров, Г.А. Гидротермическая обработка зерна / Г.А. Егоров. М.: Колос, 1968.-402 с.

47. Егоров Г.А. Исследование теплофизических свойств сыпучих материалов / Г.А. Егоров // Изв. ВУЗов: пищевая технология. 1960. - № 2. - С. 1416.

48. Егоров, Г.А. Технологические свойства зерна / Г.А. Егоров. — М.: Агропромиздат, 1985. 334 с.

49. Жидко, В.И. Зерносушение и зерносушилки / В.И. Жидко, В.А. Резчиков, B.C. Уколов. М.: Колос, 1982. - 239 с.

50. Журавлев, А.П. Теория и практика рециркуляционной сушки зерна / А.П. Журавлев. Самара: Изд-во СГСХА, 2001. - 254 с.

51. Журавлев, А.П. Технология сушки зерна и семян подсолнечника. / А.П. Журавлев, JI.A. Журавлева. Чапаевск, 2000. - 200 с.

52. Зенков, P.JI. Бункерные устройства / P.JI. Зенков, Г.П. Гриневич, B.C. Исаев. М.: Машиностроение, 1977. - 225 с.

53. Зенков, P. JI. Механика насыпных грузов / P. JI. Зенков. — 2-е изд. -М.: Машиностроение, 1964.— 251 с.

54. Иванов, Н.М. Механизация процессов уборки и обработки урожая зерновых культур в условиях Сибири / Н.М. Иванов, А.И. Климок, A.B. Кузнецов // Сельскохозяйственная наука Сибири: сб. науч. тр. — Новосибирск: Изд-во НГАУ, 1999. С. 471 - 478.

55. Иванов, Н.М. Сушилка зерновых культур модульного типа / Н.М. Иванов // Проблемы АПК в условиях рыночной экономики: мат. регион, науч.-практ. конф. Новосибирск: Изд-во НГАУ, 1996. - С. 178 - 179.

56. Иванов, Н.М. Технологическое и техническое обеспечение интенсификации сушки зерна с учетом ресурсосбережения: дис. . д-ра техн. наук 05. 20.01: защищена 02.11.01 / Николай Михайлович Иванов; СибИМЭ СО РАСХН. Новосибирск, 2001. - 347 с.

57. Испытания сельскохозяйственной техники / C.B. Кардашевский и др.. М.: Машиностроение, 1979. - 288 с.

58. Казаков, Е.Д. Биологические и физико-химические функции воды в зерне / Е.Д. Казаков // Влага в зерне. М.: Колос, 1969. - С. 3-88.

59. Казаков, Е.Д. Биохимия зерна и продуктов его переработки / Е.Д. Казаков, В.Л. Кретович. М.: Агропромиздат, 1989. - 368 с.

60. Календерьян, В.А. Теплоотдача плотного движущегося слоя и методы ее интенсификации / В.А. Календерьян, В.В. Корнараки. — Киев: Вища школа, 1973. 187 с.

61. Карпов, Б.А. Технология послеуборочной обработки и хранения зерна / Б.А. Карпов. М.: Агропромиздат, 1987. - 288 с.

62. Кожуховский, И.Е. Механизация очистки и сушки зерна / И.Е. Кожуховский. М.: Колос, 1968. - 439 с.

63. Козьмина, Н.П. Зерно и продукты его переработки / Н.П. Козьмина. -М.: Заготиздат, 1961. 248 с.

64. Косилов, Н. И. Результаты исследования жалюзийной зерносушилки камерного типа / Н. И. Косилов, В. Г. Чумаков, А. С. Жанахов // Достижения науки и техники АПК. 2009. - № 4 - С. 60 - 62.

65. Косилов, Н.И. Рекомендации по совершенствованию технологии и технических средств для послеуборочной обработки зерна в хозяйствах / Н.И. Косилов, Д.Н. Косилов, В.В. Волынкин. Челябинск: ЧГАУ, 2005. - 62 с.

66. Косилов Н.И. Семена по ранжиру в строй / Н.И. Косилов, A.B. Фоминых, В.Г. Чумаков // Сельский механизатор. 2005. - №1 - С. 14 - 15.

67. Кулагин, М.С. Механизация послеуборочной обработки и хранения зерна семян / М.С. Кулагин, В.М. Соловьев, B.C. Желтов. М.: Колос, 1979. -256 с.

68. Лебедев, П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок / П.Д. Лебедев. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 320 с.

69. Левин, Д.М. Термодинамическая теория и расчет сушильных установок / Д.М. Левин. М.: Пищепромиздат, 1958. - 372 с.

70. Лурье, М. Ю. Сушильное дело / М. Ю. Лурье. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1948-711с.

71. Лыков, A.B. Теория сушки / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1968. — 512 с.

72. Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса / A.B. Лыков, Ю.А. Михайлов. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 442 с.

73. Лыков, A.B. Тепломассообмен: справочник / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1978.-480 с.

74. Лыков, А.В. Явления переноса в капиллярно-пористых телах / А.В. Лыков. -М.: Госэнергоиздат, 1956. 198 с.

75. Малин, Н.И. Зависимость качества пшеницы от режима сушки / Н.И. Малин, Т.В. Кравцова, Т.В. Шленская. М.: Закупки сельхозпродуктов, №1, 1982, с. 35

76. Малин, Н.И. Прогрессивные способы сушки зерна / Н.И. Малин, Т.В. Шленская // Экспресс-информация. Серия «Элеваторная промышленность». Вып. 12. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1980. - 20 с.

77. Малин, Н.И. Справочник по сушке зерна / Н.И. Малин. М.: Агропромиздат, 1986. - 160 с.

78. Малин, Н.И. Энергосберегающая сушка зерна / Н.И. Малин. М.: КолосС, 2004.-240 с.

79. Мальтри, В. Сушильные установки сельскохозяйственного назначения: сокр. пер. с нем. / В.М. Мальтри, Э. Петке, Б. Шнайдер; пер. В.М. Комиссаров, Ю.Л. Фрегер; под ред. В.Г. Евдокимова. М.: Машиностроение, 1979. - 525 с.

80. Машины для послеуборочной поточной обработки семян / З.Л. Тиц и др.; под ред. З.Л. Тица. М.: Машиностроение, 1967. - 445 с.

81. Мельник, Б.Е. Справочник по сушке и активному вентилированию зерна / Б.Е. Мельник, Н.И. Малин. М.: Колос, 1980. - 175 с.

82. Мельников, СВ. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешин, П.М. Рощин — Л.: Колос, 1980. -168 с.

83. Методика определения экономической эффективности технологии и сельскохозяйственной техники. В 2 ч. Ч. I. М.: Изд-во ВНИЭСХ, 1998. — 255 с.

84. Методика определения эффективности использования в сельском хозяйстве результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рацпредложений. М.: Колос, 1980. — 196 с.

85. Методические рекомендации по математическому моделированию процесса сушки и охлаждения зерна в установках плотного слоя / Демин A.B. и др.. М.: ВИЭСХ, 1977.

86. Мильман, И.Э. Методические указания по оптимизации процесса конвективной сушки зерна в слое / И.Э. Мильман, Г.С. Окунь. М.: ВИМ, 1972.

87. Новые направления в технике и технологии переработки зерна. М.: ИПКМХП РСФСР, 1991.-47 с.

88. Обработка и хранение зерна / А. Аккман, В. Берндт, В. Эккс. М.: Агропромиздат, 1985. - 320 с.

89. Одельский, Э.Х. Лабораторный практикум по теплогазоснабжению и вентиляции / Э.Х. Одельский, O.A. Мухина. М.: Высшая школа, 1973. - 208 с.

90. Окунев, Г.А. Технологическая линия послеуборочной обработки зерна с делением на потоки / Г.А. Окунев, В.Г. Чумаков, A.C. Жанахов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. -2011.-№9 -С. 35-38.

91. Окунь Г.С. К расчету продолжительности сушки зерна в слое // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. — 1963.-№3.

92. Окунь, Г.С. Методы расчета продолжительности сушки отдельного зерна пшеницы и зернового слоя / Г.С. Окунь. Ч. 3, гл. 7 книги Тиц 3.JI. и др. «Машины для послеуборочной поточной обработки семян». М.: Машиностроение, 1967.

93. Окунь, Г.С. О методологии расчёта перспективной потребности в зерносушильном оборудовании / Г.С. Окунь, А.Г. Чижиков // Техника в сельском хозяйстве. 2005. - №1 - С. 29 - 33

94. Окунь, Г.С. Тенденции развития технологии и технических средств сушки зерна / Г.С. Окунь, А.Г. Чижиков. М.: ВНИИТЭИагропром, 1987. - 41 с.

95. Остапчук, H.B. Повышение эффективности сушки зерна / Н.В. Остапчук, А.Б. Шашкин, В.Д. Каминский. Киев: Урожай, 1988. - 136 с.

96. Панус, Ю.В. Методика расчета экономии энергетических ресурсов: методические указания / Ю.В. Панус. Челябинск, 1989. - 196 с.

97. Панус, Ю.В. Экономическая эффективность индустриализации растениеводства в АПК: методические проблемы оценки: Автореф. дис. д-ра экон. наук / Ю.В. Панус. М., 1988. - 32 с.

98. Патент на изобретение 2458301 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/12. Зерносушилка / A.C. Архипов, В.Г. Чумаков, A.C. Жанахов, С.С. Низавитин; заявитель и патентообладатель A.C. Архипов. — № 2011115766/06; Заявл. 20.04.11; Опубл. 10.08.12; Бюл. № 22.

99. Птицын, С.Д. Зерносушилки: (технологические основы, тепловой расчет и конструкции) / С.Д. Птицын. 2-е изд. испр. и доп. - М.: Машиностроение, 1966.-211 с.

100. Разумов, И.М. Псевдоожижение и пневмотранспорт сыпучих материалов / И.М. Разумов. М.: Химия, 1972. - 240 с.

101. Резчиков, В.А. Предварительный нагрев зерна как способ интенсификация процесса сушки / В.А. Резчиков, и др.. вып. 70. - В кн.: Труды ВНИИЗ. - М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1970, - с. 34

102. Рекомендации по сушке семян сельскохозяйственных культур. М.: Колос, 1965.-48 с.

103. Румшинский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшинский. М.: Наука, 1971. - 192 с.

104. Сакун, В.А. Сушка и активное вентилирование зерна и зеленых кормов/В.А. Сакун. -М.: Колос, 1974.-215 с.

105. Самочетов, В.Ф. Зерносушение / В.Ф. Самочетов, Г.А. Джорогян. 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1970. - 287 с.

106. Сашин, Б.С. Основы техники сушки / B.C. Сашин. М.: Химия, 1984. -205 с.

107. Себиси, Т. Конвективный теплообмен / Т. Себиси, П. Бредшоу. М.: Мир, 1987.-592 с.

108. Скороваров, М.А. Режимы сушки зерна / М.А. Скороваров. М.: Хлебиздат, 1959. - 66 с.

109. Соколов, А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна / А.Я. Соколов. М.: Колос, 1975. - 187 с.

110. Сорочинский, В.Ф. Послеуборочная обработка и хранение зерна / В.Ф. Сорочинский // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -2003.-№1-С. 10-14

111. Тарасенко, А.П. Снижение травмирования семян при уборке и послеуборочной обработке / А.П. Тарасенко Воронеж: Изд-во ВГАУ, 2003 -331с.

112. Технология хранения зерна / Под. ред. Е.М. Вобликова. СПб.: Лань, 2003.-448 с.

113. Трисвятский, JI.А. Хранение зерна / Л.А. Трисвятский. 4-е изд. перераб. и доп. - М.: Колос, 1975. - 400 с.

114. Трисвятский, Л.А. Хранение зерна / Л.А. Трисвятский. М.: Агропромиздат, 1986.-351 с.

115. Уколов, B.C. Сушка кукурузы / B.C. Уколов. М.: Колос, 1964. - 301с.

116. Физико-механические свойства сельскохозяйственных растений / М.Ф. Бурмистрова и др.. М.: Сельхозгиз, 1956. - 343 с.

117. Филоненко, Г.К. Сушильные установки / Г.К. Филоненко, П.Д. Лебедев. М.: Госэнергоиздат, 1952. - 356 с.

118. Хранение зерна / Под. ред. Н.П. Козьминой. М.: Колос, 1975. - 424с.

119. Чумаков, В.Г. Газовое сопротивление слоя / В.Г. Чумаков, A.C. Жанахов // Аграрная наука основа инновационного развития АПК: материалы международной научно-практической конференции - Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2011. - 431 с.

120. Чумаков, В.Г. Камерная зерносушилка непрерывного действия / В.Г. Чумаков, A.C. Жанахов // Достижения науки агропромышленному производству: материалы L международной научно-технической конференции. - 4.IV. - Челябинск: Изд-во ЧГАА, 2011. - 179 с.

121. Чумаков, В.Г. Оптимизация расположения инвертора в жалюзийной зерносушилке / В.Г. Чумаков, A.C. Жанахов // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. — Том 16, №3. — Курган: РИЦ КГУ, 2011. 242 с.

122. Чумаков, В.Г. Расчет сезонной производительности зерносушилок / В.Г. Чумаков, A.C. Жанахов // Проблемы модернизации АПК: материалы международной научно-практической конференции. В 2-х т. - Т. 2. -Курган: Изд-во Курганской ГСХА, 2010. - 473 с.

123. Чумаков, В.Г. Рекомендации по модернизации и реконструкции зерноочистительных агрегатов и комплексов в хозяйствах АПК Российской Федерации / В.Г. Чумаков. Курган, 2007. - 42 с.

124. Шаповалов, Д.В. Обоснование параметров инверсии зернового потока в колонковых сушилках блочно-модульного типа: дис. канд. техн. наук 05.20.01: защищена / Денис Владимирович Шаповалов; СибИМЭ СО РАСХН. Новосибирск, 2004. - 90 с.

125. Hall G.W. Drying farm crops / G.W. Hall. Michigan, 1959. - 336 p.

126. Humpisch, G. Trocknungstechnik fur Meister und Ingenieure / G.

127. Humpisch / Landwirtschaft ausstellung der DDR Markleeberg T. 2. - Berlin: Agra-Buch, 1974. - 386 s.

128. Jilek, J.Vatematieal description of the grain storage and drying model / J. Jilek // Sc. agr. bohemica. 1994. - №2. - P. 109 - 115

129. Maltry W. Die zulassigen Temperaturen bei der Warmluft-Kornertrockung / W. Maltry. // Deutsch Agrartechnik. 1959. - № 5 - S. 215 - 216.

130. Maltry W. Landwirtschaftliche Trocknungstechnik / W. Maltry, E. Potke u. a.. 1. Aufl. - Berlin: VEB Verlag Technik, 1962. -510 s.

131. Tang, J. Drying parameter effects on lentil suds viability / J. Tang, S. Sokhansanj // Trans ASAE, St. Joseph (Mich). 1993. - №3. - P. 855 - 861