автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Повышение эффективности и качества процесса сушки зерна с использованием виброциркуляционных аппаратов

На правах рукописи

МАТВЕЕВ Дмитрий Олегович

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ И КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА СУШКИ ЗЕРНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВИБРОЦИРКУЛЯЦИОННЫХ АППАРАТОВ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации

сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

'1 I

I

I

)

I

I

1 Мичуринск - 2003

I

I

Работа выполнена в Государственном научном учреждении Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН)

Научный руководитель: Нагорнов Станислав Александрович,

кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Официальные оппоненты: Гордеев Александр Сергеевич,

доктор технических наук, профессор

Амельянц Аркадий Григорьевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник

Ведущая организация - Технологический институт Тамбовского

государственного технического университета

Защита диссертации состоится «17» октября 2003 г. в 1200 на заседании диссертационного совета К 220.041.01 Мичуринского государственного аграрного университета по адресу: 393760, Тамбовская область, г. Мичуринск, ул. Интернациональная, д. 101, зал заседаний диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мичуринского государственного аграрного университета.

Автореферат разослан «16» сентября 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

Михеев Н.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Наиболее энергоемким процессом послеуборочной обработки зерновых культур является сушка - обезвоживание зерна до границ, безопасных для его последующего хранения.

Из-за климатических условий в нашей стране после каждого сбора урожая просушивается до 80 % зерновых. При использовании существующих установок на сушку зерна приходится 85...97 % общих затрат энергии на его обработку. В целом на сушку ежегодно расходуется 12... 15 % потребляемого в России топлива.

Непрерывное повышение стоимости топлив и высокие требования к эко-логичности целого ряда технологий требуют новых энергосберегающих способов сушки зерна, оказывающих минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду. Решение этой задачи непосредственно связано с повышением скорости сушки и сокращением ее продолжительности.

Скорость сушки определяет габариты сушилки и ее стоимость. Чем выше скорость сушки, тем меньше габариты сушилки и ниже себестоимость процесса.

При всем многообразии существующих в настоящее время способов сушки зерна они не обеспечивают достаточно интенсивного тепломассопе-реноса при сохранении качества конечного продукта. Поэтому работа по обоснованию эффективных способов сушки является актуальной.

Цель работы. Повышение эффективности процесса (ушки зерновых материалов путем оптимизации режимов работы малогабаритных виброциркуляционных аппаратов.

Объект исследований. Процессы тепломассопереноса в виброциркуляционном слое теплоносителя.

Научная новизна:

- установлены закономерности изменения порозности и расширения виброциркуляционного слоя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- исследованы закономерности теплоотдачи от движущегося тела с концентрированной энергией к виброциркуляционному слою теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- установлена принципиальная возможность и подтверждена эффективность использования виброциркуляционных аппаратов для сушки зерна.

На защиту выносятся перечисленные выше результаты, имеющие новизну и практическую ценность.

Практическая значимость и реализация результатов исследований. Разработан способ сушки зерновых культур в виброциркуляционном аппарате, обеспечивающий интенсификацию тепломассопереноса при сохранении качества продукта. Разработана конструкция малогабаритного виброциркуляционного аппарата для сушки зерновых культур и методика его расчета на основе полученных экспериментальных данных.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С.Пе 09

Теоретические и экспериментальные исследования могут быть использованы при разработке малогабаритного виброциркуляционного аппарата. Разработанный виброциркуляционный аппарат для термообработки зерновых культур внедрен в производственном кооперативе им. Коминтерна (Мичуринский район Тамбовской области).

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены на международных научно-технических конференциях: "Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России - проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции" (Москва, 2002 г.); "Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей» (Санкт-Петербург, 2003 г.); "Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве" (Москва, 2003 г.), научно-технической конференции "Методы и средства повышения эффективности использования техники в животноводстве" (Тамбов, 2003).

Публикации. Основные материалы диссертации опубликованы в 11 статьях и получено решение о выдаче 2 патентов. Общий объем публикаций составляет 3,1 пл., из которых 1,35 пл. принадлежит лично соискателю.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 151 наименования, из них 5 на иностранном языке, изложена на 164 страницах, включает 40 рисунков, 11 таблиц и 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана краткая характеристика состояния вопроса, обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулированы цель работы и основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приведены результаты анализа технологий сушки зерновых культур, применения малогабаритных сушилок, сопоставительный анализ различных способов обезвоживания зерновых культур, исследований процессов тепломассопереноса дисперсных материалов в виброкипящем слое.

Создание высокопроизводительного сушильного оборудования стало возможным благодаря широко развитым научным исследованиям, проводимым в этой сфере. Огромный вклад в развитие теории сушки внесли отечественные ученые: A.B. Лыков, Г.К. Филоненко, И.М. Федоров, A.C. Гинзбург, П.Д. Лебедев, Б.С. Сажин, П.Г. Романков, Н.Б. Рашковская и другие, а также зарубежные ученые О. Кришер, В. Мальтри, Э. Петке, Б. Шнайдер и другие.

Большое значение для совершенства технологии и технических средств сушки имеют работы И.Ф. Бородина, Р.Н. Волика, А.П. Гержоя, Ф.Т. Гоголева, A.C. Гордеева, Н.И. Денисова, Г.П. Ерошенко, Е.М. Зимина, Н.В. Кармана, И.П. Кащеева, A.A. Кругляка, B.C. Крутова, Г.С. Окуня, С.Д. Птицына, В.А. Резчи-кова, В.А. Сакуна,, В.Ф. Самочетова, М.Е. Сбродова, Р.В. Ткачева, А.Г. Чи-жикова, A.M. Уварова, Ю.Л. Фрегера.

Вопросом влияния режимов сушки на качество зерна и параметры этого процесса занимались В.И. Анискин, Б.А. Карпов, Ульрих H.H. и другие. Про-

блему повышения эффективности процесса сушки исследовали Я.С. Киселев, Н.П. Козьмин, В.Л. Кретович, Л.А. Тривятский, В.П. Удилов и другие.

Анализ показал, что в настоящее время зерновые материалы высушивают, главным образом, конвективным способом в движущихся или неподвижных плотных продуваемых газом (или воздухом) слоях. Для этого используют сушильные установки шахтного типа (как правило, стационарного исполнения).

Такие установки имеют значительную производительность, но отличаются большими габаритами и массой, высокой энергоемкостью. Недостатком сушильных установок шахтного типа является существенный разброс значений по конечному влагосодержанию зерна из-за неравномерного движения твердой и газовой фаз в сушильной камере.

В ходе проведения поиска оптимального варианта сушильной техники установлено, что сушку зернового материала наиболее целесообразно проводить в виброциркуляционном аппарате в непрерывном режиме. Циркуляция мелкозернистых частиц теплоносителя осуществляется за счет колебаний. При этом частицы теплоносителя непрерывно перемещаются снизу вверх по винтовым перфорированным лоткам вертикально установленной ванны аппарата, доходят до верхнего лотка и по специальному устройству ссыпаются на дно ванны, откуда вновь поступают на нижний лоток и процесс повторяется.

Частицы совершают сложное движение, перемещаясь снизу вверх по перфорированным лоткам и одновременно с этим из вышерасположенных лотков через перфорацию непрерывно истекают на нижерасположенные лотки в виде установившегося потока. Эти движения частиц взаимосвязаны между собой и при определенных соотношениях скоростей между ними обеспечивают устойчивую во времени и пространстве структуру виброциркуляционного слоя.

Таким образом, в винтовой ванне аппарата циркулируют только частицы теплоносителя, а высушиваемые материалы (зерновые культуры) непрерывно подаются на нижний лоток, передвигаются снизу вверх по винтовым лоткам при постоянном воздействии на их наружную поверхность частиц теплоносителя и выходят с верхнего лотка в приемный бункер.

Применение циркулирующего теплоносителя имеет существенные преимущества перед известными средами. Однако в современной литературе отсутствуют сведения о виброциркуляционных аппаратах.

В связи с этим были сформулированы задачи исследований:

- исследовать закономерности формирования, расширения и порозности виброциркуляционного слоя теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- исследовать закономерности теплоотдачи от движущегося тела с концентрированной энергией к виброциркуляционному слою теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- исследовать массообмен между виброциркуляционным слоем и зерновками;

- исследовать закономерности изменения энергоемкости процесса сушки зерна в зависимости от конструктивно-режимных параметров виброциркуляционного аппарата;

- разработать методику инженерного расчета малогабаритных виброциркуляционных аппаратов для сушки зерна.

Во второй главе проведен анализ процесса формирования виброциркуляционного слоя в винтовой ванне аппарата. Динамику движения дисперсного теплоносителя описывали состоящей из трех стадий. К первой стадии относили перемещение теплоносителя снизу вверх по винтовым перфорированным лоткам ванны. Ко второй - истечение теплоносителя через отверстия с вышерасположенного на нижерасположенный лоток. К третьей - перемещение теплоносителя с верхнего лотка по специальному устройству на дно ванны аппарата.

Рассмотрены условия перемещения частицы массой ш снизу вверх по винтовому перфорированному лотку. Лоток, наклоненный к горизонту под углом а, совершает вынужденные колебания с амплитудой Ал и частотой сол. Вынуждающая сила меняется по синусоидальному закону Ап 8шсо„т в направлении, образующим угол Р с его плоскостью.

В системе координат, связанной с поверхностью лотка, на частицу в общем случае действуют силы тяжести Рш, трения о поверхность лотка Ртр, нормальной реакции поверхности лотка на частицу Р„, инерции Р„, аэродинамического воздействия газового потока на частицу Р„, архимедовой Р„р, сопротивления Рс. Для рассматриваемой системы сил и ускорений дифференциальные уравнения неравномерного движения частицы относительно вибрирующего лотка в проекциях на оси ОХ и ОУ имеют вид 'йгх\

I = тАлФ^тт,тСоэ/З- mgSina + РарБта - Ртр - /^Соу/ ; (1)

¿У

т

т\ 1 йт

тАлсол8'тсапт5'тР + Р^Сояа + Ри + Рв + РсБтг - т^оьа, (2)

где у - угол приложения силы сопротивления Рс, град; т - время, с.

Силу сопротивления Рс принимаем пропорциональной скорости колебаний = Ал<олСозсй„т, т.е.

Рс = = к, АлЮлСовШлТ, (3)

где к! - коэффициент сопротивления, зависящий от свойств сыпучего материала, состояния поверхности лотка, его геометрических размеров и др.

Силы Архимеда Рар и аэродинамического воздействия газово-

го потока на частицы Рв=8спДРсл=8сл(рт-рв)( 1 -е^)^ принимаем постоянными во времени. Здесь - эквивалентный диаметр частиц теплоносителя, м; р. -плотность воздуха, кг/м3; рт - плотность частиц, кг/м3; - порозносгь слоя частиц теплоносителя; Ьто - высота слоя частиц теплоносителя, м; § - ускорение свободного падения, м/с2; - площадь поперечного сечения слоя частиц теп-

поносителя, м2; ДР^, - перепад давления для воздуха, проходящего через слой частиц, Па.

При отрывном движении частицы во время ее полета нормальная сила реакции F„ и сила трения F^ обращаются в нуль.

Получено условие, при котором наблюдается режим с непрерывным подбрасыванием частиц в аппарате виброциркуляционного слоя

^^^^{рг-рЛг-^1^^^^! (4)

g Cosa от т Cosa mg Cosa

Обозначив отношение амплитуды ускорения к ускорению свободного падения Алс0j,2/g = z, представляющее собой показатель кинематического режима, получим значение параметра z„, обеспечивающее перемещение (скольжение) частиц теплоносителя снизу вверх по перфорированному лотку

d3

zB > 5)'п(фт-нх)/Со5(фт-р)---рв Sin((pT+a)/Cos((pT-ß) -

6т

- Scji(pT— р„)(1 - Есл)(Ьто/т)8{п(рг/СоБ(фт-р).

Условие перемещения частиц теплоносителя сверху вниз

за/3

zH > Sin^T-cx)/CosfoT~ß) +—~рв Sin^-a)/Cos^T~ß) -

6т

- Sc^Pr - Рв)(1 - £ы1)(Ьто/m)SiiMj*/Cos(9T-ß). (5)

Условие совместного движения частиц теплоносителя с плоскостью лотка

Zc < Sin^-<x)/Cos(9T~ß) Sin^T-a)/Cos^T-ß) -

6т

- Scj,(pT - PbXI - eo.)(hTo/m)Sin9T/Cos(vT-ß). (6)

Проведен анализ истечения частиц теплоносителя через отверстия лотков. В установившемся во времени и пространстве режиме работы аппарата виброциркуляционного слоя на любом Z| лотке (за исключением нижнего и верхнего z„) масса частиц теплоносителя т„ неизменна.

Это обеспечивается постоянством массовых расходов частиц теплоносителя, поступающих на z, лоток и выходящих из него. При этом баланс массовых расходов теплоносителя (или условие постоянства массы частиц на z, лотке) в винтовом аппарате виброциркуляционного слоя имеет следующий вид Gbxi + GB| = GBbKb

Gbx2 +Gb2 = свых2 + Gb2,

G«3 +G»3 = GBbn[3 + GÖ, (7)

Gextn-i) + G№i, GBb№ i) + Garv] Gaxn GBboln Gar»

где GBX, - массовый расход теплоносителя, поступающего на z, лоток за счет вибротранспортирования частиц снизу вверх, a GBbK; - выходящего из этого лотка; GB1 - массовый расход теплоносителя, поступающего (или убывающего) на z, лоток за счет истечения частиц теплоносителя через отверстия соответствующего перфорированного лотка.

Для равномерной интенсивности процесса тепломассопереноса принимаем перфорацию всех лотков одинаковой (за исключением нижнего лотка, где перфорация отсутствует).

Тогда для установившегося режима величина массового расхода теплоносителя G„, остается неизменной для каждого лотка, т.е. GK = idem (где i = 1,2,3, ... п). В этом случае (исходя из баланса массовых расходов) следует, что GBX, = GabBttи GBbKi = GBblx2 = GBbK3 =... G№K,„,)= idem.

Величину массового расхода теплоносителя, движущегося по лотку за счет вибротранспортирования частиц снизу вверх, представим в виде

GBbK| =. ..G№„ = vvp^-lvhTO = Wm-PX 1- Бо)'Ьл*Ьш> (8)

где w„ - относительная скорость вибротранспортирования частиц теплоносителя; - насыпная плотность частиц теплоносителя, равная р™ = рт(1- е0); Ь„ -ширина лотка; hT0 - начальная высота слоя частиц теплоносителя.

Величину G„ выразим в виде соотношения

GM=prK-L„-b„-0,5hT/(n-l )тдв, (9)

где L„ — общая длина лотка винтовой ванны, м; Ьл - ширина лотков,м; тдв - время прохождения частицами одного лотка, с.

Заключительной стадией формирования виброциркуляционного слоя в винтовом вертикальном аппарате является движение теплоносителя с верхнего лотка по специальному устройству на дно ванны.

Частицы теплоносителя, формирующие величину массового расхода GBbl»,, перемещаются по окружности выходного лотка и доходят до участка с большим количеством отверстий - сектора с "провальной" перфорацией.

За счет создания "провальной" для частиц перфорации на небольшом выходном секторе верхнего лотка, все частицы теплоносителя полностью ссыпаются в этой зоне на П-образный направляющий лоток, который не имеет отверстий на своей поверхности.

Направляющий лоток, наклоненный к горизонту под углом ©, также как и перфорированные лотки совершает гармонические колебания с амплитудой Ал и частотой гол по закону <р(т) = Ал8нколт в направлении, образующим угол Р с его плоскостью.

В системе координат, связанной с поверхностью направляющего лотка, на частицу массой m в нашем случае действуют силы тяжести Fm, трения о поверхность лотка Ftp, нормальной реакции поверхности лотка на частицу F„, инерции Fu, сопротивления Fc.

Физический механизм движения частиц в секторе с "провальной" перфорацией аналогичен ранее рассмотренным процессам.

Находим значение скорости частицы W,

к А

W„ = Алшл( l-CoscOj,T)Cos(<pT-P)/Cos<pT + -J—2- SinabTCos(qy+7)/Cosfr -

т

- grSiniqvt-eyCosqv (10)

Перемещение частицы в плоскости по оси ОХ определяется интегрированием по времени уравнения (10)

Таким образом, по формулам (10) и (11) можно рассчитать скорость и перемещение потока частиц для его движения по плоскости направляющего лотка. После отрыва от направляющего лотка движение частиц можно рассматривать как движение тела в гравитационном поле с некоторой начальной скоростью. Траектория падения частиц теплоносителя имеет параболический вид и зависит от скорости движения частиц в момент их отрыва от плоскости лотка.

В третьей главе представлена программа и частные методики экспериментальных исследований: процессов виброперемещения частиц теплоносителя по винтовым лоткам ванны, структуры виброциркуляционного слоя, процессов теплообмена между виброциркуляционным слоем и телом с концентрированной энергией, процессов сушки зерна.

Приведено описание экспериментальных установок и их приборного оформления. Экспериментальные исследования проводились на установках, схемы которых приведены на рис. 1 и 2. В исследованиях в качестве теплоносителя применялись частицы песка (эквивалентным диаметром 0,281мм; 0,4 мм и 0,75 мм), электрокорунда (эквивалентным диаметром 0,36 мм; 0,473 мм и 0,75 мм), стеклянные шарики (эквивалентным диаметром 0,281 мм; 0,4 мм; 0,75 мм и 0,89 мм).

В экспериментах по теплообмену использовались тела, изготовленные из высокотеплопроводных материалов: меди (рд = 8800 кг/м3; Хд = 384 Вт/м-град) и алюминия (ра = 2700 кг/м ; Хд = 203,5 Вт/м град). При этом использовались следующие тела (шары с!д = 10 мм, В1 = 0,024 и В1 = 0,013; с!д = 15 мм, В1 = 0,037 и В1 = 0,019; и (1д = 20 мм, В1 = 0,049 иВ1 = 0,026), цилиндры (с1д = 10 мм и Ьд = 20 мм, В1 = 0,024 и В1 = 0,013); пластины (Ьд = 25 мм, Ьд = 25 мм и 5Д = 5 мм, В1 = 0,012 и В1 = 0,0065; диски с1д = 20 мм, 5Д = 5 мм, В1 = 0,012 и В1 = 0,0065).

1 - стойка, 2 - система блоков, 3 - нить, 4 - исследуемое тело, 5 - противовес, 6 - вибропривод, 7 - ванна, 8- перемещаемое тело, 9 - опорная гайка, 10 - винт

Г

Рис. 1. Схема экспериментальной установки

ления; 4 - электронагреватель; 5 - автоматический электронный мост; 6, 7 - центробежные вентиляторы; 8 - адсорбирующая колонна; 9 - образец с исследуемым зерном; 10 - рабочая камера, 11 - кварцевая пружина.

Определение зависимости коэффициентов диффузии от влагосодержания зерна проводилось на районированных в Тамбовской области сортах пшеницы Мироновская 808, Московская 35, Инна. Начальное влагосодержание выбранных сортов зерновых составляло 0,202 кг/кг.

В четвертой главе изложены результаты и анализ исследований.

При определении геометрических размеров аппаратов, а также для оценки интенсивности тепломассопереноса, нужно знать объем слоя дисперсного материала в рабочем, т.е. расширенном состоянии.

Расширение виброциркуляционного слоя Н„,с определяли из выражения Нвцс = ЬТ0(1-8о)/(1-бвцс), (12)

где е0 — порозность неподвижного слоя, евцс - порозность расширенного слоя.

Величину порозности 8ВЦС находили из соотношения

-=0,00743

, V>."V >.0,125

А„(Ол Sinß L,hm bt

^r ■ (13)

l-s„ \dT) ^ g Cosa,j

Интервалы изменения определяющих чисел подобия, в которых справедлива полученная зависимость, следующие: djd^ = 2...11; К = 1,9...15,5; ЦЬТ0/ЬЛ2 = 55,1.. .294; AJd, = 0,26.. .7,117; b^d, = 66,67... 177,9.

На рис. 3. расчетная зависимость 13 сопоставлена с экспериментальными данными. Среднеквадратичная ошибка аппроксимации составила 10,9 %.

А 0,36

0,34 0,32 0,30

0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09

Рис. 3. Зависимость обобщенного комплекса А от изменения комплекса

4-0.01

где А= *

'-"'•/[Д.

1 -еп

^л^ТО 0,125

V

гА,ф2л Бтр '

I £

На величину коэффициента теплоотдачи ад влияют параметры, определяющие возникновение и существование виброциркуляционного слоя (амплитуда колебаний А„, частота колебаний {„ или угловая частота колебаний сол), геометрические и физические характеристики слоя (ширина лотков Ьл, диаметр перфорации лотков 6„, высота неподвижного слоя теплоносителя Ьт0, эквивалентный диаметр частиц теплоносителя (!„) и тела (диаметр <1д и толщина Ьд движущегося тела, его плотность рд), а также физические свойства гетерогенной среды (плотность рс, теплопроводность X« вязкость ус) и ускорение силы тяжести g.

Коэффициент теплоотдачи от свободно движущегося тела к виброциркуляционному слою выражается зависимостью

№/ = 9,724424&з0176

лд)

-0,379,

Ът

лТ у

Иг

0.261

(£д_ I Рс

0,205

о»

(14)

где \ - величина отношения амплитуды ускорения к ускорению силы тяжести, Ху = Алшл2^; ва - число Галилея, Са. = ¿¿^Ыс.

На рисунке 4 расчетная зависимость сопоставлена с экспериментальными данными. Среднеквадратичная ошибка аппроксимации составила 12 %.

Результаты исследований по определению зависимостей влагосодержания единичного зерна от времени сушки при различных температурах сушильного агента и зависимостей эффективного коэффициента диффузии единичного зерна исследуемых материалов от их влагосодержания и температуры представлены на рис. 5-6. Типичные зависимости построены по результатам осреднения 5 опытов, проведенных в одинаковых условиях.

lgA 1,50

U5

1,00

□ rjW г] Ьг-

э

0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 lgXy Рис. 4. Зависимость обобщенного комплекса А от изменения

Nu

где А = 1п-

Ga'

0176

ií. \dMj

4-0,379

/, 4 -0,863,-. \ 0,261/

f^oj (Atfj (£д

l dT ) l^rj l Pe

0,205 /- Л0,54 d.

1т ) \ис ) \ит ) □- диск, О - цилиндр, х - пластина, Л - шар

Анализ приведенных на рис. 5 зависимостей выявил не одинаковую продолжительность сушки исследуемых зерновых культур при задаваемых температурах сушильного агента. Данный факт обусловлен различием как физико-механического состава и связью влаги с белками и крахмалом, так и их массопроводными свойствами.

Как показали проведенные эксперименты, варьирование скорости сушильного агента незначительно влияло на скорость сушки. Это свидетельствует о внутридиффузионном кинетическом режиме этого процесса.

С, кг/к

0,20

-

° - 60 "С о - 50°С а - 40 °С

0

100

200 а)

300 400 х,

Рис. 5. Зависимость влагосодержания единичного зерна от времени сушки при различных температурах сушильного агента: а - пшеница Московская 35; б - пшеница Мироновская 808

Согласно зависимостей кинетики сушки С = (р{т), приведенных на рис. 5, для исследуемых зерновок рассчитаны коэффициенты диффузии. Зависимости коэффициентов диффузии единичного зерна от влагосодержания при различных температурах сушильного агента для исследуемых культур приведены на

а) б)

Рис. 6. Зависимости коэффициентов диффузии единичного зерна пшеницы от влагосодержания при различных температурах сушильного агента: а - пшеница Московская 35; б - пшеница Мироновская 808

Характер зависимостей коэффициентов диффузии, приведенных на рис. 6, свидетельствует о переносе влаги как по капиллярному механизму (убывающий характер зависимостей D = /(С)), так и по диффузионному (возрастающий характер зависимостей D = /(С)).

Исследована кинетика сушки зерновых культур в виброциркуляционном аппарате. На рис. 7 приведены зависимости влагосодержания зерна от времени сушки в виброциркуляционном аппарате для пшеницы Московская 35 и Мироновская 808 при различных температурах. Зависимости построены по результатам осреднения 5 опытов, проведенных при одинаковых условиях.

0 15 30 45 60 т,„„ 0 15 30 45 60 т,

а) б)

Рис. 7. Зависимость влагосодержания зерна от времени сушки в виброциркуляционном аппарате при различных температурах: а - пшеница Московская 35; б - пшеница Мироновская 808

Анализ представленных на рис. 7 кинетических зависимостей показывает эффективность применения способа сушки в аппаратах виброциркуляционного слоя по сравнению с традиционными конвективными способами, показанными на рис. 5.

Коэффициенты диффузии были рассчитаны для этого случая аналогично предыдущим с помощью обработки кривых кинетики сушки. Зависимости коэффициентов диффузии исследуемых культур в виброциркуляционном слое дисперсного теплоносителя от влагосодержания при различных температурах приведены на рис. 8.

DxlO10, м2/с

2,2

1,8 1,6

1,2

0,8 0,4

0,08 0,100,12 0,140,160,18С, кг/кг 0,08 0,100,12 0,14 0,160,18С, кг/кг

а) б)

Рис. 8. Зависимости коэффициентов диффузии зерна от влагосодержания при различных температурах в виброциркуляционном аппарате: а - пшеница Московская 35; б - пшеница Мироновская 808

Характер зависимостей коэффициентов диффузии исследуемых культур от влагосодержания при различных температурах в виброциркуляционном слое дисперсного теплоносителя также свидетельствует о переносе влаги, как по капиллярному механизму, так и по диффузионному.

Низкие значения коэффициентов диффузии (D ~ 10 м2/с) характерны для малых вл aro содержаний исследуемых культур.

Анализ рис. 8 показывает, что эффективные коэффициенты диффузии для зерновок пшеницы всех сортов возрастают с увеличением влагосодержания и в существенной степени зависят от температуры.

При проведении экспериментальных исследований необходимо установить влияние основных управляющих факторов на энергопотребление процесса сушки зерна в виброциркуляционном слое инертного теплоносителя.

Из группы управляющих факторов для проведения опытов были выбраны: Х\- амплитуда колебаний ванны, х2- частота колебаний ванны, *3- температура теплоносителя. Функцией отклика являлась удельная мощность, затрачиваемая на процесс сушки.

Уравнение регрессии имеет вид

Yn = 73,543 -5,076*i+2,306jc2 +З,692*3 -2,305*i*2 -2,307*1*3 +

+4,153*2*3-1,942*12 + 2,679*22+7,291*з2 (15)

Адекватность полученной модели проверяли по Б-критерию Фишера. Расчетное значение Р-критерия: Рр = 11,51 < табличного Рт = 19,3. Согласно проведенным расчетам, полученная математическая модель (15) адекватно описывает результаты эксперимента при 5%-ном уровне значимости.

Для определения оптимальных значений изучаемых факторов составляли систему дифференциальных уравнений, представляющих собой частные производные по каждому фактору. Система дифференциальных уравнений имеет вид:

= -5,076 - 2;305хг - 2,307*3 - 3,77 Ьс, = 0

йх,

< Щ&- = 2,306 - 2,305.x, + 4,153х3 + 7Д77*2 = 0 (16)

дх2

= 3,692 - 2,307*, + 4,153*2 + 53,459*, = 0

а*з

Решая систему (16), получали значения факторов в кодированном виде:

XI = 0,947; *2 =0,588; х3 = 0,065. (17)

Широко распространен метод графического анализа результатов исследований с помощью двумерных сечений поверхности отклика.

Построение двумерных сечений поверхности отклика, характеризующих удельную мощность, затрачиваемую на процесс сушки, осуществлялось на ПК. Двумерные сечения поверхности отклика представлены на рис. 10.

Анализ двумерных сечений показал, что оптимальные значения удельной мощности, затрачиваемой на процесс сушки, находятся в пределах 67...73 кВт/т, что в 1,55 раза ниже этого показателя для базового варианта. Смещение центра сечений, показывает, что оптимальные значения удельной мощности стремятся к минимуму при увеличении значений параметров вибрации и температуры теплоносителя.

Рис. 10. Двумерные сечения поверхности отклика, характеризующие удельную мощность, затрачиваемую на процесс термообработки

В пятой главе представлено технико-экономическое обоснование разработанного виброциркуляционного аппарата.

При проведении технико-экономической оценки основные показатели рассматриваемого аппарата сравнивали с техническими характеристиками распространенных в настоящее время установок для сушки зерна. За базовый вариант была принята малогабаритная передвижная сушилка фирмы ОАО «Агр-экс».

Анализ результатов сравнения показал, что с экономической точки зрения для сушки зерна наиболее перспективны малогабаритные виброциркуляционные аппараты. По сравнению с базовым вариантом габариты виброциркуляционного аппарата снижены в 2 раза, занимаемая площадь в 3,3 раза, удельное энергопотребление в 1,55 раза.

Общие выводы

1. Анализ современного состояния процессов послеуборочной обработки зерновых культур (сушки) показал целесообразность применения виброциркуляционных аппаратов, а результатами экспериментальных исследований подтверждена их высокая эффективность по времени сушки - снижение в 3,6-4,6 раза по сравнению с сушкой единичного зерна в воздухе.

2. Установлено, что основными факторами, оказывающими влияние на динамику движения и объемную структуру частиц в виброциркуляционном слое, являются параметры вибрации: амплитуды горизонтальных (крутильных) и вертикальных (возвратно-поступательных) колебаний, угол сдвига фаз между ними, перфорация лотков.

3. Показано, что с ростом амплитуды вибрации от 0,5 мм до 1,5 мм и размера частиц теплоносителя от 0,3 мм до 0,7 мм порозность слоя увеличивалась несущественно - в 1,05 раза. С ростом размера перфорации лотков от 1,5 мм до 3,0 мм порозность слоя уменьшалась лишь в 1,03 раза.

4. Темп охлаждения тела с концентрированной энергией в виброциркуляционном слое частиц песка (<1,. = 0,281 мм) в 15 раз выше, чем в воздухе. Увеличение амплитуды вибрации от 0,5 мм до 1,5 мм приводит к росту темпа охлаждения тела в 1,4 раза.

5. При переходе форм контактирующих поверхностей от пластины, диска, цилиндра к шару наблюдалось увеличение интенсивности охлаждения тел в виброциркуляционном слое. При последовательной замене указанных тел при идентичных условиях происходило увеличение темпа охлаждения примерно в 2,5...3 раза.

6. С увеличением амплитуды колебаний от 0,5 мм до 1,5 мм коэффициент теплоотдачи монотонно возрастает в 1,6 раза. Для используемых в экспериментах диаметров частиц инертного теплоносителя (от 0,281 до 0,89 мм) такой характер прослеживается во всем диапазоне устанавливаемых амплитуд. С ростом размера частиц теплоносителя от 0,28 мм до 0,75 мм значение коэффициента теплоотдачи монотонно уменьшается в 2,53 раза.

7. Установлено, что по всей площади зерновок равномерная теплоотдача в виброциркуляционном аппарате возможна за счет воздействия на поверхность зерновок частиц, просыпающихся из вышерасположенных на нижерасположенные лотки, и частиц, движущихся по лотку снизу вверх за счет вибротранспортирования.

8. Установлено, что удельная мощность стремится к минимуму при увеличении значений параметров вибрации Хв от 1,9 до 15,5 и температуры теплоносителя от 40 °С до 60 °С. Рациональные режимы и параметры промышленного аппарата для сушки зерна производительностью 12 т/сутки в виброциркуляционном слое песка размером 0,281 мм: ширина лотков - 0,19 м; высота борта лотков - 0,11 м; угол наклона лотка к горизонту - 3,5°; шаг винтовой линии -0,153 м; количество лотков - 15; средний диаметр винтового лотка - 0,8 м; отношение в ванне аппарата объема теплоносителя к объему зерна - 1,48; амплитуда колебаний лотка 0,0009 м; угловая частота колебаний лотка 314 с-1; частота колебаний 50 Гц; угол бросания (вибрации) - 25°.

9. Экономический эффект от внедрения аппарата составил 28256 рублей. Эффект достигнут за счет улучшения технологических свойств термообрабаты-ваемого материала и снижения энергозатрат на проведение этого процесса.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Об интенсификации процесса сушки зерна//Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России — проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции: Сб. науч. тр. XI Международной научно-практической конфЛШМ - Москва, 2002. Т. 141. Ч. 2. -С. 157-163.

2. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Выбор методов исследования интенсификации процесса сушки зерна в аппаратах виброциркуляционного слоя//Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России -проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельско- хозяйственной продукции: Сб. науч. тр. XI Международной научно-практической конф./ВИМ. - Москва, 2002. Т. 141. Ч. 2. - С. 163-170.

3. Матвеев Д.О. Виброциркуляционная зерносушилка//Сельский механизатор. 2002. № 9. С. 15.

4. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Процесс истечения частиц теплоносителя в аппаратах виброциркуляционного слоя//Улучшение экс-плутационных показателей двигателей, тракторов и машин: Сб. науч. тр. международной научно-технической конф./СГАУ - Санкт-Петербург, 2003. - С. 444-448.

5. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Движение частиц теплоносителя в аппаратах виброциркуляционного слоя слоя//Улучшение эксплута-ционных показателей двигателей, тракторов и машин: Сб. науч. тр. международной научно-технической конф./СГАУ - Санкт-Петербург, 2003. — С. 448455.

6. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Теплообмен в сушильных аппаратах виброциркуляционнного слоя//Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. 3-й Международной научно-технической конф./ГНУ ВИЭСХ. - Москва, 2003. Ч. 2. - С. 235-240.

7. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Особенности перемещения материала в сушилках виброциркуляционного слоя//Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве: Сб. науч. тр. 3-й Международной научно-технической конф./ГНУ ВИЭСХ. - Москва, 2003. Ч. 2. - С. 263-268.

8. Матвеев Д.О. О повышении эффективности послеуборочной обработки зерна// Методы и средства повышения эффективности использования техники в животноводстве: Сб. тр. научно-технической конф./ГНУ ВИИТиН. — Тамбов, 2003, Вып. 3, Т. 6. - С. 33-42.

9. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Эффекты, развивающиеся при сушке зерновок в виброциркуляционных средах// Методы и средства повышения эффективности использования техники в животноводстве: Сб. тр. научно-технической конфТГНУ ВИИТиН. - Тамбов, 2003, Вып. 3, Т. 6. - С. 43-49.

10. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Теплообмен в аппаратах виброциркуляционного слоя // Методы и средства повышения эффективности использования техники в животноводстве: Сб. тр. научно-технической конф./ГНУ ВИИТиН. - Тамбов, 2003, вып. 3, т. 6. - С. 55-61.

11. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Дмитриев В.М. Методика исследования тепломассообмена в аппаратах виброциркуляционного слоя при сушке зерновых культур// Методы и средства повышения эффективности использования техники в животноводстве: Сб. тр. научно-технической конф./ГНУ ВИИТиН. - Тамбов, 2003, вып. 3, т. 6. - С. 67-76.

12. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Решение о выдаче патента на изобретение" Устройство для сушки сыпучих материалов, паст и суспензий" по заявке № 2002108994/06(009477), приоритет от 08. 04.2002 г.

13. Нагорнов С.А., Клейменов O.A., Матвеев Д.О. Решение о выдаче патента на изобретение" Устройство дня непрерывной сушки сыпучих материалов в виброциркуляционном слое" по заявке № 2002108995/06(009478), приоритет от 08. 04. 2002 г.

Подписано в печать 30.05.2003 г. Формат 60x84/16/Объем 1,0 п. Тираж 100 экз. Бесплатно. 392022, г. Тамбов, пер. Ново-Рубежный, 28, ГНУ ВИИТиН

I ксА^

1 4 045

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Основные особенности зерна как объекта сушки

1.2. Методы сушки зерна и их аппаратурное оформление

1.3. Факторы, влияющие на скорость сушки зерновых культур

1.4. Поведение тел, свободно размещенных в виброкипящем слое

1.5. Применение вибрационного воздействия для интенсификации процессов тепломассопереноса

1.6. Выводы, цель и задачи исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ

И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВИБРОЦИРКУЛЯЦИОННЫХ АППАРАТОВ

2.1. Модель, описывающая динамику виброциркуляционного слоя

2.1.1. Перемещение теплоносителя по винтовому перфорированному лотку

2.1.2. Истечение частиц теплоносителя через отверстия лотков

2.1.3. Движение теплоносителя с верхнего лотка на дно ванны

2.1.4. Движение высушиваемых материалов в слое

2.2. Материальный и тепловой балансы процесса сушки

Глава 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ

3.1. Программа исследований

3.2. Описание экспериментальной установки

3.3. Методики экспериментальных исследований

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

И ИХ АНАЛИЗ

4.1. Результаты исследований процессов виброперемещения материалов по винтовым лоткам ванны аппарата

4.2. Результаты исследований структуры виброциркуляционного слоя

4.3. Результаты исследований теплообмена между виброциркуляционным слоем и погруженной в него поверхностью

4.4. Результаты исследований массообмена (сушки) зерновых культур

4.5. Исследование закономерностей изменения показателя энергоемкости процесса сушки

4.6. Анализ и обобщение результатов исследований

Глава 5. ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ВИБРОЦИРКУЛЯЦИОННЫХ АППАРАТОВ

Развитие и повышение эффективности использования оборудования для послеуборочной обработки зерновых материалов относятся к наиболее важным задачам агропромышленного производства.

Один из основных негативных факторов состояния современного сельскохозяйственного производства - высокая энергоемкость конечной продукции, которая в 2.3 раза превышает аналогичные показатели развитых стран [125].

Отсюда завышенные затраты на топливно-энергетические ресурсы, высокая себестоимость продукции растениеводства и животноводства, их низкая конкурентная способность на мировом рынке.

На величину удельных расходов энергоносителей значительное влияние оказывают расходы энергии на тепловые процессы, важнейшим из которых является сушка зернового материала [10, 32, 65, 67, 69, 108,146].

Производство и заготовка зерновых культур, товаропроизводителями различных форм собственности, неразрывно связано с необходимостью постоянного совершенствования техники и технологии сушки. Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, природно-климатическими и погодными условиями большинства зернопроизводящих районов России. Даже при сухой погоде во время уборки урожая средняя влажность зерна, в большинстве зернопроизводящих районов, составляет 15 % и более, что не позволяет хранить такое зерно в хозяйствах без предварительной термической обработки. Ежегодно свыше 80 % убранных с полей зерновых культур подвергают сушке [38].

При использовании существующих установок, на сушку зерна приходится от 85 до 97 % общих затрат энергии на его обработку [10, 70, 106, 108]. В целом по стране на сушку расходуется около 12 % используемого топлива.

Во-вторых, благодаря соблюдению современной технологии при сушке зернового материала и ее своевременности, удается не только повысить стойкость зерна при хранении, но и существенно улучшить его продовольственные и семенные достоинства. Она не только обеспечивает сохранность зерна и снижение потерь убранного урожая, но и оказывает положительное влияние на выход и качество продукции при переработке зерна в муку и крупу [38]. Ввиду особой важности технологии сушки в процессе послеуборочной обработки зернового материала развитию сушильной техники во все времена отводили важнейшее место и придавали огромное значение.

Создание высокопроизводительного сушильного оборудования стало возможным благодаря широким научным исследованиям, проводимым в этой сфере. К настоящему времени подробно изучены такие проблемы, как представления о роли влаги в зерне и о свойствах зерна как объекта сушки, разработаны учения о формах связи влаги с зерном и теоретические основы зерносу-шения [133].

Огромный вклад в развитие теории сушки внесли такие отечественные ученые, как А.В. Лыков, Г.К. Филоненко, И.М. Федоров, А.С. Гинзбург, П.Д. Лебедев, а также зарубежные ученые О. Кришер, В. Мальтри, Э. Петке, Б. Шнайдер и многие другие.

Большое значение для совершенства технологии и технических средств сушки имеют многочисленные работы отечественных ученых: А.П. Гержоя, В.Ф. Самочетова, A.M. Уварова, В.А. Резчикова и других (ВНИИЗ), Н.И. Денисова, И.П. Кащеева, Н.В. Кармана и других (ЦНИИПЗП), С.Д. Птицына, В.И. Анискина, Г.С. Окуня, Ф.Т. Гоголева (ВИМ), а также А.Г. Чижикова, М.Е. Сбродова, Ю.Л. Фрегера, Р.Н. Волика, В.А. Сакуна, Г.П. Ерошенко, И.Ф. Бородина, Р.В. Ткачева, Е.М. Зимина, B.C. Крутова, А.А. Кругляка.

Вопросом влияния режимов сушки на качество зерна и параметров этого процесса занимались В.И. Анискин, Б.А. Карпов, Ульрих Н.Н. и другие. Проблему повышения эффективности процесса сушки исследовали Я.С. Киселев, Н.П. Козьмин, В.Л. Кретович, Л.А. Тривятский, В.П. Удилов и другие.

В дореформенные годы основное внимание исследователей и конструкторов зерносушилок было направлено на создание стационарных установок высокой производительности (от 20 до 100 тонн в час и более). Однако, несмотря на огромные успехи в области технологии сушки зерна и проектирования соответствующего оборудования, потребность сельского хозяйства в установках для сушки зерновых культур удовлетворить полностью так и не удалось [1, 139].

Более того, оборудование для термообработки зерновых культур, применяемое на элеваторах и в хозяйствах, не отвечало достаточно полно основным требованиям, предъявляемым к данным установкам. Оно не обеспечивало требуемой равномерности сушки зерна, имело большие массу и габариты, расход теплоты с уходящими газами достигал значительной величины, что в свою очередь приводило к снижению эффективности сушильного оборудования (низкому тепловому коэффициенту полезного действия).

В настоящее время эволюция сушильного оборудования находится на новом этапе, обусловленном появлением в сельскохозяйственном производстве различных форм собственности. Помимо крупных агропромышленных предприятий появилось множество небольших сельскохозяйственных производственных кооперативов, фермеров и мелких частных перерабатывающих предприятий, занимающихся выращиванием или переработкой зерновых культур, а мощная зерносушильная техника сосредоточена в основном на элеваторах и крупных сельскохозяйственных предприятиях.

При сдаче на хранение зерновых культур на элеватор к нему предъявляются жесткие требования. Если влажность зерновых культур выходит за рамки ограничительной кондиции, то такое зерно либо вообще не принимают на хранение, либо поднимают цены до уровня, недоступного фермерам и мелким сельскохозяйственным предприятиям.

При длительном хранении за год элеватор забирает до 52 % урожая [110], что нереально для указанной категории товаропроизводителей из-за ограниченных объемов последнего. Отсюда традиционная сдача зерна на элеваторы для хранения большинству мелких и средних хозяйств экономически не выгодна ввиду связанных с этим существенных материальных расходов.

В условиях рыночных отношений, таким хозяйствам экономически целесообразно хранить полученное зерно непосредственно в своих хозяйствах и осуществлять торговлю им в наиболее благоприятное с точки зрения ценовой политики время. Например, в США около 75 % сушильной техники непосредственно сосредоточено на фермах.

Фермеры предпочитают сами сушить влажное зерно, получая от этого дополнительный доход за счет снижения транспортных расходов и затрат труда. В настоящее время и в нашей стране начинает просматриваться тенденция обработки всего валового сбора урожая непосредственно в хозяйствах [108].

Поэтому возникла одна из наиболее актуальных задач - обеспечение этих категорий товаропроизводителей малогабаритной, относительно менее производительной, универсальной, высокоэффективной, энерго- и ресурсосберегающей техникой для сушки сельхозпродукции.

Повышение эффективности использования сушильного оборудования непосредственно связано с увеличением интенсивности сушки, как одного из главных факторов сокращения удельных энергетических затрат и улучшения технико-экономических показателей его работы.

Одним из основных требований, предъявляемых к сушилкам зерновых культур, является, во-первых, улучшение технологических свойств высушиваемого материала, во-вторых, снижение энергозатрат на проведение процесса сушки. Перечисленными требованиями в основном определяется себестоимость процесса сушки зерновых культур.

Большинство известных способов интенсификации тепломассопереноса в существующем сушильном оборудовании уже не позволяют значительно повысить эффективность этих установок при условии сохранения его качества [2, 35, 76]. Поэтому поиск путей интенсификации процесса сушки при сохранении качества зерна являются актуальным направлением исследований.

В ходе проведения поиска оптимального варианта сушильной техники установлено, что сушку зернового материала наиболее целесообразно проводить в виброциркуляционном аппарате в непрерывном режиме. Циркуляция мелкозернистых частиц теплоносителя осуществляется за счет колебаний. При этом частицы теплоносителя непрерывно перемещаются снизу вверх по винтовым перфорированным лоткам вертикально установленной ванны аппарата, доходят до верхнего лотка и по специальному устройству ссыпаются на дно ванны, откуда вновь поступают на нижний лоток и процесс повторяется.

Частицы совершают сложное движение, перемещаясь снизу вверх по перфорированным лоткам и, одновременно с этим, из вышерасположенных лотков через перфорацию непрерывно истекают на нижерасположенные лотки в виде установившегося потока. Эти движения частиц взаимосвязаны между собой и при определенных соотношениях скоростей между ними обеспечивают устойчивую во времени и пространстве структуру виброциркуляционного слоя.

Таким образом, в винтовой ванне аппарата циркулируют только частицы теплоносителя, а высушиваемые зерновые культуры непрерывно подаются на нижний лоток, передвигаются снизу вверх по винтовым лоткам при постоянном воздействии на их наружную поверхность частиц теплоносителя и выходят с верхнего лотка в приемный бункер. Применение такого слоя в качестве теплоносителя имеет существенные преимущества перед известными средами. Основные из них - компактность и высокий термический КПД оборудования, перемещение высушиваемых материалов осуществляется непосредственно виброциркуляционным слоем, существенная интенсификация процессов тепло- и массопереноса, небольшие потери тепла в окружающую среду, возможность встраивания виброциркуляционных аппаратов в непрерывные поточные линии. При этом затраты энергии минимальны, что весьма актуально в условиях энергетического кризиса.

Целью работы является повышение эффективности процесса сушки зерновых материалов путем оптимизации режимов работы малогабаритных виброциркуляционных аппаратов.

Для достижения указанной цели в диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

- исследовать закономерности формирования, расширения и порозности виброциркуляционного слоя теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- исследовать закономерности теплоотдачи от движущегося тела с концентрированной энергией к виброциркуляционному слою теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- исследовать массообмен между виброциркуляционным слоем и зерновками;

- исследовать закономерности изменения энергоемкости процесса сушки зерна в зависимости от конструктивно-режимных параметров виброциркуляционного аппарата;

- разработать методику инженерного расчета малогабаритных виброциркуляционных аппаратов для сушки зерна.

Научная новизна.

- установлены закономерности изменения порозности и расширения виброциркуляционного слоя теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- исследованы закономерности теплоотдачи от движущегося тела с концентрированной энергией к виброциркуляционному слою теплоносителя в зависимости от конструктивно-режимных параметров аппарата и размерных характеристик слоя;

- установлена принципиальная возможность и подтверждена эффективность использования виброциркуляционных аппаратов для сушки зерна.

Практическая ценность состоит в разработке способа сушки зерновых культур в виброциркуляционном аппарате, обеспечивающего интенсификацию тепломассопереноса при сохранении качества продукта. Разработана конструкция малогабаритного виброциркуляционного аппарата для сушки зерновых культур и методика его расчета на основе полученных экспериментальных данных.

Реализация результатов работы. Теоретические и экспериментальные исследования могут быть использованы при разработке малогабаритного виброциркуляционного аппарата. Разработанный виброциркуляционный аппарат для термообработки зерновых культур внедрен в производственном кооперативе им. Коминтерна (Мичуринский район Тамбовской области).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде международных научно-технических конференциях: «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей» (Санкт-Петербург-Пушкин, 2002 г. и 2003 г.); XI международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в инженерной сфере АПК России - проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции» (Москва, 2002 г.); III международной научно-технической конференции «Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве» (Москва, 2003 г.).

На защиту выносятся: перечисленные выше результаты, имеющие новизну и практическую ценность. и

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ современного состояния процесса сушки, как одного из наиболее важного в послеуборочной обработке зерновых культур, показал целесообразность применения виброциркуляционных аппаратов, а результатами экспериментальных исследований подтверждена их высокая эффективность по времени сушки - снижается в 3,6-4,6 раза по сравнению с сушкой единичного зерна в воздухе.

2. Установлено, что основными факторами, оказывающими влияние на динамику движения и объемную структуру частиц в виброциркуляционном слое, являются параметры вибрации: амплитуды горизонтальных (крутильных) и вертикальных (возвратно-поступательных) колебаний, угол сдвига фаз между ними, перфорация лотков.

3. Показано, что с ростом амплитуды вибрации от 0,5 мм до 1,5 мм и размера частиц теплоносителя от 0,3 мм до 0,7 мм порозность слоя увеличивалась несущественно — в 1,05 раза. С ростом размера перфорации лотков от 1,5 мм до 3,0 мм порозность слоя уменьшалась лишь в 1,03 раза.

4. Темп охлаждения тела с концентрированной энергией в виброциркуляционном слое частиц песка (dr = 0,281 мм) в 15 раз выше, чем в воздухе. Увеличение амплитуды вибрации от 0,5 мм до 1,5 мм приводит к росту темпа охлаждения тела в 1,4 раза.

5. При переходе форм контактирующих поверхностей от пластины, диска, цилиндра к шару наблюдалось увеличение интенсивности охлаждения тел в виброциркуляционном слое. При последовательной замене указанных тел при идентичных условиях происходило увеличение темпа охлаждения примерно в 2,5.3 раза.

6. С увеличением амплитуды колебаний от 0,5 мм до 1,5 мм коэффициент теплоотдачи монотонно возрастает в 1,6 раза. Для используемых в экспериментах диаметров частиц инертного теплоносителя (от 0,281 до 0,89 мм) такой характер прослеживается во всем диапазоне устанавливаемых амплитуд. С ростом размера частиц теплоносителя от 0,28 мм до 0,75 мм значение коэффициента теплоотдачи монотонно уменьшается в 2,53 раза.

7. Установлено, что по всей площади зерновок, равномерная теплоотдача в виброциркуляционном аппарате возможна за счет воздействия на поверхность зерновок частиц, просыпающихся из вышерасположенных на нижерасположенные лотки, и частиц, движущихся по лотку снизу вверх за счет вибротранспортирования.

8. Установлено, что удельная мощность стремится к минимуму при увеличении значений параметров вибрации Хц от 1,9 до 15,5 и температуры теплоносителя от 40 °С до 60 °С. Рациональные режимы и параметры промышленного аппарата для сушки зерна производительностью 12 т/сутки в виброциркуляционном слое песка размером 0,281 мм: ширина лотков - 0,19 м; высота борта лотков - 0,11 м; угол наклона лотка к горизонту - 3,5°; шаг винтовой линии -0,153 м; количество лотков - 15; средний диаметр винтового лотка - 0,8 м; отношение в ванне аппарата объема теплоносителя к объему зерна - 1,48; амплитуда колебаний лотка 0,0009 м; угловая частота колебаний лотка 314 с-1; частота колебаний 50 Гц; угол бросания (вибрации) - 25°.

9. Экономический эффект от внедрения аппарата составил 28256 рублей. Эффект достигнут за счет улучшения технологических свойств высушиваемого материала и снижения энергозатрат на проведение этого процесса.

130

1. Анискин В.И., Громошин Н.А. Оборудование для сушки селекционных семян // Механ-ия и электр-ия сельского хоз-ва. 1982. № 12. С. 11-14.

2. Анискин В.И., Рыбарук В.А. Теория и технология сушки и временной консервации зерна активным вентилированием. М.: ВИМ,1972. - 19 с.

3. Ahmad Khan, Smalley I.J. Observation of particle segregation in vibrated granular systems // Powder Technol.1973. Vol. 8. N 1-2. P. 69-75.

4. Баум A.E., Резчиков B.A. Сушка зерна. M.: Колос, 1983. - 223 с.

5. Бауман В.А., Быховский И.И. Вибрационные машины и процессы в строительстве. М.: Высшая школа, 1977. — 256 с.

6. Блехман И.И. О выборе основных рабочих параметров вибрационных конвейеров //Обогащение руд. 1959. № 2. С. 20-25.

7. Блехман И.И., Джанелидзе Г.Ю. Вибрационное перемещение. М.: Наука, 1964.-412 с.

8. Блинов А.В. Внешний теплообмен и гидродинамика виброкипящего слоя со свободно плавающими телами: Дис. . канд.техн.наук. Свердловск, 1987.- 186 с.

9. Блинов А.В., Сапожников Б.Г., Сыромятников Н.И. Исследование теплообмена тел, свободно перемещающихся в виброкипящем слое // Ж. Всес. хим. общества им. Д.И. Менделеева. 1982. Т.27. № 6. С. 111-112.

10. Бородин И.Ф., Ткачев Р.В. Энергосберегающая электроактивированная сушка семян // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тр. 2-й междунар. научн.-техн. конф. Ч. 1. М.: ВИЭСХ,2000. - С. 325-326.

11. Бретшнайдер С., Ящак М., Пасюк В. Интенсификация некоторых процессов химической промышленности путем вибрации // Хим. пром-сть. 1963. №3. С. 211-217.

12. Броунштейн Б.И., Фишбейн Г.А. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах. JI.: Химия, 1977. - 280 с.

13. Букарева М.Ф., Членов В.А., Михайлов Н.В. Исследование теплообмена между поверхностями нагрева и виброкипящим слоем // Хим. пром-сть. 1968. №6. С. 432-434.

14. Буторина И.В., Капустин Е.А. Изучение кинетики нагрева виброки-пящего слоя при кондуктивном теплоподводе // Теорет. основы хим. технологии. 1982. Т. 16. № 3. С. 355-360.

15. Вайсберг Л.А., Букаты Г.Б. О рациональных размерах просеивающей поверхности вибрационных грохотов для циклов рудоподготовки // Совершенствование процессов рудоподготовки. Л., 1980. - С. 52-58.

16. Варсанофьев В.Д., Кольман-Иванов Э.Э. Вибрационная техника в химической промышленности. М.: Химия, 1985. - 240 с.

17. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. -М.: Колос, 1973. 199 с.

18. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М.: Статистика, 1974. - 192 с.

19. Волошин Л.Н. К теории и расчету вибрационных сушилок // Изв. ВУЗов. Пищевая технология. 1966. № 2. С. 138-144.

20. Гапонцев В.Л. Исследование механизма образования и теплообмена виброожиженного слоя с погруженной в него вертикальной поверхностью: Дис. . канд.техн.наук. Свердловск, 1981. - 244 с.

21. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

22. Гинзбург А.С., Савина И.М. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 280 с.

23. Гинзбург А.С., Скверчак В.Д. Современные способы расчета и проектирования процесса сушки зерна. М.: ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1980. - 74 с.

24. Голубкович А.В., Чижиков А.Г. Сушка высоковлажных семян и зерна. М.: Росагропромиздат, 1991. - 174 с.

25. Гончаревич И.Ф. Динамика вибрационного транспортирования. М.: Наука, 1972. - 244 с.

26. Горобцова Н.Е. Термодинамические характеристики влажного материала //Процессы сушки капиллярно-пористых материалов: Сб.науч.тр. ИТМО АН БССР. Минск, 1990. - С. 62-73.

27. Гухман А.А. Применение теории подобия к исследованию процессов тепло-массообмена. М.: Высшая школа, 1974. - 328 с.

28. Денисов В.А. Пути снижения энергоемкости тепловой обработки кормов // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тез. докл. междунар. научн -техн. конф. Ч. 1. -М.: ВИЭСХ, 1998. С. 131.

29. Дурнов В.К., Тимофеев В.Н. Влияние степени шероховатости ограждающих стенок на потери напора и относительное распределение скоростей фильтрации воздуха в неподвижном и движущемся зернистых слоях // Инж.-физ. ж. 1972. Т. 22. № 1. С. 107-116.

30. Егоров Г.А. Технологические свойства зерна. М.: Агропромиздат, 1985.-289 с.

31. Ерошенко Г.П., Кругляк А.А. Обоснование параметров кондуктивной сушилки зерна // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1996. № 5. С. 20-23.

32. Есаков Ю.В., Мильман И.Э. Сушка зерна в плотном слое // Механ-ия и электр-ия сельского хоз-ва. 1977. № 10. С. 8-10.

33. Жданов А.А. Динамика массы сыпучего материала в вертикальном вибровинтовом транспортере // Особенности эксплуатации и ремонта машин в АПК: Труды ЦСИ. Целиноград, 1990. - С.70-73.

34. Жидко В.И., Резчиков В.А., Уколов B.C. Зерносушилки и зерносуше-ние. М.: Колос, 1982. - 239 с.

35. Забродский С.С. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое. M.-JI.: Госэнергоиздат, 1963. - 488 с.

36. Зайцев Е.Д. Влияние диаметра аппарата на внешний теплообмен и эффективную теплопроводность виброкипящего слоя // Хим. пром-сть. 1980. № 10. С. 619-620.

37. Зайцев Е.Д. Гидродинамика и межфазный теплообмен в виброаэроки-пящем слое // Хим. пром-сть. 1990.№ 1. С. 42-44.

38. Зайцев Е.Д., Матюхин А.Д. Изучение теплообмена между поверхностью и виброкипящим слоем капроновой крошки // Хим. пром-сть. 1974. № 2. С. 140-142.

39. Зайцев Е.Д., Шваб В.А. Теплообмен и теплопроводность вибрационного слоя // Тепло- и массоперенос. Киев, 1972. Т.5. 4.1. - С. 118-127.

40. Замниус И.Л. Исследование теплообмена вибропсевдоожиженного слоя с поверхностью : Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Минск, 1970. - 25 с.

41. Замниус И.Л., Тамарин А.И., Забродский С.С. Исследование теплообмена и гидродинамики вибропсевдоожиженного слоя // Тепло- и массоперенос. Минск, 1968. Т. 5. - С. 142-152.

42. Зимин Е.М., Крутов B.C. Движение влаги в зерновке при сушке // Ме-хан-ия и электр-ия сельского хоз-ва. 2001. № 4. С. 11-13.

43. Зимин Е.М., Крутое B.C. Совершенствование конструктивно-технологических схем установок для сушки зерна в кипящем слое // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. № 2-3. С.10-12.

44. Зональный метод определения зависимости коэффициента массопро-водности от концентрации / Э. Н. Очнев, С. П. Рудобашта, А. Н. Плановский, В. М. Дмитриев // Теорет. основы хим. технологии. 1975. Т. 9. № 4. С. 491-495.

45. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1975. - 488 с.

46. Исследование закономерностей образования статического разрежения под виброкипящим слоем // Теорет. Основы хим. технологии. 1974. Т.8. № 1. С. 139-142.

47. Исследование теплообмена в разнофракционном слое слабоспекаю-щихся углей /А.Ф. Рыжков, А.С. Колпаков, Б.Г. Сапожников и др. Свердловск, УПИ, 1981. - 14 с. - Деп. в ИНФОРМЭНЕРГО 7.12.81, № Д/1011.

48. Календерьян В.А. Температурное поле и теплоотдача плотного продуваемого слоя, движущегося в цилиндрическом канале // Инж-физ. ж. 1975. Т. 29. № 4. С. 647-652.

49. Календерьян В.А. Теплообмен продольно-движущегося непродувае-мого слоя сыпучего материала с неоребренными и оребренными поверхностями нагрева: Дис. . канд. техн. наук. Одесса, 1961. - 157 с.

50. Календерьян В.А., Мальцева Е.М. Теплоперенос в плотном движущемся слое с неравномерной структурой // Тепломассообмен-VI. Т. 6. Ч. 1. -Минск: ИТМО АН БССР, 1980. С. 78-88.

51. Кармазин В.Д. Техника и применение вибрирующего слоя. Киев: Наукова Думка, 1977. - 239 с.

52. Каун В.Д. Обоснование энергосберегающей технологии тепловой обработки фуражного зерна: Автореф. дис. . кан. техн. наук. Зерноград, 2001. -21 с.

53. Клейменов О.А. Теоретические и практические проблемы восстановления работоспособного состояния техники в АПК. Тамбов, 1996. - 121 с.

54. Колесов JI.B., Клестов В.И. Метод планирования экспериментов при оптимизации процесса сушки // Механ-ия и электр-ия социалистич-го сельского хоз-ва. 1978. № 1.С. 54-57.

55. Д/ 62. Колпаков А.С. Интенсификация тепломассопереноса в слое мелкодисперсных частиц виброожижением в резонансных режимах: Дис. . канд. техн. наук. Свердловск, 1983. - 217 с.

56. Кондратьев Г.М. Регулярный тепловой режим. — М.: ГИТТЛ, Гостех-издат, 1954. 408 с.

57. Кормановский Л.П. Биоресурсная инженерия и проблемы энергосбережения // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тр. 2-й междунар. науч.-техн. конф. 4.1. М.: ВИЭСХ, 2000. - С. 3-8.

58. Кормильцин Г.С., Плановский А.Н., Рудобаигга С.П. О двух моделях массопроводности при сушке // Процессы и оборудование химических производств: Сб. тр. ТИХМ. Вып. 7. Тамбов, 1971. - С. 83-86.

59. Кормовая база животноводства / П.Е. Ладан, Н.П. Руденко, Н.И. Гринько и др. М.: Колос, 1978. - 488 с.

60. Кришер О. Научные основы техники сушки. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961. - 540 с.

61. Krischer О. Die wissenschaftlichen Grundlagen der Trocknungstechnik. Springer-Verlag. Berlin, Gottingen, Heidelberg, 1956. - 540 s.

62. Kroll K. Trockner und Trocknungsverfahren. Springer. Berlin, 1959.430 s.

63. Крюков Б.И. Динамика вибрационных машин резонансного типа. -Киев: Наукова думка, 1967. 207 с.

64. Куперман Ф. М. Еще раз о механических повреждениях семян // Селекция и семеноводство. 1950. №3. С. 45 - 48.

65. Куперман Ф. М. Механические повреждения семян, как одна из причин расхождения между лабораторной и полевой всхожестью хлебных злаков //Труды Алтайского СХИ. 1948, вып. 1, С. 81 95

66. Кулакова В.Е., Богатырев А.Н. Интенсификация тепло- и массообмена при сушке пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1987. - 236 с.

67. Лабутин В.А., Голубев Л.Г. Непрерывный процесс сушки гранулированных материалов в движущемся слое // Теорет. основы хим. технологии. 1975. Т. 9. № 3. С. 456-458.

68. Лайковская Е.Ю. Некоторые особенности теплообмена в вибрирующем слое дисперсного материала // Тепло- и массоперенос и неравновесная термодинамика дисперсных систем. № 227. Свердловск, УПИ, 1974. - С. 190193.

69. Лайковская Е.Ю. Сапожников Б.Г., Сыромятников Н.И. Процессы теплообмена и теплофизические свойства виброподвижных дисперсных сред // Тепло- и массоперенос. Минск, 1968. Т. 5. - С. 153-163.

70. Лайковская Е.Ю., Сыромятников Н.И. Исследование теплообмена между поверхностью и вибрирующим слоем дисперсного материала // Изв. ВУЗов СССР. Энергетика. 1966. № Ю. С. 105-109.

71. Лебедев В. Б. Обработка и хранение семян. М.: Колос, 1983. - 203 с.

72. Левин Д.М. Термодинамическая теория и расчет сушильных установок.- М.: Пшцепромиздат, 1958. 167 с.

73. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 472 с.

74. Лыков А.В., Шейман В.А., Куц П.С. Приближенный метод расчета температуры материала в процессе сушки // Тепло- и массоперенос. Т. VI. Тепло- и массоперенос в капиллярно-пористых телах и процессах сушки. 4.1. -Киев, 1968. С. 259-273.

75. Мальтри В., Петке Э., Шнайдер Б. Сушильные установки сельскохозяйственного назначения. М.: Машиностроение, 1979. - 525 с.

76. Мальченко В.М., Боград В.М. Исследование теплообмена в аппарате с виброперемещающимся шаровым слоем по замкнутому контуру // Тепломассо-обмен-У. Т. 6. Минск, 1976. -С. 266-269.

77. Марковский В.М., Сапожников Б.Г., Сыромятников Н.И. Об аналогии между виброкипящим слоем и жидкостью // Теорет. основы хим. технологии. 1974. Т. 8. №4. С. 636-638.

78. Математическое моделирование сушки в фонтанирующем слое на основе минимального расхода энергии / Е. Немет, М. Петер, Е. Паллаи, Т. Вираг // Журнал прикладной химии. 1986. Т.59. № 9. С. 2091-2095.

79. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. JL: Колос, 1972. -200 с.

80. Мельцер B.JL, Завьялов В.В., Красяков Е.А. Особенности высокотемпературной термообработки зерна // Исследование тепло- и массообмена в аппаратах с дисперсными системами: Сб. научн. тр. Минск: ИТМО АН БССР, 1991.- 156 с.

81. Методические рекомендации по математическому моделированию процесса сушки и охлаждения зерна в установках плотного слоя / А.В. Демин, Ю.В. Есаков, И.Э. Мильман, Т.А. Ананьева. М.: ВИЭСХ, 1977. - 44 с.

82. Мунц В.А., Рыжков А.Ф. Исследование интенсивности теплообмена от твердого тела к виброслою большой высоты // Промышленные печи с кипящим слоем: Тр. УПИ. Сб. № 242. Свердловск, 1976. С. 27-30.

83. Муштаев В.И., Чевиленко В.А., Короткое Б.М. Исследование сушки дисперсных материалов в аппарате с виброкипящим слоем // Теорет. основы хим. технологии. 1974. Т. 8. № 6. С. 866-871.

84. Нагорнов С.А. Использование аппаратов виброциркуляционного слоя в сельскохозяйственном производстве // Энергосбережение в сельском хоз-ве. Труды 2-й Междунар. научн. техн. конф. 4.1. - М.: ВИЭСХ, 2000. - С. 182185.

85. Нагорнов С.А. Управление процессами переноса теплоты в неоднородных псевдоожиженных и виброциркуляционных средах. Тамбов: ВИИ-ТиН, 2002. - 101 с.

86. Нагорнов С.А., Замбржицкий B.C., Королев В.Н. Методология управления процессами тепло- и массообмена в псевдоожиженных средах // Эффективная энергетика. Сб. науч. тр. - Екатеринбург, 2000. С. 130-132.

87. Нагорнов С.А., Клиот М.Б. Оптимальные условия внешнего теплообмена в аппаратах с псевдоожиженным слоем // Тез. докл. 3-й Всес. конф. молодых исследов-ей и конструк-ров хим-го машин-ия. М.: ЦИНТИХИМНефте-маш, 1981. С. 43-44.

88. Nagornov S.A., Serebrennikov G.G. Fluidized bed heat exchange with a submerged heated surface // Heat Transfer Sov.Rec.1986. Vol.18. № 2. P. 81-84.

89. Нагорнов С.А., Таров В.П. О некоторых закономерностях гидродинамики неоднородного псевдоожиженного слоя с погруженным в него протяженным телом // Вестник ТГТУ. 1995. Т.1. № 1-2. С. 106-112.

90. Нагорнов С.А., Цырульников И.М., Панков Б.В. К вопросу об интенсификации внешнего теплообмена в неоднородном псевдоожиженном слое // Тепломассообмен-YII. Минск, 1984. Т. V. Ч. 1. С. 87-92.

91. Никитина JI.M. Потенциал переноса массы в коллоидных капиллярно-пористых телах. Минск: Наука и техника, 1965. - 497 с.

92. Никитина JI.M. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах. Минск: Энергия, 1968. - 175 с.

93. Обеспечение сельского хозяйства нефтепродуктами / С.А. Нагорнов, М.Б. Клиот, С.В. Романцова и др. // Вестник РАСХН. 1998. № 4. С. 10-11.

94. О возможности интенсификации процесса сушки зерна без повышения температурного потенциала /А.П. Валуев, Е.Н. Жданова, И.А. Прудников, В.Н. Романюк // Процессы сушки капиллярно-пористых материалов: Сб. науч. тр. ИТМО АН БССР. Минск, 1990. С. 137-144.

95. Окунь Г.С., Чижиков А.Г. Экономия энергии при сушке зерна // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тез. докл. междунар. научн.-техн. конф. Ч. 2. М.: ВИЭСХ, 1998. - С. 104-105.

96. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия, 1979. 320 с.

97. Пестрецов С.И. Кинетика и оптимизация процесса конвективной сушки материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением в плотном движущемся слое: Дис. . канд. техн. наук. Тамбов, 2001. - 160 с.

98. Плановский А.Н., Муштаев В.И., Ульянов В.М. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности. М.: Химия, 1979. - 288 с.

99. Повидайло В.А. Расчет и конструирование вибрационных питателей. -М. Киев: Машгиз, 1962. - 151 с.

100. Птицын С.Д. Зерносушилки. М.: Машиностроение, 1966. - 180 с.

101. Рабинович М.И., Клименко Ю.Г., Островская Н.И. Теплообмен виброкипящего слоя из крупных частиц со стенкой аппарата // Теплопроводность и конвективный теплообмен. Киев: Наукова думка, 1980. - С. 53-56.

102. Ringer D.U., Mujumdar A.S. Analysis of aerodynamics and heat transfer in vibrofluidized beds // Drying Technol. 1983-1984.Vol. 2. No 4. P. 449-470.

103. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. -Л.: Химия, 1968.-360 с.

104. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твердой фазой. М.: Химия, 1979. - 282 с.

105. Рудобашта С.П., Плаиовский А.Н., Долгуиин В.Н. Зональный расчет кинетики сушки // Теорет. основы хим. технологии. 1978. Т. 12. № 2. С. 173183.

106. Рыжков А.Ф., Толмачев Е.М. О выборе оптимальной высоты вибро-ожиженного слоя // Теорет. основы хим. технологии. 1983.Т.17.№ 2.С.206-213.

107. Рыжков А.Ф., Толмачев Е.М. О распространении малых возмущений в концентрированных дисперсных системах//Инж.-физ. ж.1983.Т.44.№ 5.С. 748755.

108. Сакун В.А. Сушка и активное вентилирование зерна и зеленых кормов. М.: Колос, 1974. - 216 с.

109. Сбродов М.Е. Влияние вибрации на качество зерна // Труды ВИМ. Т. 40. М.: ВИМ, 1966. - С. 240-250.

110. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1981.-445 с.

111. Стребков Д.С., Тихомиров А.В. Проблемы энергосбережения в сельском хозяйстве // Энергосбережение в сельском хозяйстве: Тр. 2-й междунар. научн.-техн. конф. Ч. 1. М.: ВИЭСХ,2000. - С. 8-14.

112. Строна И. Г., Пугачев А. Н. Травмирование семян и его предупреждение. М.: Колос, 1972, - 169 с.

113. Сыромятников М.И., Васанова Л.К., Шиманский Ю.Н. Тепло-и мас-сообмен в кипящем слое. М.: Химия, 1967. - 176 с.

114. Тишанинов Н.П., Доровских Д.В. Методы анализа качества процессов сепарации полидисперсных сред. Тамбов: ВИИТиН, 2002. - 56 с.

115. Тишанинов Н.П., Доровских Д.В. Обоснование конструктивно-режимных параметров пневмотранспортно-сепарирующей системы по критериям качества процесса. Тамбов: ВИИТиН, 2002. - 47 с.

116. Tsyrulnikov I.M., Nagornov S.A. Calculation of coefficients of convective heat transfer in fluid-bed vulcanizers // Chem. and Petroleum Eng. 1999.Vol. 35. No 1-2. P. 16-19.

117. Федоровский M. Т. Влияние травматического повреждения семян на их всхожесть // Советская агрономия. 1940. №2-3. — С. 47- 53.

118. Федосов С.В. Аналитическое описание тепловлагопереноса в процессе сушки дисперсных материалов при наличии термодиффузии и внутреннего испарения влаги // Журнал прикладной химии. 1986. Т.59. № 9. С. 2033-2038.

119. Федоткин И.М. Интенсификация технологических процессов. — Киев: Вища школа, 1979. 382 с.

120. Финдлей Р.А., Гойнс P.P. Системы с твердым теплоносителем. // Новейшие достижения нефтехимии и нефтепереработки: Под ред. Кобе и Мак-кета. Т. 2. М.: Гостоптехиздат, 1961. - 234 с.

121. Фрегер Ю.Л. Исследование процесса конвективной сушки зерна в виброожиженном слое: Дисс. . канд. техн. наук. М.: ВИСХОМ, 1966. - 156 с.

122. Фрегер Ю.Л. Об интенсификации процесса конвективной сушки зерна в слое за счет вибрации // Техника сушки во взвешенном слое. Вып. 5. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1966. С. 40-45.

123. Чердаков П.В. Теория регулярного режима. М.: Энергия, 1975.224 с.

124. Чижиков А.Г. Технологические основы и перспективы развития технических средств сушки зерна в сельском хозяйстве // Труды ВИМ. Т. 86. М.: Москва, ВИМ, 1980. - С. 26-36.

125. Чижиков А.Г., Окунь Г.С., Витоженц Э.Н. Зерносушильные установки // Сельское хозяйство за рубежом. 1978. № 9. С. 9-14.

126. Членов В.А., Михайлов Н.В. Виброкипящий слой. М.: Наука, 1972. - 344 с.

127. Членов В.А., Михайлов Н.В. Сушка сыпучих материалов в виброкипящем слое. — М.:Стройиздат, 1967. — 224 с.

128. Членов В.А., Михайлов Н.В. Тепло- и массообмен при сушке сыпучих материалов кондуктивным методом в виброкипящем слое // Тепло- и мас-соперенос. Киев, 1968. Т. 6. Ч. 2. - С. 150-160.

129. Чубарева М.В. Обоснование режимов активного вентилирования в процессе сушки хлебной массы ячменя в условиях восточной Сибири: Автореф. дисс. . канд. техн. наук. Новосибирск, 2003. -22 с.

130. Чупрунов С.Ю. Кинетика и аппаратурное оформление процесса сушки сыпучих полупродуктов органических красителей в виброаэрокипящем слое: Дис. . канд. техн. наук. Тамбов: ТГТУ, 1999. - 153 с.

131. Шаршунов В.А., Червяков А.В., Талалуев А.В. Направление совершенствования технологии обработки зерна при производстве комбикормов // Матер. Общего собрания Академии аграрных наук Республики Беларусь. -Минск, 1999.-с. 51-60.

132. Шаршунов В.А., Червяков А.В., Талалуев А.В. Скоростное кондиционирование фуражного зерна // Матер. Общего собрания Академии аграрных наук Республики Беларусь. Минск, 1999. - с. 95-99.

133. J 149. Эпштейн JI.B., Черняев Ю.И., Цетович А.Н. Истечение твердых частиц из псевдоожиженного слоя через отверстие в газораспределительной решетке // Теорет. основы хим. технологии. 1992. Т. 26. № 3. С. 438-441.

134. Якименко Ю.Ф. Скорость движения материала при транспортировании на вибрационных машинах: Научн.-техн. информ. бюлл./Всес. научн.исслед. и проекта, ин-т механ. обработки полезных ископаемых. Л., 1963. Вып. 6. Обогащение руд. - С. 42-46.

135. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур. Л.: Энергия, 1967. - 255 с.