автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка способа стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Современное состояние теории, техники и технологии хранения зерна.

1.1. Общая характеристика зерновых и продуктов его 17 переработки.

1.2. Требования к хранению зерновых культур.

1.3. Обзор способов хранения и конструкций зернохнанилищ.

1.4. Контроль температуры зерна при его хранении.

1.5. Применение теплонасосных установок (ТНСУ) в системах • кондиционирования воздуха шахтных зерносушилок.

1.6. Анализ литературного обзора и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Исследование процесса сушки зерна в зернохранилище.

2.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов.

2.2. Математическая модель тепло- и массопереноса в ф процессе сушки зерна.

2.3. Математическая модель процесса сушки в подвижном слое дисперсного материала при перекрестном движении слоя зерна и воздуха.

ГЛАВА 3. Исследование процесса конденсации влаги из влажного воздуха в испарителе теплонасосной установки при его fc подготовке к процессу сушки и активному вентилированию зерна.

3.1. Экспериментальная установка и методика проведения экспериментов.

3.2. Обоснование выбора и пределов изменения входных факторов.

3.3. Оптимизация процесса осушения и охлаждения влажного воздуха в испарителе теплонасосной установки.

ГЛАВА 4. Математическое моделирование процесса самосогревания зернового сырья при хранении в силосе.

4.1. Математическая модель передачи информации в дисперсной системе с распределенными параметрами.

4.2. Температурные характеристики очагов самосогревания.

4.3. Температурное поле от источника теплоты в слое зерна.

4.4. Способ тепловой пеленгации источников теплоты в силосах . 119 ф 4.5. Температурные помехи в силосах.

ГЛАВА 5. Разработка конструкции зернохранилища и способа стабилизации термовлажностных характеристик зерна при его сушке и хранении.

5.1. Разработка конструкции зернохранилища.

5.2. Методика инженерного расчета зернохранилища.

5.2.1. Определение числа силосов и габаритных размеров силосного корпуса.

5.2.2. Расчет пропускной способности самотечного зернопровода.

5.2.3. Расчет потребного основного технологического и транспортирующего оборудования для зернохранилища.

5.2.4. Сушка зерна.

5.2.5. Очистка зерна.

0 5.2.6. Определение состояния воздуха и возможности вентилирования зерна.

5.3. Разработка способа стабилизации термовлажностных характеристик зерна при его сушке и хранении.

5.4. Обоснование экономической целесообразности технологии стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении.

Рынок хлебопродуктов занимает одно из важнейших мест в экономике народного хозяйства. Зерно является стратегически важным продуктом, поэтому от состояния его производственной и перерабатывающей базы во многом зависит продовольственная безопасность странны [15, 87, 91].

Функционирование зернового рынка предполагает наличие развитой производственной инфраструктуры, основными элементами которой являются материально-техническая база хранения, транспортировки и переработки зерна. Центральное место в структуре агропромышленного комплекса занимают хлебоприемные предприятия (элеваторы), которые, с одной стороны, объединяют зернопроизводящие хозяйства, а с другой - выходят на перерабатывающие предприятия (мукомольные, крупяные, комбикормовые, спиртовые и другие) [15, 26].

Современные структуры интеграционных объединений предприятий хлебопродуктов можно создать именно на базе элеватора, располагающего средствами взвешивания, погрузки-разгрузки, транспортными коммуникациями, энергоснабжением, и имеющего необходимые условия для обработки зерна, приведения его в качественное состояние, соответствующее технологическим требованиям промышленных перерабатывающих цехов, и возможность раздельного размещения партий сырьевых ресурсов, предназначенных для производства различных видов продукции. При этом появляется возможность обеспечения сквозного контроля качества и количественного учета.

При любой форме собственности дорогостоящие основные фонды элеваторов более выгодно использовать не сезонно, а круглый год, обеспечивая не только очистку, сушку и хранение зернового сырья, но и другие функции, способствующие благодаря применению современных инновационных технологий недопущению снижения качественных показателей зерна и сокращению его потерь.

Материально-техническая база хранения зерна в Воронежской области представлена емкостями зернохранилищ у товаропроизводителей, емкостями элеваторов, хлебоприемных предприятий и реализационных баз бывшей системы хлебопродуктов, а также емкостями хранения при перерабатывающих предприятиях.

Сокращение объемов закупок зерна в условиях перехода к рыночной экономике объективно поставило элеваторное хозяйство области в сложное положение, резко ухудшив показатели их деятельности: коэффициент использования емкостей, коэффициент оборачиваемости действующих емкостей, объем хранения зерна, приходящегося на 1 т емкости. Значительный моральный и физический износ основных фондов хлебозаготовительных предприятий способствовал снижению качества выполняемых услуг, ухудшению продовольственных характеристик зерна в процессе длительного хранения, появлению сверхнормативных его. Как показывает анализ, в последние годы уровень использования складских мощностей элеваторов колебался в диапазоне от 6 % до 100 %, а в среднем емкости были загружены на 23. .45 %.

При таком положении происходит рост издержек на хранение и подработку зерна, что в условиях коммерческой деятельности влечет за собой увеличение платы за аренду и другие услуги, делая их невыгодными для товаропроизводителей.

Сложившаяся ситуация с хранением зерна самым негативным образом отражается на его качестве, поскольку процесс хранения в обязательном порядке сопровождается процессом подработки зерна. Большинство сельскохозяйственных предприятий испытывают дефицит в зерноочистительной и зер-носушильной технике и не в состоянии довести зерно до базисной товарной кондиции, а имеющаяся у них техника малопроизводительна, физически изношена и морально устарела [44].

На основании выше изложенного можно отметить, что назрела острая необходимость модернизации и технического перевооружения основных фондов предприятий, находящихся в технологической цепи «сельхозпроизводители - элеваторы - зерноперерабатывающие предприятия», а также разработки инновационных технологий проведения операций очистки, сушки и активного вентилирования в процессе хранения зерна.

Процессы хранения и переработки зернового сырья в силосах элеваторов и складов предприятий зерноперерабатывающей отрасли определяют не только качество производимой готовой продукции, но и продовольственную безопасность страны.

Современная технология предусматривает интенсивное механическое воздействие на растительное сырье, неоднократное его перемещение по замкнутым технологическим коммуникациям, что приводит к образованию в больших количествах производственной пыли из органических веществ.

В связи с возможностью возникновения взрывов пылевоздушных смесей и как следствие - смертельного травматизма обслуживающего персонала данные производственные объекты представляют потенциальную опасность для работающих на них людей.

В нашей стране бурное развитие мукомольной, крупяной и комбикормовой промышленностей пришлись на 50.60 года XX века. Появились современные заводы, были построены мощные элеваторы. Одновременно с этим стали происходить аварии, число которых по мере развития производственных мощностей предприятий выросло до 20 крупных аварий (взрывов) в год.

Все это является причиной особой озабоченности и обоснованием важности вопроса обеспечения взрывобезопасности производственных процессов предприятий зерноперерабатывающей отрасли.

На протяжении уже многих лет проблема обеспечения взрывобезопасности процессов хранения зерна и продуктов его переработки является актуальной.

Анализ приведенных причин позволяет сделать вывод, что в процессе транспортировки и переработки растительного сырья всегда присутствует пылевоздушная смесь органического происхождения. Данная смесь образуется при загрузке и разгрузке в свободных объемах и на внутренних стенках сило-сов и бункеров в виде осевшей и накапливающейся в значительных количествах мелкодисперсной сухой пыли. При внешних возмущениях такая пыль быстро переходит во взвешенное состояние, создавая взрывоопасную пылевоз-душную смесь, и любой тепловой источник может привести к ее взрыву.

Взрывы пылевоздушных смесей происходят, в основном, в ограниченных пространствах. Источником инициирования взрыва в оборудовании, в частности, может быть перегревшийся подшипник, вал, трущийся о станину, шкив, нагретый буксующей приводной лентой, загоревшаяся от трения ведущим шкивом лента и т. д. [72].

Образующаяся в технологическом оборудовании и способная воспламеняться и гореть пылевоздушная смесь, вследствие неполной герметизации оборудования, а иногда и по причине неэффективной работы аспирационных сетей, постепенно проникает в свободные объемы производственных помещений. Помимо различных частей оборудования, наиболее часто источником воспламенения является самосогревание слежавшегося растительного сырья, что наиболее опасно, т. к. взрыв в силосе приводит к наиболее тяжким последствиям.

Процесс самосогревания обусловлен разложением органического сырья на микробиологическом уровне с выделением тепла. Это приводит к значительному повышению температуры, последующему самовозгоранию и выгоранию сырья. В результате внутри массы продукта образуются пустоты, что приводит в последствии к обрушению сводов. В этот момент происходит встряхивание осевшей пыли и смешивание ее с накопившимися горючими газами и образованию пылегазовоздушной смеси взрывоопасной концентрации. Получившаяся смесь воспламеняется открывшимся горящим сырьем.

За период с 1971 по 2005 годы на отечественных предприятиях также произошли взрывы пыли. Так, на комбикормовых заводах произошло 45 %, на элеваторах 33,4 %, и на мельницах 21,6 % взрывов от общего числа за указанный период.

Вместе с тем 25,9 % всех зафиксированных взрывов произошло в силосах. Очевидно, что в существующих процессах хранения растительного сырья до настоящего времени не решен один из важнейших вопросов - предотвращение самосогревания сырья, своевременное обнаружение и ликвидация очагов самосогревания, полностью отсутствует информация о состоянии температурных полей органических сыпучих дисперсных систем с распределенными параметрами [108-110].

Исследования во ВНИИ комбикормовой промышленности показали, что при наличии достоверной информации о температурном состоянии растительного сырья и продуктов его переработки (в частности зерна, жмыхов и шротов) в силосах возможно их безопасного хранение до нескольких месяцев.

В настоящее время на предприятиях зерноперерабатывающей отрасли применяют специальные устройства, предназначенные для дистанционного контроля температуры растительного сырья при хранении в силосах. Эти устройства состоят, как правило, из термоподвесок (первичных измерительных преобразователей температуры), коммутационных блоков с комплектами соединительных кабелей, вторичных измерительных преобразователей температуры, блоков и средств обработки измерительной информации или обработки измеренной температуры на ЭВМ. Средства измерения, входящие в состав технических устройств, предназначенных для применения на опасных производственных объектах должны быть внесены в реестр средств измерения.

Получение достоверной информации о температурном режиме растительного сырья при хранении в силосах является сложной технической задачей. Это обусловлено характерной особенностью продуктов, имеющих низкое значение коэффициентов температуропроводности.

Для получения необходимой достоверной информации о температуре растительного сырья следует решить две основные технические задачи. Первая: обнаружить информационные сигналы от очагов самосогревания в условии постоянно действующих помех; вторая - определить ориентировочно местоположение очага самосогревания и его температуру. Силос с сырьем является дисперсной системой с распределенными параметрами. В производственных условиях возможно получить с помощью устройство измерения температуры сообщение о температуре в точке контроля. Информация о расположении очага самосогревания в силосе и его температуре получается в результате решения обратной задачи теплопроводности для дисперсной системы с распределенными параметрами.

Поэтому, для предупреждения пылевоздушных взрывов и гибели людей от самосогревания растительного сырья в силосах была поставлена цель - исследовать температурные поля в дисперсных системах с распределенными параметрами с целью определения состояния контроля и управления с использованием специальных измерительных устройств и систем обработки измерительной информации [1, 63].

Актуальность темы. Российская Федерация является крупнейшим производителем зерна. Наметившаяся в последние годы положительная динамика по сбору урожая зерновых позволяет ежегодно увеличивать объемы поставок зерна отечественному производителю, а также наращивать его экспорт. Если в 2000 г. валовой сбор зерна составил 47,9 млн. тонн, то в 2005 г. - более 70 млн. тонн.

От количества и качества зерна зависит обеспеченность сырьем многих отраслей пищевой промышленности, в частности мукомольной, крупяной и комбикормовой. В этой связи элеваторное хозяйство должно в короткие сроки осуществлять прием и поточную послеуборочную обработку зерна и обеспечивать его полную сохранность. Важнейшее звено поточных комплексно-механизированных линий приемки и послеуборочной обработки зерна - это сушка, так как большая часть заготовляемого зерна поступает, как правило, с повышенной влажностью и его сохранность зависит от работы зерносушилок.

Значительный моральный и физический износ основных фондов хлебоприемных предприятий способствовал снижению качества выполняемых услуг, ухудшению продовольственных характеристик зерна в процессе длительного хранения. Как показывает анализ, в последние годы уровень использования складских мощностей элеваторов колебался от 6 % до 100 %, а в среднем емкости были загружены на 23.45 %.

Сложившаяся ситуация с хранением зерна самым негативным образом отражается на его качестве. Большинство сельскохозяйственных предприятий испытывают дефицит в зерноочистительной и зерносушильной технике и не в состоянии довести зерно до базисной товарной кондиции. Поэтому процессы сушки и хранения сырья в силосах элеваторов должны обеспечить стабилизацию термовлажностных характеристик зерна при минимальных затратах энергетических ресурсов, и, как следствие, сохранность зернопродуктов при длительном хранении.

Теоретические основы тепломассообмена в процессах сушки и хранения зерна, а также их аппаратурное оформление отражены в работах отечественных и зарубежных ученых А.Ю. Шаззо, В.И. Жидко, B.C. Уколова, В.А Резчикова, Г.А. Егорова и др.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры технологии хранения и переработки зерна Воронежской государственной технологической академии по теме «Интенсификация технологических процессов зерно-перерабатывающих предприятий» (№ гос. регистрации 01.200.1 16821).

Цель и задачи диссертационной работы: является разработка и научное обеспечение процесса сушки и хранения зерна в зернохранилищах силосного типа путем стабилизации его термовлажностных характеристик и сохранение качества зерна за счет предупреждения самосогревания и организации его своевременного активного вентилирования.

В работе были поставлены следующие задачи исследования:

1. Разработать методику экспериментальных исследований процесса сушки и хранения зерна, изучить основные закономерности тепло- и массопе-реноса влаги в слое зерна; систематизировать полученные данные и сформулировать на их основе теоретических предпосылки и рабочие гипотезы по использованию их в производстве.

2. Разработать математическую модель процесса сушки зерна в шахтной зерносушилке.

3. Экспериментально-статистическими методами исследования выполнить многофакторный анализ процесса осушения отработанного сушильного агента в испарителе теплового насоса. Сформулировать многокритериальную задачу оптимизации процесса подготовки воздуха в испарителе тепловой насосной установки (ТНУ) с векторным критерием оптимизации.

4. Определить рациональные режимы процесса конденсации влаги из отработанного теплоносителя на охлаждающей поверхности испарителя.

5. Для оперативного предупреждения локальных очагов самосогревания рассмотреть задачу распределения температурных полей в слое зерна при его хранении в силосе методами математического моделирования дисперсных систем с распределенными параметрами.

6. Разработать конструкцию зернохранилища и программно-логический алгоритм стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении.

7. Провести производственные испытания и разработать рекомендации для внедрения в промышленность предлагаемого способа стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении.

Научная новизна. С целью оперативного предупреждения самосогревания зерновой массы разработана технология стабилизации термовлажностных характеристик зерна кондиционированным воздухом при его сушке и хранении. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие процесс конденсации влаги из влажного воздуха на охлаждающей поверхности испарителя теплона-сосной установки при его осушении. Определены рациональные технологические режимы системы кондиционирования воздуха, которые бы обеспечивали максимум коэффициента теплопередачи, максимум температуры воздуха поеле испарителя и минимум его влагосодержания.

Предложена математическая модель процесса самосогревания зернового сырья с источником теплоты на поверхности очага самосогревания, позволяющая проводить систематические расчеты параметров процесса распространения теплоты в силосе.

Полученная информация эффективно использована при выборе оптимальных режимов вентилирования и охлаждения зернового сырья в процессе его хранения в силосах.

Для повышения эффективности хранения зернового запаса предложена стратегия управления процессами сушки зерна в шахтных рециркуляционных сушилках и длительного хранении в зернохранилищах силосного типа.

Новизна технических решений защищена патентом РФ на полезную модель №51453.

Практическая ценность. Разработан способ стабилизации термовлажностных характеристик при сушке зерна в шахтной зерносушилке и его хранении в силосе с использованием теплонасосной установки. Определены рациональные параметры процессов сушки зерна, осушения и охлаждения воздуха, активного вентилирования зерна при возможном его самосогревании в зернохранилище силосного типа. Разработан программно-логический алгоритм стабилизации термовлажностных характеристик зерна при сушке и хранении. Предложена оригинальная конструкция зернохранилища и разработан инженерный метод его расчета.

Разработаны и внедрены в промышленность «Инструкция по составлению технического паспорта взрывобезопасности опасного производственного объекта по хранению, переработке и использованию сырья в агропромышленном комплексе (РД 14-569-03)», «Правила промышленной безопасности для взрывопожароопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья (ПБ 14-586-03)», «Инструкция по составлению планов ликвидации аварий и защиты персонала на взрывопожароопасных объектах хранения, переработки и использования растительного сырья (РД 14-617-03)».

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались: на научной конференции в Воронежской государственной технологической академии (2006 г.); II Международной конференции-выставки «Современное комбикормовое производство и перспективы его развития (Комбикорма-98)» (Москва, 1998); V международной конференции «Техника и технология пищевых производств» (Могилев, 2006 г.); XI Международной научной конференции «Совершенствование процессов и оборудования пищевых и химических производств» (Одесса, 2006), XVI международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях» (Тамбов, 2006 г.).

Результаты работы демонстрировались на выставке «Центрагромаш» (Воронеж, 2003 г.), выставке «Кадры и инновации для пищевой и химической промышленности» (Воронеж, 2005 г.) и награждены дипломами.

Представленная диссертационная работа обобщает новые результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса сушки и хранения зерна пшеницы, проведенных непосредственно автором под научным руководством д. т. н., профессора А.А. Шевцова.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

По результатам теоретических, экспериментальных и производственных исследований процесса сушки и хранения зерна пшеницы были получены результаты и сделаны следующие выводы:

1. Решена математическая модель процесса сушки зерна в шахтной зерносушилке, учитывающая связь температуры и влагосодержания дисперсного материала, движущегося непрерывным потоком. Модель позволяет определять поля температур и влагосодержаний зернового слоя. Применение модели в задачах управления процессом сушки обеспечит оперативную стабилизацию термовлажностных характеристик зерна в области допустимых технологических свойств.

2. Экспериментально-статистическими методами исследования получены регрессионные уравнения, адекватно описывающие процесс конденсации влаги из влажного воздуха на охлаждающей поверхности испарителя теплонасосной установки. Применительно к шахтным зерносушилкам получена информация о влиянии факторов и определены рациональные технологические режимы кондиционирования отработанного воздуха при его подготовке к сушке и активному вентилированию зерна.

3. Методами математического моделирования дисперсных систем как объектов с распределенными параметрами разработана математическая модель процесса самосогревания зернового сырья в силосе. Решена обратная задача теплопроводности, позволяющая по информационным сигналам о текущей температуре зернового слоя в условии постоянно действующих помех осуществлять оперативное предупреждение локальных очагов самосогревания при хранении зерна.

4. Предложена оригинальная конструкция зернохранилища и разработана инженерная методика силосных зернохранилищ.

5. Разработан способ стабилизации термовлажностных характеристик зерна при его сушке в шахтных зерносушилках и длительном хранении в зернохранилищах силосного типа с использованием теплонасосной установки.

6. Составлен программно-логический алгоритм управления процессами сушки и хранения зерна, позволяющий снизить удельные энергозатраты на 10. .15%.

7. Проведены производственные испытания способа на Воронежском экспериментальном комбикормовом заводе, которые подтвердили его высокую эффективность. Ожидаемый годовой экономический эффект от использования предлагаемых технических решений составил 2984,4 тыс.р.

1. Адаменко, И. Зерно под контролем АСУТП Текст. / И. Адаменко, Е. Фоменко // Хлебопродукты. 2004. - № 7. - С. 30 - 31.

2. Анисимова, Л. Возможность активного вентилирования зерна Текст. / Л. Анисимова // Хлебопродукты. 2001. - № 4. - С. 16.

3. Антимонов, К. Улучшение качества пшеницы Текст. /К. Антимо-нов, А. Антимонов, А. Михайлов // Хлебопродукты. 2005. - № 8. - С. 28.

4. Аксельруд, Г. А. Кинетика фильтрационной сушки газопроницаемых изделий Текст. / Г. А. Аксельруд, Я. Н. Ханык, М. П. Стрепко // Инже-нерно-физ. журн. -1992. -Т. 63. -№ 6. -С. 708-713.

5. Атаназевич, В. И. Сушка зерна Текст. / В. И. Атаназевич М.: Аг-ропромиздат, 1989. - 240 с.

6. Арнольд, Л. В. Техническая термодинамика и теплопередача Текст. / Л. В. Арнольд, Г. А. Михайловский, В. М. Селиверстов 2-е изд., пе-рераб. -М.: Высш. школа, 1979. - 444 с.

7. Аэров, М. Е. Аппараты со стационарным зернистым слоем. Гидравлические и тепловые основы работы Текст. / М. Е. Аэров, О. М.Тодес, Д. А. Наринский Л.: Химия, 1979. - 176 с.

8. Бадай, В. Т. Научное обоснование и синтез оптимальных режимов и технологических схем зерносушилок Текст. / В. Т. Бадай Дис.канд. техн. наук. - Одесса, 1990. - 147 с.

9. Благовещенская, М. М. Математические модели сушки солода (зерновой массы) в высоком плотном слое Текст. / М. М. Благовещенская, О. Б. Фоменко, И. И.Сорокин // Известия вузов. Пищевая технология. 1995. - № 4-5.-С. 52-56.

10. Бибик, В. И. Режимы вентилирования зерна пшеницы на установках с горизонтальным воздухораспределением Текст. / В. И. Бибик // Хлебопродукты. 1991. - № 2. - С. 25-32.

11. Богданов, С. Н. Теоретические основы хладотехники. Тепломассообмен Текст. / /С. Н. Богданов, Н. А. Бучко, Э. И. Гуйго, Г. Н. Данилова, В. Н. Филаткин, О. Б. Цветков М.: Агропромиздат, 1986. - 406 с.

12. Боляновский, А. Д. Автоматизированная установка для исследования кинетики сушки дисперсных материалов Текст. / А. Д. Боляновский, В. А. Фалин, М. В. Донцова, В. В. Маругин // Химическая пром-сть. 1990. - № 8.-С. 512-515.

13. Вобликов, Е. М. Технология элеваторной промышленности Текст. /Е. М. Вобликов-Ростов н/Д: издательский центр «МарТ», 2001. 192 с.

14. Везиришвили, О. Ш. Тепловые насосы и экономия топливно-энергетических ресурсов Текст. / О. Ш. Везиришвили // Известия вузов. Энергетика. 1984. - № 7. - С. 61-65.

15. Волков, Е. А. Численные методы Текст. / Е. А. Волков М.: Наука, 1982.-256 с.

16. Гажур, А. А. Оценка энергетического качества оборудования для хранения и тепловой обработки продукции Текст. / А. А. Гажур // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2006. - № 1. - С. 83-84.

17. Гамаюнов, Н. И. Изменение структуры коллоидных капиллярно-пористых тел в процессе тепломассопереноса Текст. / Н. И. Гамаюнов, С. Н. Гамаюнов // Инженерно-физ. журн. 1996. - Т. 69. - № 6. - С. 954-957.

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

19. Гинзбург, А. С. Основы теории и техники сушки пищевых производств Текст. / А. С. Гинзбург М.: Пищевая пром-ть, 1973. - 243 с.

20. Гинзбург, А. С. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов Текст. / А. С. Гинзбург, И. М. Савина -М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1982.-280 с.

21. Гомелаури, В. И. Эффективность внедрения теплонасосных установок Текст. / В. И. Гомелаури, О. Ш. Везиришвили // Теплоэнергетика. 1986. -№4.-С. 28-30.

22. Голубкович, А. В. Сушка высоковлажных семян и зерна Текст. / А. В. Голубкович, А. Г. Чижиков М.: Росагропромиздат, 1991.-171 с.

23. Грачев, Ю. П. Моделирование и оптимизация тепло- и массообмен-ных процессов пищевых производств Текст. / Ю. П. Грачев, А. К. Тубольцев, В. К. Тубольцев -М: Легк. и пищ. пром-сть, 1984. 216 с.

24. Гуляев, В. Новые информационные технологии на предприятии Текст. / В. Гуляев, А. Журавлев, С. Ягунин // Хлебопродукты. 2003. - № 8. -С. 16.

25. Гухман, А. А. Обобщенный анализ Текст. / А. А. Гухман, А. А. Зайцев М.: Изд-во Факториал, 1998. - 304 с.

26. Данилов, О. Л. Экономия энергии при тепловой сушке Текст. / О. Л. Данилов, Б. И. Леончик М.: Энергоатомиздат, 1986. - 133 с.

27. Долинский, А. А. Сопряженный тепломассообмен в непрерывных процессах конвективной сушки Текст. / А. А. Долинский, А. Ш. Долрфман, Б. В. Давыденко // Междунар. журн. Тепло- и массоперенос. 1991. - Т. 34. - № И.-С. 2883-2889.

28. Дульнев, Г. И. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена Текст. / Г. И. Дульнев, В. Г. Парфенов, А. В. Сигалов М.: Высшая школа, 1990.-207 с.

29. Егоров, Г. А. Термодинамическое взаимодействие зерна с водой Текст. / Г. А. Егоров // Хлебопродукты. 2004. - № 2. - С. 22-23.

30. Жидко, В. И. Зерносушение и зерносушилки Текст. / В. И. Жидко, В. А. Резчиков, В. С. Уколов-М.: Колос, 1982.-239 с.

31. Журавлев, А. Теория и практика зерносушения Текст. / А. Журавлев, Л. Журавлева // Хлебопродукты. 1997. - № 2. - С. 18-20.

32. Журавлев, А. Сушка зерна в различном слое Текст. / А. Журавлев, С. Ягунин // Хлебопродукты. 2003. - № 8. - С. 16.

33. Журавлев, А. Резервы рециркуляционной сушки зерна Текст. / А. Журавлев, А. Боландин, В. Гульбин // Хлебопродукты. 2003. - № 2. - С. 28.

34. Журавлев, А. Совершенствование рециркуляционной сушки зерна Текст. / А. Журавлев // Хлебопродукты. 1997. - № 10. - С. 13-14.

35. Зайченко, Ю. П. Исследование операций Текст. /10. П. Зайченко -Киев: Вища школа, 1979. 392 с.

36. Золотарев, Ю. Н. Математическое моделирование динамики процесса десублимации при сублимационной сушке Текст. / Ю. Н. Золотарев, А.

37. A. Шевцов // Химическая пром-сть. 1995. - № 5-6. - С. 45-48.

38. Зубков, В. А. Использование тепловых насосов в системах теплоснабжения Текст. / В. А. Зубков // Теплоэнергетика. 1996. - № 2. - С. 17-19.

39. Идельчик, И. Е. Аэродинамика технологических аппаратов (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов) Текст. / И. Е. Идельчик М.: Машиностроение, 1983. - 531 с.

40. Карпов, В. Выбор информационных систем управления Текст. / В. Карпов, К. Мышенков, В. Новицкий // Хлебопродукты. 2005. - № 1. - С. 58 -59.

41. Карташов, Э. М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел Текст. / Э. М. Карташов М.: Высшая школа, 1985. - 480 с.

42. Кафаров, В. В. Анализ и синтез химико-технологических систем Текст. / В. В. Кафаров, В. П. Мешалкин. М.: Химия, 1991. - 431 с.

43. Кобзев, В. М. Перспективы создания нового зерносушильного оборудования Текст. / В. М. Кобзев // Хлебопродукты. 1993. - № 6. - С. 8-9.

44. Котляр, Я. М. Методы и задачи теплообмена Текст. / Я. М. Котляр,

45. B. Д. Совершенный, Д. С. Стреженов -М.: Машиностроение, 1987. 320 с.

46. Кретов, И. Т. Алгоритм функционирования системы управления сушильной установкой с рециркуляционными потоками Текст. / И. Т. Кретов, А. А. Шевцов, С. В. Шахов // Известия вузов. Пищевая технология. 1996. -№ 5-6. - С. 52-55.

47. Кретов, И. Т. Концепция моделирования прибыльных технологий сушки зерна Текст. / И. Т. Кретов, А. А. Шевцов, И. В. Лакомов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 1997. - № 1. - С. 51-54.

48. Кретов, И. Т. Программно-логические функции системы управления теплонасосной сушильной установкой Текст. / И. Т. Кретов, А. А. Шевцов, И. В. Лакомов // Известия вузов. Пищевая технология. 1998. - № 4. - С. 69-72.

49. Кришер, О. Научные основы техники сушки Текст. / О. Кришер. -М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 539 с.

50. Куватов, Д. М. Интенсификация и ресурсосберегающая оптимизация процесса сушки зерна Текст. / Д. М. Куватов Дис. .канд. техн. наук. -Оренбург, 1997.-169 с.

51. Кутателадзе, С. С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие Текст. / С. С. Кутателадзе М.: Энергоатомиздат, 1990.-365 с.

52. Куцакова, В. Е. Интенсификация тепло- и массообмена при сушке пищевых продуктов Текст. / В. Е. Куцакова, А. Н. Богатырев М.: Агро-промиздат, 1987.-236 с.

53. Левин, Л. А. Применение тепловых насосов в пищевой промышленности за рубежом Текст. / Л. А. Левин М.: ЦНИИТЭИПищепром, 1985. - 24 с.

54. Лыков, А. В. Тепломассообмен Текст. / А. В. Лыков М.: Энергия, 1978.-479 с.

55. Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса Текст. / А. В. Лыков, 10. А. Михайлов-М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. 535 с.

56. Львовский, Е. Н. Статистические методы построения эмпирических формул Текст. / Е. Н. Львовский М.: Высшая школа, 1982. - 224 с.

57. Марцинюк, А. Контроль интенсификации процесса кондиционирования зерна Текст. / А. Марцинюк, Е. Тюрев // Хлебопродукты. 1991. - № 9. -С. 33-35.

58. Мачихина, Л. Микробиологические аспекты сохранности и безопасности зерна и зернопродуктов Текст. / Л. Мачихина, Л. Львова, О. Киз-ленко // Хлебопродукты. 2005. - № 10. - С. 49.

59. Миропчук, Ю. А. Математическая модель теплопроводности пищевых продуктов Текст. / Ю. А. Миропчук, В. П. Чепуренко // Холодильная техника. 1995.- №5. -С. 17-19.

60. Михайлов, В. Д. Регулирование относительной влажности воздуха с использованием микропроцессорной техники Текст. / В. Д. Михайлов, В. Р. Данилов, М. Р. Бовкун // Холодильная техника. 1990. -№ 3. - С. 17-19.

61. Михайлов, Ю. А. Тепло- и массоперенос Текст. / Ю. А. Михайлов- Минск: Энергия, 1972. 200 с.

62. Моисеев, Н. Н. Математические задачи системного анализа Текст. / Н. Н. Моисеев М.: Наука, 1985. - 488 с.

63. Мышенков, К. АСУ для предприятий хранения и переработки зерна Текст. / К. Мышенков // Хлебопродукты. 2003. - № 10. - С. 24.

64. Муштаев, В. И. Сушка дисперсных материалов Текст. / В. И. Муш-таев, В. М. Ульянов М.: Химия, 1988. - 351 с.

65. Накорчевский, А. И. Математическое моделирование конвективного тепломассопереноса при сушке твердых частиц в слое Текст. / А. И. Накорчевский, А. Н. Вылегжанин, И. В. Гаскевич // Инженерно-физ. журн. -1994. Т. 67. - № 1-2. - С. 48-53.

66. Налеев, О. Н. Совершенствование методики выбора режимов сушки зерна Текст. / О. Н. Налеев, С. В. Котова // Пищевая технология и сервис. -1996.-№ 1.-С. 51-55.

67. Налеев, О. Н. Классификация способов сушки зерна и современных зерносушилок Текст. / О. Н. Налеев, В. А. Резчиков // Пищевая технология и сервис. 1996. - № 1. - С. 46-50.

68. Неделов, С. В. Алгоритмы микропроцессорных систем управления кондиционированием воздуха Текст. / С. В. Неделов // Холодильная техника.- 1990. -№ 3. С. 20-23.

69. Нигматулин, Р. И. Динамика многофазных сред Текст. / Р. И. Ниг-матулин М.: Наука, Ч. 1. - 1987. - С. 88.

70. Оншиков, В. Е. Экономическая эффективность использования теп-лонасосных установок на предприятиях пищевой промышленности Текст. /

71. В. Е. Оншиков // Холодильная техника. 1990. - № 7. - С. 2-4.

72. Остапчук, Н. В. Основы математического моделирования процессов пищевых производств Текст. /. Киев: Выща школа, 1991. - 368 с.

73. Остриков, А. Н. Энергосберегающие технологии и оборудование для сушки пищевого сырья Текст. / А. Н. Остриков, И. Т. Кретов, А. А. Шевцов, В. Е. Добромиров / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1998. 344 с.

74. Перминов, С. М. Сушилка для высоковлажных сельскохозяйственных продуктов Текст. / С. М. Перминов, И. Б. Шкурихин, Ю. В. Котельников, А. Ф. Куфтов // Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. -1994. -№ 1.-С. 60-61.

75. Пехович, А. И. Расчеты теплового режима твердых тел Текст. / А. И. Пехович, В. М. Жидких Д.: Энергия, 1976. - 352 с.

76. Подиновский, В. В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач Текст. / В. В. Подиновский, В. Д. Ногин М.: Наука, 1982. - 250 с.

77. Процессы сушки капиллярно- пористых материалов: Текст. / Сб. науч. тр./ АН БССР. Ин-т тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова. Минск: Наука и техника, 1990. - 162 с.

78. Прохоров, В. И. Системы кондиционирования воздуха с воздушными холодильными машинами Текст. / В. И. Прохоров М.: Стройиздат, 1980. -160 с.

79. Разин, М. М. Метод синхронного движущегося поля и его применение для расчета тепло- и массообменных процессов в фильтрующем слое Текст. / М. М. Разин // Инженерно-физ. журн. 1995. - Т. 68. - № 2. - С. 330-335.

80. Резчиков, В. Анализ зерносушильного парка России Текст. / В. Резчиков, С. Савченко // Хлебопродукты. 2006. - № 1. - С. 3 - 5.

81. Ривкин, С. П. Термодинамические свойства газов: Справочник Текст. / С. П. Ривкин М.: Энергоатомиздат, 1987. - 288 с.

82. Ривкин, С. П. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник Текст. / С. П. Ривкин, А. А. Александров М.: Энергоатомиздат, 1984.-80 с.

83. Рудинов, Л. П. Статистические методы оптимизации химико-технологических процессов Текст. / Л. П. Рудинов -М.: Химия, 1972. 200 с.

84. Рудобашта, С. П. Массоперенос в системах с твердой фазой Текст. / С. П. Рудобашта / Под ред. А. Н. Плановского М.: Химия, 1980. - 248 с.

85. Сажин, Б. С. Основы техники сушки Текст. / Б. С. Сажин М.: Химия, 1984.-315 с.

86. Сергунов, В. С. Дистанционный контроль температуры зерна в элеваторах Текст. / В. С. Сергунов М.: Колос, 1977. - 174 с.

87. Система научного и инженерного обеспечения пищевых и перерабатывающих отраслей АПК России Текст. / А. Н. Богатырев, В. А. Панфилов,

88. B. И. Тужилкин и др. М.: Пищ. пром-сть, 1995. - 528 с.

89. Слободняк, И. П. Блочная шахтная сушилка для сушки зерна Текст. / И. П. Слободняк // Известия вузов. Пищевая технология. 1995. - № 3-4.-С. 57-59.

90. Смирнов, С. М. Выбор оптимального режима сушки в сушильных установках Текст. / С. М. Смирнов // Химическая пром-сть. 1979. - № 6.1. C. 368-369.

91. Соболь, И. М. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями Текст. / И. М. Соболь, Р. Б. Статников М.: Наука, 1981. -260 с.

92. Соловьева, И. В. Определение времени сушки в неподвижном продуваемом зернистом слое Текст. / И. В. Соловьева, А. А. Ойгенблик, Б. С. Сажин // Химическая пром-сть. 1990. - № 11. - С. 680-684.

93. Сорочинский, В. Ф. Технология сушки и активного вентилирования зерна риса Текст. / В. Ф. Сорочинский, В. Л. Грязнов // Пищевая пром-сть. -№3.- 1997. -С. 10-11.

94. Сорочинский, В. Ф. О новой технологии сушки зерна Текст. / В. Ф. Сорочинский//Хлебопродукты. 1991. -№ 11. -С. 15-18.

95. Стронгин, Р. Г. Численные методы в многоэкстремальных задачах Текст. / Р. Г. Стронгин М.: Наука, 1978. - 240 с.

96. Суркова, Е. В. Влияние состава зерновой массы на устойчивость зерна пшеницы к самосогреванию при хранении Текст. / Е. В. Суркова, Н. И. Ненько, Б. Я. Минасян // Известия вузов. Пищевая технология. 2005. - № 4 . - С. 16.

97. Суслов, А. Э. Оптимизация температурных напоров в теплонасосной сушильной установке Текст. / А. Э. Суслов, А. Г. Ионов, В. Н. Эрлихман // Холодильные установки. 1989. - № 6. - С. 49-52.

98. Темкин, А. Г. Обратные методы теплопроводности Текст. / А. Г. Темкин М.: Энергия, 1973. - 464 с.

99. Филаткин, В. Н. Тепломассоперенос и моделирование процессов в аппаратах систем кондиционирования воздуха Текст. / В. Н. Филаткин. JL: Изд-во ЛТИ им. Ленсовета, 1991. - 80 с.

100. Фомина, О. Н. Зерно. Контроль качества и безопасности по международным стандартам Текст. / О. Н. Фомина, А. М. Левин, А. В. Нарсеев -М.: Протектор, 2001.-368 с.

101. Форсайт, Дж. Машинные методы математических вычислений. Пер. с англ. X. Д. Икрамова Текст. / Дж. Форсайт, М. Малькольм, К. Моулер М.: Мир, 1980.-279 с.

102. Фролов, В. Ф. Моделирование сушки дисперсных материалов Текст. / В. Ф. Фролов / Теоретические основы химической технологии, 1993. -Т. 27.-№ 1.-С. 56-63.

103. Чудновский, А. Ф. Теплообмен в дисперсных средах Текст. / А. Ф. Чудновский М.: Техиздат, 1954. - 444 с.

104. Чудновский, А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов Текст. / А. Ф. Чудновский. М.: Физматгиз, 1962. - 456 с.

105. Шаззо, Р. И. Низкотемпературная сушка пищевых продуктов в кондиционированном воздухе Текст. / Р. И. Шаззо, В. М. Шляховецкий М.: Колос, 1994.-119 с.

106. Швецова, И. Два способа кондиционирования пшеницы Текст. / И. Швецова, В. Дулаев, Т. Волохова, С. Смирнов // Хлебопродукты. 2004. - № 2. - С. 18-19.

107. Шевцов, А. А. Управление осциллирующими режимами сушки зерна в прямоточной зерносушилке с тепловым насосом Текст. / А. А. Шевцов, А. С. Шамшин, А. В. Евдокимов // Известия вузов. Пищевая технология.2002.-№ 4. С. 31-33.

108. Усатиков, С. В. Волна активизации самосогревания зерновой массы Текст. / С. В. Усатиков, С. В. Устинов, А. Ю. Шаззо // Известия вузов. Пищевая технология. 2002. - № 4. - С. 45.

109. Усатиков, С. В. Критический очаг самосогревания невентилируе-мой зерновой массы Текст. / С. В. Усатиков, С.В. Устинов, АЛО. Шаззо // Известия вузов. Пищевая технология. 2002. - № 5 - 6. - С. 50 - 52.

110. Усатиков, С. В. Зерновая масса как синергетически активная среда Текст. / С. В. Усатиков, С. В. Устинов, А. Ю. Шаззо // Известия вузов. Пищевая технология. 2002. - № 2 - 3. - С. 56 - 61.

111. Усатиков, С. В. Математическое моделирование процессов активации сплошного самосогревания зерновой массы Текст. / С. В. Усатиков, С. В. Устинов, А. Ю. Шаззо, М. А. Тивков // Известия вузов. Пищевая технология.2003.-№4.-С. 58- 59.

112. Усатиков, С. В. Активизация сплошного самосогревания зерновой массы как синергетически активной среды Текст. / С. В. Усатиков, А. Ю. Шаззо, М. А. Тивков // Известия вузов. Пищевая технология. 2005. - № 5 - 6. -С. 22-25.

113. Файн, А. М. Математические модели самосогревания зерновой массы для регулирования процесса хранения / Теоретические основы сохранения зерновой массы Текст./А. М. Файн-М.: Колос, 1981.-С.16-77.

114. Фейденгольд, В. Прогнозирование объема сушки зерна на элеваторе Текст. / В. Фейденгольд // Хлебопродукты. 2004. - № 9. - С. 12 - 13.

115. Хурцилава, А. Новый датчик к емкостному влагомеру зерна Текст. / А. Хурцилава, Т. Джапаридзе // Хлебопродукты. 2004. - № 11. - С. 50.

116. Юдаев, Б. Н. Теплопередача Текст. / Б. Н. Юдаев М.: Высшая школа, 1981.-319 с.

117. Литовский, Е. И. Промышленные тепловые насосы Текст. / Е. И. Литовский, Л. А. Левин М.: Энергоатомиздат, 1989. - 128 с.

118. Two dimensional heat and mass transfer during convective during of porous media / N. Boukadida, Ben Nasrallah S. // Drying Technol. 1995. - 13. - № 3.-P. 661-694.

119. Karel, M. Advances in Improving Product Quality by Controlling conditions of Proceessing and Storage. Engineering and Food, Vol. 1, Physical Properties and Procees Control, Elsevier Applied Science, 1990. P. 25-28.

120. Boumans G. Grain handling and storage. 1985. - Amsterdam, Oxford, N-Y.,j Tokyo.j 121. Glen G.M., Younce F.L., Pitts M.J. Fundamental physical properties, characterizing the hardness of wheat endosperm. J. Cereal Sci. -1991. 13,179. .194.

121. Greenwell P., Schofield J.D. A starch granule protein associated with endosperm softness in wheat. Cereal Chem. 1986. - 63,379. .380.

122. Hoseney R.C. Principles of cereal science and technology. 1986. - N.-Y., London.

123. Osborne B.G. Measurement of the hardness of wheat endosperm by near infrared spectroscopy. Postharvest News and Informations. -1991. 2,5.331. .334.

124. Swanson C.O. Test weight as a wheat quality measure. Northw. Miller. 1996. -2,12.

125. Zober G.C., Hall C.W. Some mechanical and rheological properties of grains. J. Agrn Eng. Res. -1990. 5,1,83.иложение

126. Расчет процесса сушки зерна пшеницы в прямоточной шахтной зерносушилке

127. Влагосодержание зерна: начальное -Wn := 0.22 равновесное -Wp := 0.074

128. Температура зерна: начальная, С -Qn := 15

129. Коэффициент температуропроводности зерна, мЛ2/са := 80-Ю-9

130. Плотность зерновой массы, кг/мЛ3р := 830

131. Удельная теплоемкость зерна, кДж/(кг*К) -с := 1.92

132. Эквивалентный радиус частицы, м -R := 0.0015

133. Коэффициент диффузии влаги, мЛ2/сam := 0.25-Сушильный агент

134. Температура сушильного агента, С1. Тс := 1301. Процесс1. Время сушки, сх := 0.86-3600х = 3.096 х 103

135. Длина сушильного аппарата, м1.:= 7 .

136. Скорость движения зерновой массы а аппарате, м/с -Lw := — хw = 0.002

137. Скорость движения сушильного агент, м/с -v := 6.1

138. Удельная теплота парообразования, кДж/(кг*К)1. Ro := 2400

139. Эмпирический коэффициент теплообмена, кДж/(мЛ3*К*с) -А := 0.18 V-0.3 А = 0.329

140. Эмпирический коэффициент массообмена, м/с1. В := 2.7- Ю-8-Qr

141. В = 4.05х Ю-7 Критерм Критерий Пеклеа

142. Ре = 42.393 Критерий Лыковаam1. := — а1. = 3.125 х 10~3

143. Критерий Коссовича Ко 0.3 • Ro- (Wn-Wp)c-(Tc-Qn) Ко = 0.476

144. Эмпирический критерий Нуссельтак, A-R2 Nu :=с-р-а Nu = 5.813 х 10~ 3

145. Число участков интегрированияп := 121. Шаг интегрированияh := — пs := rkfixed(y0,0, Хг, п, D)i := 0. n j:= 1.4

146. В результате промышленной апробации результатов лабораторных исследований были подтверждены рациональные технологические параметрысушки и хранения зерна путем стабилизации его термовлажностных характеристик.

147. Продолжительность процесса сушки зерна сократилась до 33.44 мин, энергозатраты уменьшились на 20.25 %. Предлагаемая технология хранения зерна рекомендуется для внедрения на элеваторах и зерноперерабаты-вающих предприятиях.

148. Представители ОАО «Воронежский экспериментальный комбикормовый завод»1. Выводы1. Главный инженер1. Марков А.И.

149. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ СЫПУЧИХ МЕЛКОДИСПЕРСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

150. Патентообладатель(ли): Бритиков Дмитрий Александрович (RU), Бритиков Александр Митрофанович (RU)

151. Автор(ы): Бритиков Дмитрий Александрович (RU), Бритиков Александр Митрофанович (RU)

152. ЙЙЙЙЙЙ 'Й Й й й й й й й й Й Й Й й й Й Й Й Й й й Й Й Й Й Й Й Й й Й Й й Й Й ЙJ1. Заявка №2005118451

153. Приоритет полезной модели 14 июня 2005 г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27 февраля 2006г.

154. Срок действия патента истекает 14 июня 2010 г.

155. Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам1. БЛ. Симоновй й Й Й Й Й й йШ1. Э^С.ПОМЕАу Г/>иесЧе^1. ВГАУ

156. Администрация Воронежской области Воронежский государственный агроуниверситет им. К.Д. Глинки1. Учебный центр агробизнеса1. ДИПЛОМвыставки1награждается

157. Бритиков Д. А., Шевцов А. А.

158. За разработку темы "Научное обеспечение процесса хранения зерна и разработка оригинальных зернохранилищ"с л