автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Имитационное моделирование процессов сушки зерна в зерносушилках сельскохозяйственного назначения

На правах рукописи

Манасян Сергей Керопович

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ СУШКИ ЗЕРНА В ЗЕРНОСУШИЛКАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

003462937

Красноярск - 2009

003462937

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Научный консультант доктор технических наук, профессор

Цугленок Николай Васильевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Иванов Николай Михайлович;

доктор технических наук, профессор Матюшев Василий Викторович;

доктор технических наук, профессор Каверзин Сергей Викторович

Ведущая организация ГНУ КНИИСХ СО Россельхозакадемии

Защита состоится 13 марта 2009 г. в 1200 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 220.037.01 при ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет» по адресу: 660049, г.Красноярск, пр. Мира, 90, ауд. 3-15.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Красноярский государственный аграрный университет»

Автореферат разослан 12 февраля 2009 г.

Автореферат размещен 12 февраля 2009 г. на сайте www.kgau.ru

Ученый секретарь диссертационного совета

Бастрон А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших задач, обеспечивающих продовольственную безопасность страны, является увеличение производства зерна за счет сокращения производственных потерь зернового подкомплекса АПК, улучшения качества послеуборочной обработки. Особое значение имеет технология сушки, которая в природно-климатических зонах с повышенным увлажнением является наиболее проблемным звеном в послеуборочной обработке зерна. Сушка зерна при правильной организации позволяет повысить качество и сохранить огромный объем продукции. Значительная часть зерносупшльного парка в АПК устарела как физически, так и морально, эксплуатируется с перерасходом топлива и с производительностью ниже паспортных показателей. Не всегда удовлетворяются и агротехнические требования для шахтной, барабанной и других типов зерносушилок, в своем большинстве использующих статический (по управлению) способ сушки.

Изучение вопроса совершенствования процесса сушки зерна на основе аналитических методов отражено в работах отечественных и зарубежных ученых: В.П. Горячкина, В.Г. Антипина, А.Б. Лурье, A.B. Лыкова, В.И. Анискина, A.B. Авдеева, Н.М. Андрианова, В.А.Резчикова, Н.В. Цугленка, В. Мальтри и др.

Перспективными направлениями, позволяющими сбалансировать основные составляющие процессов тепломассообмена, связанные с взаимодействием зерна с тепловой и охлаждающей энергией, являются использование позонного способа сушки и применение системообразующих элементов сушильных установок. Они предусматривают распределенное управление и дифференцированные режимы за счет блочно-модульной конструкции зерносушилок с разными типами внутриконструкционных элементов блоков и раздельной напорно-распределительной системой модулей. Эти две группы важнейших параметров, позволяющих соблюдать требуемые динамические режимы (по скорости О , температуре 0, экспозиции г зерна и агента сушки), необходимо привести в соответствие с принципами многофункциональности, синергизма и системного моделирования машин и технологий в АПК. В системной постановке они связаны с показателями эффективности процесса сушки зерна.

Отсутствие единой структурной теории функционирования зерносушилок, позволяющей строить модели процесса сушки исходя из положений методологии энергетических и материальных балансов и критериев, сдерживает развитие научно-технического прогресса в области зерносушильной техники. Исследования по имитационному моделированию процессов сушки зерна на основе системно-энергетической имитации ранее не выполнялись.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой приоритетных фундаментальных и прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2001-2005 гг., координационным планом НИР СО РАСХН на 2006-2010 гг. и КрасГАУ 1986-2008 гг.

Цель работы. Разработка имитационных моделей процессов сушки зерна для снижения энергетических затрат в зерносушилках с.-х. назначения.

Объект исследований. Процессы сушки зерна в шахтных, барабанных, камерных и бункерных зерносушилках.

\

Предмет исследования. Закономерности формирования, изменения и взаимосвязь технологических и технико-экономических показателей, параметров, режимов, и производственных условий при использовании различных схем функционирования зерносушильных комплексов.

Для реализации цели работы были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ состояния вопроса по моделированию процессов сушки зерна для повышения эффективных качественных показателей функционирования зерносушилок с.-х. назначения и снижения энергозатрат.

2. Разработать имитационные модели процесса сушки зерна в зерносушилках с.-х. назначения и методику их идентификации для конкретной сушилки и вида зерна.

3. Провести экспериментальные исследования процесса сушки зерна для настройки имитационных моделей сушильных зон и камер в существующих и предлагаемых позонных зерносушилках блочно-модульной конструкции.

4. Провести численный эксперимент и имитацию процессов сушки зерна с адаптацией к опытным данным.

5. Разработать модели и алгоритмы идентификации и оптимального управления процессов позоняой сушки зерна.

6. Получить оценки технологической и технико-экономической эффективности дифференцированных режимов позонного способа сушки зерна.

Методы исследования. В теоретических исследованиях применены методы системного анализа, имитационного моделирования, идентификации, алгоритмизации и оптимизации, положения теории тепломассопереноса и теории сушки коллоидных капиллярнопористых тел, математической статистики, статистической динамики с.-х. машин и агрегатов.

При проведении экспериментальных исследований за основу были приняты методики проведения опытов и испытаний зерносушилок, государственные и отраслевые стандарты, требования и нормы метрологии, контроля качества технологических процессов, планирования экспериментов, теории подобия и моделирования.

Научная новизна. Разработана имитационная модель процесса сушки зерна в типовых слоях; методология построения обобщенных моделей зерносушилок с.-х. назначения с заданными условиями однозначности, их корректного упрощения и использования для осуществления технологических процессов сушки, отволаживания, нагрева, вентилирования и охлаждения. Разработаны методики настройки имитационных моделей; программы численной реализации по уровням их построения и стадиям идентификации; алгоритмы вычисления коэффициентов характеристических уравнений и передаточных функций непосредственно через модельные параметры зерносушилки данного типа и конструкции. Разработаны модели оптимизации при решении задач параметрического синтеза сушильной камеры, имитации и управления процессом сушки зерна в режиме реального времени. Разработаны методы построения эффективных режимов сушки зерна.

Практическая значимость работы. Разработана методика оценки технологической эффективности функционирования существующих и

разрабатываемых зерносушилок. Разработанные рекомендации и номограммы утверждены в качестве основного документа по выбору параметров и режимов зерносушилок для с.-х. организаций отделом механизации и материально-технического обеспечения Агентства сельского хозяйства администрации Красноярского края. Разработанные конструкции шахтных, барабанных, камерных и бункерных сушилок и эффективные режимы сушки зерна приняты к внедрению СКВ «Брянсксельмаш».

Реализация результатов исследований. Полученные результаты теоретических разработок позонного способа сушки зерна в серийных и перспективных зерносушилках и дифференцированные ускоренные режимы сушки зерна в шахтных и барабанных сушилках внедрены в хозяйствах: СПК «Солонцы» Емельяновского района, КФХ «Шейнмаер» и СХПК «Лаппшхинский» Ачинского района Красноярского края, Кировской лугоболотной опытной станции ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса; племхозяйстве «Луговой» Оричевского района Кировской области, совхозе «Россия» Маловишерского района Новгородской области и др. Результаты НИР по разработке зерносушилок блочно-модульной конструкции приняты к внедрению Агентством сельского хозяйства Красноярского края и СОАО «Краснополянское» Назаровского района. Технические решения по оптимизации технологических и технико-экономических параметров и режимов работы различных конструкций зерносушилок, реализующих позонный способ сушки, внедрены в ЗАО «Светлолобовское» Новоселовского района. Методики расчета конструктивных и режимных параметров, системного моделирования и оценивания критериев технологической и технико-экономической эффективности зерносушилок используются в учебном процессе Красноярского ГАУ и изложены в учебных пособиях с грифами Министерства сельского хозяйства РФ и СибРУМЦ.

На защиту выносятся:

- методология имитационного моделирования технологического процесса сушки на зерноочистительно-сушильных комплексах, функционирующих в условиях зон повышенного увлажнения;

- построение и использование многоуровневой системы имитационных моделей сушки зерна и многостадийная система их идентификации;

- теория и методика расчета параметров процесса позонной сушки зерна с использованием дифференцированных режимов;

- системное оценивание интенсивности процесса сушки зерна; результаты оценки использования позонного способа в с.-х. сушилках;

- модели, методы, алгоритмы и программы построения эффективных режимов многозонных зерносушилок;

- практические рекомендации по переводу зерносушилок с.-х. назначения на позонный способ сушки и конструкции зерносушилок шахтного, барабанного, камерного и бункерного типа.

Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, испытаний разработанных технологий, режимов и процессов сушки зерна, проверкой адекватности отдельных подмоделей, их вычислительной, математической и физической корректности.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и одобрены на международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах в Красноярском ГАУ (КСХИ, 1986-2008); СПбГАУ (ЛСХИ, 1983-1986, 1990-1993 гг.); СЗНИИМЭСХ (НИПШМЭСХ НЗ РФ, СПб.-Пушкин, 1982-1985); НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (НПО «Луч», г. Киров, 1992); Тульском ГТУ (ТЛИ, 19821984); Вятской ГСХА (Кировский СХИ, 1985,1993); КНИИСХ (Красноярск, 1986); Челябинском ГАУ (2004); ВНИПТИМЭСХ (Зерноград, 1984); Белорусском ИМСХ (Минск, 1984); СКВ «Брянсксельмаш» (1984-1986 гг.); ВНИИЭлектропривод (ВНИиПКИ по автоматизированному электроприводу, 1986); ОАО «ВИСХОМ» (1985-1990, 2003-2004гг.); ВИМ (2003); СибФУ (Красноярский ГУ, 1997-1998); ВВЦ РФ (ВДНХ СССР, 1986); CIES (Comparative and International Education Society, Питгсбург, США, 1991); УНПО «Информатика» (г. Тбилиси, 1990), КНЦ СО РАН (Красноярск, 1995-1997); СибИМЭ (Новосибирск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 95 печатных работ, в том числе 1 монография и 13 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации материалов докторских диссертаций; получены 1 авторское свидетельство, 2 патента, 3 положительных решения по заявкам на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов по работе, списка литературы, приложений. Работа изложена на 275 страницах, содержит 61 рисунок, 15 таблиц и 19 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, показана необходимость создания имитационных моделей функционирования сушильных установок различных типов и совершенствования их параметров, определена цель исследований, отмечена практическая значимость и показана научная новизна работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ состояния проблемы сушки зерна и постановка задач исследования» выявлены основные тенденции развития технологий и средств механизации сушки зерна. Рассмотрены основные методы и направления их совершенствования с целью повышения производительности, снижения энергозатрат, оптимизации параметров и создания систем управления с учетом поточной технологии. Научные исследования в этой области осуществляются специалистами ведущих НИУ нашей страны: ВИМ, ВИСХОМ, ВИЭСХ, ВНИПТИМЭСХ, ВНИИЗ, НИИСХ С-В, МГАУ, СПбГАУ, СибИМЭ, АГАУ, СКБ заводов «Брянсксельмаш», «Воронежзерномаш», «Кировагропромтехника», а также зарубежных фирм Campbell, Aeroglide (США), Law (Франция), Setting (Хорватия) и др. Значительный вклад в развитие индустриальной технологии сушки зерна внесли исследования Э.В. Жалнина, Н.М. Иванова, Л.В. Колесова, В.А. Кубышева, Н.П. Сычугова, А.П. Тарасенко, Г.Е. Чепурина, А.Г. Чижикова, Ф.Н. Эрка, Л. Отена, Л. Пабиса, Е.А. Смита и др.

Повышению устойчивости функционирования и энергосбережению в системах с.-х. машин на основе оптимизации температуры рабочих агентов в различных зональных и производственных условиях посвящены работы

A.И. Буркова, В.Д. Галкина, В.Г. Еникеева, C.B. Каверзина, Э.И. Липковича,

B.В. Матюшева, В.И. Пахомова, В.А. Сысуева, Н.И. Селиванова, И.Я. Федоренко и других ученых.

Методологические основы зерносушения базируются на теории сушки капиллярнопористых коллоидных тел без учета параметров зернового слоя, что сдерживает поиск новых способов и режимов. Для повышения их эффективности требуется дальнейшее изучение взаимосвязанного тепловлагопереноса в сушильных камерах разного типа. Этим вопросам посвящены работы В.И. Атаназевича, А.Г. Громова, Г.А. Гуляева, А.П. Журавлева, Е.М. Зимина, Н.И. Малина, Г.С. Окуня, С.Д.Птицына, Г.А. Ровного и других исследователей.

Низкая интенсивность процессов не позволяет обеспечивать достижение кондиционной влажности за однократный пропуск при исходной влажности зерна более 20%. Повышение эффективности технологий, достижение их гибкости и обеспечение поточности возможно с использованием моделей, имитирующих процесс сушки зерна и позволяющих в должной мере оперативно реагировать на изменение условий функционирования путем варьирования значений режимных и конструктивных параметров и выбора технологических мероприятий, обеспечивающих устойчивое функционирование зерносушильного оборудования.

Дальнейшие исследования невозможны без детального изучения особенностей процессов в сушильных камерах; характеристик зерна, условий функционирования зерносушилок и идентификации сушильных зон и камер как объектов управления. Обоснован вывод о перспективности разработки методологии имитационного моделирования для описания многоуровневого процесса сушки зерна.

Во второй главе «Имитационное моделирование процесса сушки зерна» предложена методология построения многоуровневой системы моделей и на ее основе, с использованием многоступенчатой идентификации, разработана методика построения имитационных моделей сушильных зон и камер зерносушилок шахтного, барабанного, бункерного и камерного типов.

На процесс сушки зерна в режиме их нормального функционирования влияют многочисленные факторы; основные из них являются общими для всех сушильных установок. Степень влияния данного фактора на процессы в сушилках разных типов и конструкции различна. Функционирование зерносушилки можно рассматривать как реакцию на входные внешние возмущения и управляющие воздействия, т.е. сушильную камеру можно представить в виде динамической системы с оператором А (рис. 1).

Процесс построения имитационной модели процесса сушки включает в себя четыре этапа (рис. 2), на каждом из которых имеется возможность получения модели соответствующего уровня. Имитация описываемых процессов осуществляется идентификацией типа дифференциального оператора, вида функции влагопереноса и значений модельных коэффициентов теплообмена. На каждом этапе осуществляется преобразование модели на

более высокий иерархический уровень, при этом в качестве начальных данных берутся результаты имитации, полученные на предыдущем уровне. Применительно к шахтной зерносушилке данный подход представлен в виде схемы (рис. 3).

1-й этап - концептуализация - получение модели элементарного слоя с использованием энерго- и массобалансового метода, положений теории сушки и метода термодинамической аналогии между хорошо изученными тепловыми процессами и представляющими определенную теплофизическую проблему (и, как следствие, сложное математическое описание) - влажностными процессами.

Модель первого уровня представляет систему уравнений баланса теплоты и влаги, приближенно описывающих статику процесса сушки, и служит неотъемлемой базовой основой к построению моделей высшего уровня. Она представлена в виде:

(1)

ерТсТПГ = -ар(т-0)Г, (2)

Рн=/'Р~> (3)

т

При переходе от первого ко второму этапу определяется оператор (Ат) соответствующего типового слоя с учетом особенностей взаимодействия зернового материала и сушильного агента.

2-й этап — формализация, классификация и спецификация - составление моделей типовых слоев (плотные: неподвижный, малоподвижный и движущийся с механическим перемешиванием; рыхлые-, разрыхленный с интенсивным механическим перемешиванием и рыхлый, сочетающий фазы плотного состояния с гравитационно падающим и кипящим; псевдоожиженные: фонтанирующий, виброкипящий, взвешенный), на их основе построение общей модели процесса сушки зерна.

Модель второго уровня представляет систему нелинейных дифференциальных уравнений (ЦУ), описывающих кинетику процесса сушки зерна:

= (5)

0_0 упкАК(Г-в). (6)

Л 100с ^ 7 0/ Яс '

Вид дифференциального оператора ДУ зависит от типа слоя (плотный подвижный слой - субстанциональный перенос; разрыхленный - диффузионный перенос; элементарный - алгебраические уравнения; толстый неподвижный слой - ДУ в частных производных; псевдоожиженный - диффузионно-фильтрационный перенос).

Анализ изменения коэффициентов в моделях типовых слоев показывает, что они имеют разный порядок значений (табл. 1). Можно проследить и тенденцию этого изменения: с возрастанием порядкового номера типа слоя М,

т.е. при переходе от групп слоев, характеризующихся малыми величинами порозности, геометрической доли активной поверхности и степени ее обновляемости, к типам слоев с более высокими их значениями, имеет место определенный характер изменения модельных коэффициентов. Наиболее отчетливо он проявляется для К6, который при возрастании N увеличивает порядок значений. Коэффициент^- увеличивается, но с меньшей интенсивностью, к1~ уменьшает свои значения, тоже уменьшается, но незначительно.

Переход от второго этапа составления математической модели к третьему осуществляется с помощью методов математической композиции уравнений слоев для зон сушки.

3-й этап - декомпозиция, суперпозиция, структурная идентификация -построение обобщенных имитационных моделей для сушильных камер заданного типа с учетом особенностей системообразующих внутриконструкционных элементов сушильных зон с определенной совокупностью и системой известных типовых слоев:

- барабанного типа - в виде одного разрыхленного слоя, динамически переходящего из рыхлого (перемешивание слоя лопастями) в псевдоожиженное (полет отдельных зерновок под действием сушильного агента) через множество тонких плотных слоев (отлежка на полочках при вращении барабана);

- шахтного типа - в виде совокупности п плотных подвижных слоев;

- бункерного - как один толстый плотный неподвижный слой;

- камерного - как несколько плотных малоподвижных слоев материала.

Модель третьего уровня в обобщенном виде представляет собой

систему ДУ в частных производных, описывающих динамику процесса сушки в сушильной камере зерносушилки:

(7)

(8)

(9)

(10)

Модель для шахтной зерносушилки представляется в виде

™+У— = -ВКЖв+АКС(\+Куа1¥е){Т-в), й & 4 ;

Щ0, х)=0)=щ„ вф, х)=е(1,0)=0о.

Модель для барабанной зерносушилки представляется в виде

Ш Ш „ д'Ш , пга

---уКя—- = -к Жв,

а дх 5 & р

Е+уЕ+ь&^ЛЦт-ъ

& дх ° д>? ер^ у '

Ж(О,х) = УГ^,О) = Ж0, 0(О,х)=в(1,О)=во, Т(0,х)=Т(1,0)=Тд.

Рис. 1. Функциональная схема сушильной камеры зерносушилки

Щ 00

Таблица 1 - Параметры, характеризующие типовые слои зернового материала

Пт Схема продувки Число уравнений в модели Число степеней свободы Тип слоя Применение в сушилках Код ду D Порядок значений коэффициентов модели и диапазон изменения критериев подобия Характерные значения т,-в

К К к? к, Re Nu

0-3 2 2 Плотный неподвижный БАВ 1 Н-ЗЙ (-3,5-3) (-з,5-з; 0 80-90 7,0 0-10

4-7 4 3 Конвейерные 1 -3 -3 -3 0 85-95 7,2 10-40

10-12 tkjSa 4 3 Плотный подвижный Бункерные 2 -2 -2 -2,5 0 90-10( 7,3 50-80

13-16 2 3 КС ШС 2 -1 0 -2 0 100 7,5 70-130

20-22 3 3 Разрыхленный. Накл. падающий Колонковые Шахт. накл. скатами 2-3 -0,5 -2 -1,6 1 300 9,1 100-180

18-25 4 3 Рыхлый БС 3 -0,5 -1 -1 1,5 500 14,6 150-250

30-32 щ 4 3 Фонтанирующий Комбинированные 3 -0,4 -3 0-0,5 2 700 23 200-300

33—37 I 1 3 Вваненний Пневмогааовые 3-4 И) -3 1 3,5 2000 28 200-350

38—40 чГ 2 2 Кипящий Трубные 4 (-D -3 1,5 3 2200 30 350-400

Переход от третьего этапа к четвертому проводился методами многостадийной идентификации с использованием фактических данных о протекании процесса.

4-й этап - функциональная и параметрическая идентификация - настройка модели сушильной камеры данного типа с учетом вида и состояния зерновых слоев и конструктивных особенностей сушилки.

Модель четвертого уровня представляет собой нелинейную систему ДУ, описывающих результирующую динамику процесса сушки: Ш Ш

(13)

а дх 100-с Л-с р

Полученные имитационные модели и методы их настройки для зерносушилок определенного типа и конструкционных особенностей при сушке зерновой культуры конкретного сорта и исходного качества могут быть использованы (с учетом опытных и фактических данных) для определения эффективных режимов сушки и рационального ведения процесса.

В третьей главе «Программа и методика проведения экспериментальных исследований процесса сушки зерна» рассмотрены основные показатели процесса сушки зерна, оцениваемые и контролируемые при проведении экспериментальных исследований, приведена схема лабораторной установки для сушки зернового материала.

Для экспериментального определения основных параметров зерна: влажности, температуры в процессе сушки при условиях нормального функционирования зерносушилки, - руководствовались действующими инструкциями, методиками и рекомендациями, утвержденными Министерством сельского хозяйства РФ.

Основные этапы проведенных экспериментальных исследований:

- пассивные эксперименты нестационарных динамических режимов сушки в условиях нормального функционирования;

- лабораторные исследования теплофизических и тепломассообменных параметров зерна и зерновых слоев различного типа;

- численные имитирующие эксперименты; управление наблюдениями и мониторинг процесса сушки зерна;

- активные эксперименты установившихся стационарных режимов сушки зерна с планированием схемы опытов.

Для определения характера выхода сушилки на режим установившегося состояния процесса и переходного процесса при скачкообразном изменении температуры агента сушки провели три группы опытов (рис. 4,5; табл. 2, 3).

В первой группе опытов определяли параметры состояния нестационарного процесса сушки. Эти опыты начинали сразу после загрузки сушильной камеры зерновым материалом и включения выпускного аппарата и продолжали до момента полного обновления материала в сушильной камере. На рисунке 4 приведен один из примеров реализации данной серии опытов для шахтной сушилки и его численное моделирование на основе имитационной модели (11).

Во второй группе опытов (которую начинали после выхода сушилки на установившийся режим) изучали динамику процесса сушки в стационарном режиме. Некоторые результаты этих опытов приведены па рисунке 5.

В третьей группе опытов, после того как сушилка вышла на установившейся режим работы, определяли динамические характеристики процесса сушки. Сравнение их с аналогичными характеристиками, полученными при обработке статистической информации о процессе сушки (Щв,/ИУ,/1в) в условиях нормального функционирования сушилки, и с расчетными имитационными дашшми дает приемлемые для практики результаты.

Для определения теплофизических характеристик зерновых слоев провели эксперименты на лабораторной установке, содержащей полупроводниковый цилиндрический зонд нестационарного теплового потока, измерительный блок, вторичный регистрирующий прибор. Измерительный блок объединяет стабилизированные источники мостовой измерительной системы и подогревной обмотки зонда. Некоторые результаты представлены на рисунке 6.

Таблица 2 - Параметры переходных процессов при экспериментальных

исследованиях сушки семенного зерна в сушилке СЗШ-16 А

Степень Температура с. а. на входе в подв. диффузор Влажность зерна на входе в сушилку Температура зерна на входе в сушилку

Вид зерна открытия вып-го аппарата, град на выходе из отв. диффузора на выходе из сушильной камеры на выходе из сушильной камеры

тТ '0 "Ч т%

тт те,

Овес 16,5 63,6/32,6 2,1/3,0 20,7/15 1,6/0,9 15,3/37,8 0,5/1,8

Ячмень 15 71,0/34,7 2,6/2,0 19,8/14 2,4/1,6 20,3/39,6 2,1/2,3

Ячмень 12 58,0/30,8 2,9/3,1 23,4/16 2,5/1,7 10,7/33,8 0,8/1,7

Пшеница 25 92,1/50,4 2,2/3,5 23,8/17 2,4/2,0 20,5/54,8 2,2/7,1

Пшеница 30 95,6/41,5 2,0/2,2 22,3/14 1,9/1,2 10,8/45,9 0,6/5,3

Ячмень 14 53,0/33,4 3,9/3,2 18,7/13 1,9/1,1 16,1/42,3 1,4/2,5

Таблица 3 - Параметры установившихся процессов при экспериментальных

исследованиях суппш зерна (рожь Енисейка) в модернизированной сушилке ШС

Режим сушки Скорость движения зерна Температура суш. агента на Влажность зерна на Температура зерна на

входе выходе входе выходе входе выходе

Семенной 0,0003 60 36 20,5 14,4 12 38

Семенной 0,00038 65 38 22,7 15,9 17 40

Продовольственный 0,0007 90 46 25,3 18,5 15 46

Фуражный 0,00073 100 59 28,4 20,8 16 60

Нелинейный и достаточно сложный характер изменения температуропроводности и теплопроводности слоя зерна в зависимости от влажности можно объяснить различными формами связи влаги с материалом:

- при влажности зерна до 20% поры зерновок далеки от насыщения и в них вместо воды входит воздух;

- при У1> от 20 до 28...30% влага заполнят мелкие поры (^-мала, так как теплопроводность воздуха значительно меньше, чем воды) и после их насыщения переходит в межзерновое пространство и с увеличением влажности выступает на

а \н'/с

0.20.

0.$

0.Ю

0.05

Ш

08,

№

да

Ш ш 1 \ ///

2Ш М ]Ш

V;

Ш

Ж:

ш

поверхность отдельных зерен и образует водяные тепловые «мостики» в местах контакта частиц материала (снижаются значения а, так как скорость изменения температуры в воздухе выше, чем в воде);

- при х> более 28% влага из материала выступила в таком количестве, при котором скорость изменения температуры уже не уменьшается, а возрастает только тепловой поток (происходит резкое увеличение ^ за счет поверхностной влага, а значение а практически ¿0 постоянно).

Рис. 6. Зависимость теплофизических показателей слоя (N-1) от влажности: а - температуропроводность; Л - теплопроводность; 1- ячмень; 2-рожь, 3 - овес

Используя критериальные уравнегшя, связывающие Re, Nu, Л, а, получили значения коэффициента теплообмена а между зерновьм материалом и сушильным агентом и его модельных параметров кс, kv.

В программу экспериментальных исследований входило проведение численного эксперимента на ПЭВМ с использованием программных комплексов Data Fit, MathLab, Maple. Для реализации численного эксперимента была составлена программа с применением языка программирования Фортран. Анализ его результатов позволил доказать высокую степень верификации имитационной модеш, обладающей свойствами грубости (нечувствительности к малым изменениям входных возмущающих параметров) и гибкости (возможности описывать различный характер возможного изменения параметров состояния) и обосновать систему мониторинга процесса сушки зерна для управления в режиме реального времени.

Активные эксперименты проводились на лабораторной установке, имитирующей статический и лозонпый способы сушки зерна по схеме ПФЭ 2.

Реализация программы проведения экспериментальных исследований процесса сушки зерна по принятой методике позволила получить результаты, на основании которых была проведена настройка системы имитационных моделей по конкретным уровням и срезам декомпозиции (вид, сорт, назначение, исходное качество зерна; тип, модель, конструктивные параметры зерносушилки) для имитации и синтеза рациональных режимов и эффективных показателей.

В четвертой главе «Результаты натурных, лабораторных н численных экспериментов процесса сушки зерна» определены характер и степени взаимного влияния основных параметров, приведены результаты сопоставления теоретических и экспериментальных данных, алгоритмизации и использования имитационных моделей для постановки задач оценивания, контроля, управления и оптимизации.

Проведено численное моделирование стационарных режимов (рис. 7) сушки зерна на основе нелинейных систем уравнений (7-8), приведенных к виду:

--W = -KfWO, W(0) = в(0) = О0, (15)

ах

—в = -ВКЖв + АК1(\ + КгЖв{т-в)). (16)

/-¡V Р

а:1-К'а = 0,25,£а7 =0,9,К„ = 0,024; 2 - К° =0,10, Кга =0,7 ,Kf =0,030;

3- Кса = 0,20,^5 = 0,8, К. = 0,036; б: 1 ■- Кеа = 0,3 0, К1=1,1, Kf = 0,040; 2- К'а = 0,08, Kra = 1,7, Kf = о,оз5;з-*;; =0,09,< =1,6, к, = о, оз i

(18)

Диапазон изменения корреляционных связей между параметрами процесса: - шахтная зерносушилка

0,«...-0,31; Ас,1Г1.0.48...0,75; Рта$1.<1,Ю..,<1,т-, Рук1Р—11ЛА..-а,И,

Рм^—0.76...-0.67; Рг,ййг«0,56.Л,ТО; —0.26...*0,55; —0,23..л-0,57;

- барабанная зерносушилка

АРЛ«-0,33...-0,45; АР„И'1=0,45,..0,6«; РгЛ-0,45...0,64; -0.25...0.51; /,Г4Г-Н),45...-0,60;

»-0,68.-0,42; Рт„4!Г.0.И...0,73; Рв0ДЯ'.0,41...0,57; -0,32,..0,64; Рг[Л'1-0.50...0.75.

Вероятность сохранения допусков Рд, установленных агротехническими требованиями на выходные параметры, описываемые нормальным законом распределения

е(19)

Предельные значения дисперсий начальной влажности зерна, обуславливающие удовлетворение агротехнических требований с вероятностью 0,9:

- для шахтной и камерной зерносушилки

'ащ <1,3%,«^ =14%,

<тк < 2,8%, при ~тШа 2 22%, аШо ¿2,1%, при -тщ >21%, ~

- для барабанной зерносушилки

.5%,

(20)

'<тщ <1,3%,%^ =14%,

(21)

аш ¿3,4%, при -т^ >25%, о>о 5 3,1%, при -21% < тк 2:25%,: сг„, 5 2%, при - ?пГо < 21%, Сглаживающая способность бункерных сушильно-вентиляционных установок без перемешивания материала и реверсирования агента сушки значительно ниже, чем (21). В то же время предлагаемые многозонные (многоярусные, секционные) и их модификации (например, рис. 16 б) приближаются к показателям (20), а модификации шахтных и камерных сушилок (например, рис.16 а, в, г, д) приближаются к (21).

В результате численного моделирования на основе линеаризованной математической модели была разработана методика построения амплитудно-частотных фазовых характеристик для данного класса систем. Некоторые ее реализации приведены на рисунке 8. Переходные процессы в шахтной и барабанной зерносушилках по различным каналам приведены на рисунках 9 и 10.

На основе общей имитационной модели была поставлена задача оптимального управления входной температурой сушильного агента с целевым функционалом получения заданного влагосъема при наименьшей экспозиции сушки и ограничениями, соответствующими виду и назначению зерна:

Целевая функция:

Система ограничений:

Уравнения связи:

Ф = (]У,9,Т,У) = = г тш;

о

<т

¿0 а'

гК„

--2-Г0 +

100с Лес

а

т{1-е )

(22)

(23)

(24)

Для определения 1-й точки переключения управления (границы между 1-й и 2-й зонами сушки) необходимо провести численное моделирование системы уравнений при Т„ = . Тогда наименьшая по модулю точка t', в которой в(?) близко к в^ и принимается в качестве точки переключения:

/' = arg min{í|0 < 0ma -e(t)¿ Д„}. (26)

Анализ результатов численного моделирования: значения небольшие по

TT ,w в

сравнению с *i, где 'i - время перевода системы из состояния ( °> °) в состояние ( ') и малые значения А , оцениваемые как

ДГ' = Го-0г(г')<1/ЗД0', Д^ »ДЖ-CV, (г,£г), (27)

показывает, что этот участок входит в первый период - период постояшшй скорости сушки - и полностью совпадает с ним, если изменить определения периодов процесса сушки для зерновых культур и представить их в виде:

С* dB

<—j

м <щ d6

: dx dx

dä

(28)

ImtKi

■ г

Рис. 8. АФЧХ процесса сушки зерна в шахтной и барабанной зерносушилках по каналам связи: а - начальная влажность - конечная влажность зерна (шахтная зерносушилка); б - начальная влажность - конечная температура зерна; в - скорость движения зерна - конечная влажность; г - начальная температура - конечная влажность (барабанная зерносушилка)

В результате решения задачи (22-25), сводящейся в силу вышеуказанного к задаче предельного быстродействия, получили, что точка переключения совпадает с первой критической точкой (расположенной на границе 1-го периода), т.е. законы изменения ^ и ^ в 1-й зоне * е №>х )> х '■

Ж = (29)

>

(30)

и закон управления в первой зоне (в которой протекает 1-й период сушки):

(31)

Рис. 9. Переходные процессы по температуре нагрева зерна в различных сечениях шахтной секционно-ярусной зерносушилки с наклонными камерами-скатами при разных значениях степени перемешивания плотного слоя

Д\Л1 =0.802« -0.053ЛЛ{, -0.026ДТ»; Д61. .56Д» +0.184Д0о+О.235ДТо; ДЦ. =-0.906ДЧ> +0.152Де„+0.436ДТо

1 2 3 4 О 1 2 3 4° t 2 3 4 х, м

Рис. 10. Переходные процессы по каналам связи в барабанной зерносушилке Из (27), подставляя (29) и учитывая (30), получаем

"1Г

, 1 / = — я.

1п 1

-1п Т'

К

1 Яс

(32)

Решая уравнеше (11) при НУ ж(о) = , и (25) при 7 = КрШ, получим

Л = л:^г/(100с)

»

Сравнение (32) и (33) показывает,

(33)

и показывает, что они отличаются незначительно. Выражение (32) получено для условий, соответствующих сушке зерна в шахтных сушилках. Выражение (33) - более общее, его можно использовать и для других типов сушильной камеры. Анализ их показывает, что режимы первой зоны сушки должны строиться так, чтобы обеспечить быстрый нагрев зерна до предельно допустимых температур при соблюдении балансов внутреннего и внешнего влагопереноса: -> тштах. Между 1-й и 2-й зонами сушки с целью релаксации

сушимого материала после 1-го периода сушки и предотвращения последствий явления термодиффузии влаги в зерне (часть которой, находящаяся вблизи поверхности, передвигается к центру в менее нагретые области), организуется зона отлежки и перемешивания для выравнивания массы по влажности и температуре (рис.11, участок от х]кр до Х1). Это согласуется и с результатами опытов (рис. 6).

Второй период (кривая 5, т. X)) начинается, когда зерно достаточно нагрелось, свободная и слабосвязанная влага испарилась, а оставшаяся имеет меньшую активность и большую силу связи с ним. Режимы 2-й зоны сушки строятся так, чтобы температура зерна далее не повышалась и стабилизировалась на достигнутом уровне, при этом влага по микро- и макрокапиллярам подводится к поверхности зерна и испаряется. Поэтому имеем на втором участке:

ш

луга, (34)

Решение (34) имеет вид

г(г)=г,

кйв"

-1п^

' и;

ЫГ.р-ЫГ, 1 Г вь°" крОдо" Е{ [ Т\

(35)

(36)

Поэтому при оптимальном режиме скорость движения зерна и управление входной температурой агента сушки:

Т2 _ д0„ у2(т0 -(') г , 1

где р

г -к.е1'

100 '

\Гг = (1 + (/)), V = Ширвд"\ К = КаКр (37)

В третьем периоде происходит испарение остатков влаги физической связи, которая во 2-м периоде перераспределилась на поверхность зерна. Оптимизация режима сушки предусматривает совмещение окончания процесса с началом роста температуры и прекращением влагосъема. Эти выводы о режимах позонной и статической сушки подтверждаются результатами имитационного моделирования.

ГГ =И'(г)=И<' т->г

3-й период сушки при этом сводится к минимуму, г,р • '

Приближенное решение задачи представляется в следующем виде:

&

т'М-

2 1 Т.

Кс \ Т

лв V от«

(38)

(39)

(40)

-»1—1—:

Рис. 11. Изменение температуры в, влажности IV зерна и входной температуры сушильного агента Г0 при: оптимальном распределении, возможном позонном, практическом сосредоточешюм управлении Та(х): 0 - зона предварительного нагрева зерна в

надсушильном бункере; 1 -первая зона сушки; 1.1 - зона отлежки и перемешивания зерна; 2 - зона основной сушки; 2.1 - зона отлежки и перемешивания зерна; 3 -зона многоцелевого

назначения (досушивание, или охлаждение)

Уравнения (38)-(40) позволяют не только задать значение Т0, максимально интенсифицирующее процесс, но по известным начальной и желаемой конечной влажности зерна и числу сушильных зон выбрать наилучшую технологию сушки. Анализ режимных параметров оптимального процесса в 1-й зоне показывает, что одновременное изменение их (увеличение То, V, До), способствующее быстрому нагреву зерна, не приводит к нежелательным явлениям, которые имели бы место при гаком изменении каждого из них в отдельности. Это подтверждается и характером изменения Л, а (рис.6).

Некоторые реализации полученных оптимальных процессов позонной сушки в виде трехмерных поверхностей отклика на действующие факторы (начальная температура зерна и сушильного агента, начальная влажность зерна, частота колебаний рабочего органа выпускного аппарата) приведены на рисунках 12 - 15.

а б 0

Рис. 12. Зависимость температуры нагрева зерна в первой зоне: а - от температуры теплоносителя и частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата; б - от начальной влажности и частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата; в - от начальной температуры зерна и температуры теплоносителя; - 0, = 15.2965 + 0.62726Г2 +1.75263®2 -0.68124»'® + 0.70867Г - 2.94644®

а б в

Рис. 13. Зависимость температуры нагрева зерна во второй зоне: а - от температуры теплоносителя и частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата; б - от начальной влажности и частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата; в - от начальной температуры зерна и температуры теплоносителя;-02 =31.0195 + 0.67765^ + 1.66376®+ 0.38783Ж2 -0.93756со1

Поверхности, реализующие процесс сушки в первой зоне, подтверждают близкую к линейной зависимость температуры нагрева зерна от его начальной температуры, за исключением области низких значений последней (в которой наиболее сильно выражена степенная зависимость с показателем 2, т.е. в ней нагрев идет с малой интенсивностью) (рис. 12). Это можно объяснить тем, что в этой зоне большая часть теплоты расходуется на нагрев зерна при небольшом влагосъеме (рис. 15,а), при этом процесс влагосъема в пределах исследуемой области значений протекает по зависимости, близкой к линейной.

б В

Рис. 14. Зависимость температуры нагрева зерна в третьей зоне: а - от температуры теплоносителя й частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата; б - от начальной влажности и частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата; в - от начальной температуры зерна и температуры теплоносителя;

в2 = 31.4087 - 2.68952Г +1.30561© + 2.0125^<у + 2.19514Г2 + 2.54524ш2

а б

ГГ, = 0.8264 +0.2311 = 2.356 + 0.67679 Г0 -0.51101® 0.9875 со - 0.2375 Таа>

Г3 = 3.7241 + 0.94457 Г,-1.17863 а - 0.275 7> + 0.39794 ®2

Рис. 15. Зависимость влагосъема от начальной температуры теплоносителя и частоты колебаний рабочего органа выпускного аппарата: а - в первой зоне; б - во второй зоне; в - в третьей зоне

Поверхности, реализующие процесс сушки (нагрев - рис. 13,а, б, в) во второй зоне, имеют явно выраженную область оптимума (минимума), которая проецируется на плоскость (^0Д) фактически по линии РУО = РГк + АРУн и во = во+ вн = вдоп, которая представляет собой область оптимальное™ (в ней нагрев зерна минимальный; и, следовательно, практически вся теплота идет на испарение влаги). При отклонении параметров от области оптимальности нагрев зерна резко возрастает. Закономерность изменения влагосъема (рис. 15,6) в этой зоне имеет также оптимальный (наиболее интенсивный) характер, аналогичный предыдущей зоне. Это стало возможным благодаря дифференцированию режимных параметров и оптимизации температуры нагрева зерна по зонам сушильной камеры.

Поверхности, реализующие процесс сушки в третьей зоне, характеризуется тем, что кривизна поверхности нагрева (рис. 14) связана главным образом с параметром начальной влажности. Зависимость влагосъема (рис. 15,в) аналогична зонам 1 и 2 и носит квазилинейный характер. Это подтверждает правильность принятых теоретических предположений об оптимальности предлагаемого позонного способа сушки. Полученные результаты положены в основу построения дифференцированных режимов сушки.

Приведенные на рисунке 16 схемы устройства позонных зерносушилок наглядно демонстрируют простоту и эффективность предлагаемых решений.

Сопоставление результатов натурных, лабораторных и численных экспериментов подтвердило адекватность и идентифицируемость разработанной системы имитационных моделей.

В пятой главе «Алгоритмы идентификации имитационных моделей процесса сушки зерна в сушильных камерах зерносушилок с.-х. назначения»

приводятся результаты идентификации моделей процесса сушки зерна для зерносушилок различных типов, дается оценка корректности имитационных моделей и комплексная оценка эффективности предлагаемых решений по реализации позонного способа сушки зерна. Разработаны алгоритмы идентификации моделей каждого уровня, начиная с первого, и для перехода к модели следующего уровня. Идентификация многоуровневой модели проводилась с использованием многостадийной процедуры и включала структурную, функциональную и параметрическую идентификацию. Для моделей первого уровня (статика процесса сушки), представляющих собой систему билинейных алгебраических уравнений, реализована первая стадия идентификации, основанная на экспериментальном способе, который проведен с использованием зонда нестационарного теплового потока. Для моделей второго уровня (кинетика процесса сушки), представляющих собой систему обыкновенных ДУ второго порядка, реализована вторая стадия идентификации, основанная на сравнительном способе, использующем МНК. Для моделей третьего уровня (динамика процесса сушки), представляющих собой систему ДУ в частных производных параболического типа, реализована третья стадия идентификации, осуществляющая теоретический способ, основанный на решении обратных задач тепломассопереноса.

Модели первых трех уровней описывают процессы в слое зернового материала. Конкретный вид уравнений различен для каждого типового слоя (зоны).

Для имитационных моделей четвертого уровня, обобщенно описывающих процессы сушки в сушильных зонах камер, предложена заключительная стадия идентификации (в качестве начального приближения значений модельных коэффициентов берутся результаты идентификации предыдущей стадии), основанная на адаптивном методе и реализующая многошаговый алгоритм решения обратной задачи. Некоторые результаты идентификации моделей (11) и (12) приведены в таблице 4.

Тип сушилки Вид зерна Коэффициенты Способ получения Параметры зернового материала

К К К, Хс 100с

Шахтная Рожь

модерпиз. Енисейка 0,62 0,88 0,030 0 ОЗТМО 3,70 12,0

Шахтная

в/р короб. Тоже 0,67 0,83 0,027 0 Тоже 3,73 12,0

Шахтаая

накл. камер. Овёс Сельма 0,64 0,90 0,023 0 Тоже 3,79 11,9

Барабан. Ячмень

СЗСБ-4 Соболек 1,29 0,12 0,41 0,82 МНК 4,21 11,8

Барабан. Пшеница

модерниз. Омская 1,38 0,27 0,36 0,91 Тоже 4,25 11,6

Рожь

Тоже Енисейка 1,43 0,32 0,32 0,95 Тоже 4,08 12,0

Результаты комплексной оценки эффективности функционирования зерносушилок, использующих позонный способ сушки, приведены на рисунке 17. Позонный способ позволяет наиболее значительно повысить интенсивность процесса сушки зерна (рис. 17, кривые 1п и 2П), оцениваемую безразмерным критерием эффективного влагообмена V:

-К

и частными критериями относительной производительности Ё П к1 к2 кЗ к4 /Пн, относительного расхода условного топлива на сушку 1 пл. т зерна Ё = Р кТ / (П к1 к2 кЗ к4) /Рн, относительных удельных затрат теплоты на испарение 1 кг условной влаги Ё = (¡2 / Жусл)/дня интегрального критерия К - р1 Ё + р2 Ё + рЗ Ё.

Рис. 16. Конструкции зерносушилок, реализующих позонный способ сушки: 1 - зоны сушки; 2 - зоны отлежки с устройством для перемешивания зерна; 3 - шахта сушилки; 4 - загрузочный бункер; 5 - выпускной аппарат; 6 - подводящий диффузор; 7 - поворотный скат; 8 - вибратор магнитно-импульсного действия; 9 - выпускная заслонка; 10 - подающий транспортер; 11 - электродвигатель; 12 - сушильный барабан; 13 - козырек-отбойник; 14- механизм регулирования воздухораспрсделения; 15 -привод а - позонная шахтная зерносушилка с зонами отлежки (заявка № 2007113299, положительное решение от 15.04.2008); б - бункерная зонная зерносушилка (заявка № 2008101301, положительное решение от 12.11.2008).

В Г

ж

Рис. 16. Конструкции зерносушилок, реализующих позонный способ сушки (окончание): в - шахтная сеищонно-ярусная сушилка (заявка № 2007122220, положительное решение от 27.05.2008); г - шахтная ярусная сушилка (заявка № 2008105092, положительное решение от 04.12.2008); д - конвекгивно-кондуктивная многоярусная сушилка; е - камерная сушилка; ж - барабанная сушилка.

Значение интегрального критерия К при использовании позонного способа сушки возрастает в среднем на 15% (в том числе в первой и третьей зонах - на 20%). При этом повышается равномерность по зонам сушки (в отличие от традиционного способа, характеризующегося низкой эффективностью использования начальных и конечных участков по ходу движения зерна).

Системная идентификация и оценивание позволяют оценить степень эффективности используемых режимных параметров, которые различаются по зонам сушильной камеры вследствие изменения активности воды в зерне, термоустойчивости и всего комплекса физико-механических, теплофизических и тепловлагообменных свойств зерна в процессе сушки.

В шестой главе «Практические рекомендации и технико-экономические показатели процесса сушки зерна» выработаны режимные и конструктивные параметры, способствующие интенсификации процессов тепломассообмена и снижению удельных затрат на сушку зернового материала в существующих и предлагаемых зерносушилках. На практике доказана эффективность позонного способа сушки зерна с использованием обоснованных внешних (технологических) и внутренних (конструкционных) системообразующих элементов зерносушилок шахтного, барабанного, камерного и бункерного типов, а также адекватность и состоятельность многоуровневой системы имитационных моделей.

Результаты проведенных исследований позволили оптимизировать режимы сушки зерна. Некоторые режимные параметры для предлагаемых конструкций шахтных и барабанных зерносушилок приведены в таблицах 5-7.

Сводные режимные параметры представляют собой осредненные оптимальные значения параметров процесса сушки в шахтных и барабанных зерносушилках при работе с семенным и продовольственным зерном. Их корректировка с учетом конкретных значений исходных параметров, характеризующих зерновой материал, поступающий на сушку, и конструкционные особенности зерносушилок данного типа, проводится на основе представленных имитационных моделей. Разработаны номограммы для выбора оптимальных режимов сушки в предлагаемых позонных зерносушилках.

Оценка по использованным частным диагностическим критериям по влагосъему кт эффективному продвижению зерна по элементам внутриконструкционных устройств каждой зоны Ф, t], Т2, гд, относительным критериям технологической эффективности Ё, Ё, Ё подтверждает рациональность предложенных решений по выбору конструктивных и режимпых параметров позонных сушильных установок блочно-модульной структуры. При этом оценка по главному критерию - качество зерна на выходе - отвечает всем требованиям агротехнических норм. Проверка показателей всхожести и энергии прорастания для зерна пшеницы до сушки и после сушки в предлагаемых семенных режимах показала, что данные показатели увеличиваются на 10-25%, достигая значений 95-98%.

При проверке в производственных условиях в КЗС-20Б просушили 160 т зерпа фуражного назначения при традиционном и предлагаемом режимах. В результате получили: Пкзс-20б=150 руб/т. При сушке семенного зерна в КЗС-10Б:

Пкзс-юб=150руб./т.

Экономический эффект от внедрения позонного метода сушки в шахтной сушилке СЗШ-16А: Псзш-16а= 180 руб/пл. т. В объемах производства зерна хозяйств и организаций, одобривших и принявших к использованию предлагаемые рекомендации и разработки, он составляет 6 млн руб. в год, а в масштабах Восточной Сибири - более 110 млн руб. в год.

Таблица 5 - Режимы сушки зерна семенного назначения в шахтных зерносушилках (в числителе - существующих, в знаменателе - предлагаемых)

Исх. влажность зерпа Число пропусков через суш. Допустимая температура нагрева зерна, Температура агепта сушки, Экспозиция сушки, Т\,мин Время промежуг. отлежки с перемеш., тг,мин Возможность перемеш. Возможность повыш. скорости агента сушки

42...45 70 72...79 - -

18 1)80,2)65,50 1)+,2)-,+ 7 1)+,2)-,3)-8

1 45...47 40...50 25...30

41...43 65 84...92 - -

20 1)70,2)75,50 1)+,2)-,+ 1)+,2)-,3)-

1 43...46 50...61 28...32

40...42 60 62...66 -

1)70,2)60,50 1)+,2)-,3)-

23 I 42...46 66...75 35...40 +

42...43 65 82...89 - - -

41 ...42 67 65...68

1 1)75,2)68,65 —

26 1 42...46 60..66 30-34 + ■

- 43...45 71 70-75 - - -

40...41 55 64—68

1)58,2)65,70 —

1 42...43 60-70 30-35 + +

30 2 41 ...43 60 66-70

1)75,2)65,57 —

2 44...4б 60-65 35-40 + ■

3 43...45 65 84-92

- - - -

Таблица 6 - Режимы сушки зерна продовольственного назначения в шахтных зерносушилках (в числителе - существующих, в знаменателе - предлагаемых)

Исход, влажность зерна Г0>% Число пропусков зерна через сушилку, М Допустимая температура нагрева зерна, 0ши>'С Температура агента сушки, тг;с Экспозиция сушки, г,, мин Время промежут. отлежкис перемеш., т2, мин Возможность перемеш. Возможность повыш. скорости [Гента сушки

1 2 3 4 5 6 7 8

18 1 47-50 95-110 35-39 - - . -

1 52-54 1)130,2)90,70 20-25 15-17 + +

20 1 45-46 85 40-46 - — -

1 49...52 1)120,2)90,65 25-31 15-17 + +

1 2 3 4 5 6 7 8

1 42—45 80-90 38-42 - - -

26 1 45...48 1)120,2)85,75 35-40 22-25 + +

_2 45...46 90...95 36-38 - - -

1 40...42 75...80 35-37 - - -

1 43...46 1)85,2)100,60 32-34 17...19 + +

30 2 42-45 80...90 38-40 - - -

2 46-48 1)130,2)90, 60 27...29 16...19 + +

3 45...47 65 84-92

1 - - -

Таблица 7 - Режимы сушки зерна продовольственного назначения в барабанных зерносушилках (в числителе - существующих, в знаменателе - предлагаемых)

Исход, влажность зерна ГГ„,% Число пропусков зерна через сушилку, М Допустимая температура нагрева зерна, Температура агента сушки, Тш»-С Экспозиция сушки, тимин Время промежут. отлежки с перемеш., т2,мин Возможность перемеш. Возможность повыш. скорости агента сушки

18 1 . 1 46—52 48-50 160-170 130-140 26-40 35-36 13-20 11-12 + + + +

20 1 1 45-49 46-48 180-190 140...150 32-48 38-40 16-24 13-14 + + + +

26 1 1 42-46 44-46 150...165 130...145 30-45 42-44 15-22 14-15 + + + +

2 47—49 170...180 25...37 12-18 + -

30 1 1 40...44 42-43 120-130 130...140 25-35 44-46 12-17 17-18 + +

2 45-48 170-180 25...33 11—15 + -

3 47-50 180-190 18—25 9-12 +

- - - -

Рис. 17. Изменение интегрального критерия комплексной оценки технологической эффективности функционирования зерносушилки (1) и коэффициента эффективного влагообмена (2) при традиционном и позонном (индекс «П») способах сушки

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ состояния проблемы повышения эффективности сушки зерна позволил установить, что одним из перспективных направлений его совершенствования (при этом повышения качества, уменьшения числа пропусков и затрат) является применение позонного способа сушки с дифференцированным заданием режимов, обеспечивающих поддержание стационарного процесса независимо от внешних возмущающих воздействий.

2. Разработанная общая многоуровневая модель процесса сушки позволила получать имитационные модели типовых слоев зернового материала, отличающихся кодом дифференциального оператора, числом уравнений, порядком значений модельных коэффициентов. Она включает только основные измеряемые переменные состояния, режимные параметры и идентифицируемые модельные коэффициенты и характеризуется свойствами грубости, гибкости, общности и простоты. Проведенный численный эксперимент на основе обобщенных моделей зерносушилок всех типов позволил выявить направления их реконструкции и модернизации и определить рациональные параметры и режимы сушки зерна.

3. Теоретические и экспериментально-эксплуатационные исследования, полученные оценки структуры объектов и динамики процессов позволили разработать алгоритмы и программы определения передаточных функций, частотных характеристик, переходных процессов. Сопоставление расчетных характеристик с экспериментальными показывает, что рассогласование не превышает 5...8%. Полученные числовые значения оценочных показателей доказывают, что предлагаемые дифференцированные режимы позонных зерносушилок интенсифицируют процесс сушки на 15...35%.

4. Обоснованные технологические процессы позонной сушки зерна, реализующие эффективные режимы сушки с интенсификацией и взаимным

согласованием внутреннего и внешнего влагообмена и сбалансированностью взаимодействия зерновых слоев и потоков сушильного агента, позволили разработать конструкции позонных зерносушилок шахтного, камерного, бункерного и барабанного типов, отличающиеся в 1,5-2,3 раза меньшей неравномерностью распределения агента сушки и возможностью регулирования его расхода и температуры. Повышается равномерность (в среднем в 3-4 раз) и диапазон (в 1,5-2 раза) регулирования экспозиции (общей и по зонам сушки). Это позволяет сократить число пропусков и в большинстве случаев ограничиваться однократным, что сокращает затраты в 1,15-1,47 раз, повышает качество сушки и технологичность сушильных установок.

5. На основании проведенных экспериментальных исследований установлены зависимости для настройки имитационных моделей. Разработанные алгоритмы идентификации, объединенные в многоступенчатую систему, позволяют проводить: настройки модели и ее алгоритмизацию с решением задачи оптимального управления; предвычисления оценочных характеристик; прогнозирования выходных параметров; контроль переменных состояния и регулирования процессов сушки зерна в режиме реального времени. Модель мониторинга процессов сушки зерна позволила обосновать систему позонного контроля параметров состояния. Методика контроля качества технологического процесса позволила установить предельные значения дисперсии входной влажности зерна (в зависимости от mWr), при которых выходной процесс не выходит за границы агротехнических требований. Вероятность сохранения допуска (относительная длительность нормального функционирования технологического процесса) возрастает с 0,45-0,60 (в существующих) до 0,70-0,80 (в реконструированных) и 0,75-0,85 (в предлагаемых) зерносушилках.

6. Дифференцированный подвод сушильного агента по высоте сушильной камеры, разделенной в отношениях 1:(1-2):1, интенсифицирует процессы сушки зерна по производительности. Во всех случаях, когда это позволяют качественные характеристики сушимого материала и обусловлено схемой технологических процессов, рекомендуется использовать убывающий метод построения режимов по температуре сушильного агента, а в других - возрастающе-убывающий. При построении дифференцированных режимов сушки, определении предельно допустимых значений температуры нагрева зерна (баш) необходимо учитывать не только влажность W0\, но и температуру Qob а также экспозицию сушки в данной зоне и режим сушки (отлежки, отволаживания, нагрева, охлаждения) в предыдущей зоне (i-1), что позволяет обеспечивать необходимую сбалансированность процессов по параметрам времени, скорости, температуры, которые определяются по разработанным регрессионным моделям позонной сушки зерна, задающим величины основных параметров состояния на выходе каждой из зон сушки.

7. Технико-экономический анализ предлагаемых методов построения эффективных режимов интенсифицированных процессов сушки зерна показал, что они позволяют повысить показатели работы зерносушилок всех типов: удельного расхода топлива - на 10... 14%, удельных затрат теплоты на удаление условной влаги - на 12... 15%. Экономический эффект от предлагаемых режимов сушки зерна составляет 150-180 руб. на 1 пл. т обработанного материала, а в масштабах Восточной Сибири расчетное значение составляет более 110 млн руб. в год.

Основные положения диссертации изложены в следующих работах:

в рекомендованных ВАК изданиях

1. Манасян, С.К. Моделирование и интенсификация процесса сушки зерна//Механизация уборки, послеуборочной обработки и хранения зерна: мат-лы 2-й

Междунар. науч.-практ. конференции «Земледельческая механика в растениеводстве» (г. Москва, ГНУ ВИМ, 17-18. 12. 2003г.)/ Науч. тр. ВИМ. - Т.148. - М., 2003. - С.216-225.

2. Манасян, С.К. Моделирование уборочно-транспортного комплекса и послеуборочной обработки зерна как взаимосвязанных звеньев в сложной а1ропромышленной системс/В.А. Золотухин, С.К. Манасян, A.B. Мержеевский//Вестн. с.-х. науки. - 1989. - № 1. - С. 19-23.

3. Манасян, С.К. Синтез сушильной камеры шахтпой зерносушилки как объекта управления//Вестн. КрасГАУ. - 2004. -№ 4. -С. 151-156.

4. Цугленок, Н.В. Аналитическое описание кривых сушки зерна в плотном слое / Н.В.Цугленок, С.К.Манасян, Г.И.Цугленок//Вестн. КрасГАУ.-2004,-№ 4 - С.156-159.

5. Цугленок, Н.В. Функциональное описание процесса сушки зерна/Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, H.H. Конусов//Вестн. КрасГАУ. - 2005. - № 8. - С. 217-221.

6. Цугленок, Н.В. Имитационная модель функционирования сушильных установок/Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Н.В. Демский и др.//Вестн. КрасГАУ. - 2007. -№ 3.-С.196-200.

7. Цугленок, Н.В. Методика определения теплофизических свойств зернового материала/Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Н.В. Демский и др.//Вестн. КрасГАУ. - 2007. - № 4 - С. 131-133.

8. Цугленок, Н.В. Методики определения теплофизических свойств зернового материала / Н.В.Цугленок, С.К.Манасян, Н.В.Демский и др.//Машинно-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение с.-х. товаропроизводителей Сибири: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. - Новосибирск: СибИМЭ, 2008. - С.382-388.

9. Манасян,С.К. Позонная зерносушилка блочно-модульной конструкции/С.К.Манасян, Н.В.Демский, О.В.Пиляева//Машинно-технологическое, энергетическое и сервисное обеспечение с.-х. товаропроизводителей Сибири: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. - Новосибирск: СибИМЭ, 2008. - 504-507.

10. Манасян,С.К. Моделирование и системная идентификация структуры негэнтропийных эмпирически целостных объектов / С.К. Манасян // Гомеостаз и окружающая среда: мат-лы Междунар. науч. конф. - Красноярск: КГУ, 1997. - С. 1822.

11. Манасян,С.К. Принципы конвективной сушки зерна / С.К. Манасян // Вестн. КрасГАУ. - 2008.-№ 6. - С. 145-150.

12. Цугленок, Н.В. Методологические основы построения многоуровневой системы моделей сушки зерна/Н.В. Цугленок, С.К. Манасян//Вестн. КрасГАУ. - 2008.-№6. -С. 139-145.

13. Манасян,С.К. Имитационное моделирование процессов сушки зерна в зерносушилках с.-х. назначения//Вестн. КрасГАУ. - 2008,- № 6. - С. 150-157.

14. Манасян,С.К. Комбинированная бункерная установка для сушки и очистки зернового материала /С.К. Манасян, О.В. ПиляеваУ/Вестн. КрасГАУ. - 2008,- № 6. -С. 135-148.

15. Манасян, С.К. Камерная зерносушилка / С.К. Манасян // Вестн. КрасГАУ. -2009.-№2.-С. 162-166.

16. Патент РФ на изобретение RU, МПК F 26 В 17/12. Зерносушилка/ Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Н.В. Демский. - № 2338984; опубл. 20.11.2008, Бюл. № 32.

17. A.c. 1483218 СССР, МКИ3 F 26 В 25/22. Способ сушки зерна и устройство для его осуществления/Л.В. Колесов, Н.М. Андрианов, С.К. Манасян, С.Г. Гусев, Ю.И. Заборо, В.В . Иванов, Е.Ф. Гришин. - Опубл. 30.05.1989, Бюл. № 20.

в других изданиях

18. Манасян, С.К. Обоснование автоматической системы управления процессом сушки в шахтных зерносушилках / Л.В, Колесов, Н.М. Андрианов, С.К. Манасян и др.//Состояние и перспективы развития электротехнических изделий с.-х. назначения: мат-лыIВсесоюз. науч.-техн. конф. (ВДНХСССР).-М., 1986.-С. 19-21.

19. Манасян, С.К. Совершенствование процесса сушки зерна в зерносушилках с.-х. назначения: дис.... канд. техн. наук / С.К. Манасян. - Л.-Пушкин, 1986. — 211 с.

20. Манасян,С.К. Математическое моделирование процесса сушки зерна в сушильных установках /Л.В. Колесов, С.КМанасян, Н.М.Андрианов и др. // Автоматический контроль и сигнализация в сельском хозяйстве - М.: ВИСХОМ, 1989. - С.101-118.

21. Манасян, С.К. Построение математической модели процесса сушки зерна и методы ее настройки / С.К. Манасян //Автоматизация технологических процессов послеуборочной обработки зерна: тр. ЛСХИ. - Л.-Пушкин, 1985. - С. 13-26.

22. Манасян,С.К. Математическое моделирование процесса сушки зерна в плотном подвижном слое/С.К. Манасян, Л.В. Колесов, Г.А. Коренькова и др.//Математическое моделирование уборочно-транспортных процессов: сб. науч. тр./ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград: ПМГ ВНИПТИМЭСХ, 1986. - С. 166-172.

23. Манасян,С.К. К построению обобщённой математической модели процесса сушки зерна / С.К. Манасян //Селекция, биология и агротехника сорго: сб. науч. тр./ ВНИПТИМЭСХ, ВНИИ сорго. - Зерноград: ПМГ ВНИПТИМЭСХ, 1984. - С. 114-122.

24. Манасян,С.К. Обоснование имитационной модели поступления зерна на послеуборочную обработку / У.А. Дагмирзаев, С.К. Манасян // Сб. науч. тр. НИПТИМЭСХ Нечерноземной зоны РФ. - Вып. 44. - Л.-Пушкин, 1985. - С. 98-104.

25. Манасян,С.К. Моделирование и идентификация процессов сушки зерна /Л.В.Колесов, С.К. Манасян, А.Г. Гущинский и др.//Автоматизация технологических процессов послеуборочной обработки зерна: тр. ЛСХИ. - Л.-Пушкин, 1989. - С.23-26.

26. Манасян,С.К. Амплитудно-фазовые частотные характеристики процесса сушки зерна /Л.В. Колесов, С.К. Манасян, Н.М. Андрианов и др.//Автоматизация технологических процессов послеуборочной обработки зерна: тр. ЛСХИ. - Л.-Пушкин, 1989.-С. 26-29.

27. Манасян,С.К. Построение моделей процесса сушки зерна / С.К. Манасян // Мат-лы XLIII науч.-техн. конф. ЧГАУ. - Челябинск, 2004 - С. 168-171.

28. Манасян,С.К. Идентификация моделей процесса сушки зерна / С.К. Манасян // Мат-лы XLIII науч.-техн. конф. ЧГАУ. - Челябинск, 2004,- С. 171-174.

29. Манасян,С.К. Оптимизация моделей процесса сушки зерна / С.К. Манасян // Мат-лы XLIII науч.-техн. конф. ЧГАУ. - Челябинск, 2004,- С. 174-177.

30. Цугленок, Н.В. Справочник по настройке и регулировке с.-х. машин: учеб. пособие /Н.В. Цугленок, Ю.Т. Цай, С.К. Манасян. - Красноярск, 2005. - 256 с.

31. Манасян,С .К. Мониторинг процесса сушки зерна в позонной шахтной зерносушилке / С.К. Манасян //Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - С. 273-275.

32. Манасян,С.К. Позопное управление процессом сушки в шахтпой зерносушилке /С.К. Манасян, Д.В. Глездов, В.М. Усольцев // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». -Красноярск, 2003. - С.129-131.

33. Манасян,С.К. Матричная модель состояния сложной технической системы / С.К. Манасян // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». - Красноярск, 2003. - С. 135-140.

34. Манасян,С.К. Алгоритм оценки качества технологического процесса по многим параметрам в условиях неполной информированности/С.К.Манасян, Н.И.Селиванов, Т.Ф.Солохина // Аграрная наука на рубеже веков: тез. докл. Всерос. науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2003. - С. 76-77.

35. Манасян,С.К. Подход к описанию динамики состояния технических объектов / С.К. Манасян // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Вып. 2 - Красноярск, 2004. - С.107-113.

36. Манасян,С.К. Подходы к формированию системы критериев эффективности многокритериальных задач функционирования технических систем / С.К. Манасян, Е.А. Михеев, Н.В. Петровский // Прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Вып. 2. -Красноярск, 2004. - С.137-141.

37. Манасян,С.К. Методика оценки и контроля качества технологического качества с.-х. агрегатов на основе вход-выходпой модели /С.К.Манасян, А.А.Вишняков, О.В.Лисунов и др. //Аграрная наука на рубеже веков: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф.- Красноярск, 2003. - С. 60-62.

38. Цугленок, Н.В. Системный подход к разработке и обоснованию критериев эффективности сложных технических систем /Н.В.Цугленок, С.К.Манасян, М.П.Курбатов и др.//Аграриая наука на рубеже веков: тез. докл. Всерос. науч.-практ. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т,-Красноярск, 2003. - С. 71.

39. Манасян, С.К. Прогнозирование характеристик процессов послеуборочной обработки зернового материала /Л.В. Колесов, С.К. Манасян // Проблемы автоматизации с.-х. производства. - Минск: БИМСХ, 1985. - С. 16-17.

40. Манасян, С.К. Численное моделирование стационарных режимов барабанной сушилки как объекта управления /Л.В. Колесов, Е.Т. Раженков, С.К. Манасян и др.// Автоматические системы оптимального управления технологическими процессами: тр. ТЛИ. - Тула, 1982. - С. 61-65.

41. Манасян,С.К. Численное моделирование стационарных режимов шахтной сушилки как объекта управления /Л.В. Колесов, Г.А. Коренькова, С.К. Манасян и др. //Автоматические системы оптимального управления технологическими процессами: тр. ТЛИ. - Тула, 1983. - С. 55-61.

42. Манасян,С.К. Динамические характеристики процесса сушки зерна /U.M. Андрианов, С.К. Манасян // Сб. науч. тр. ГрНИИМЭСХ.-Тбилиси, 1984 - С. 66-70.

43. Манасян,С.К. Идентификация модели процессов сушки зернового материала /Л.В. Колесов, С.К. Манасян// Проблемы автоматизации с.-х. производства. - Минск: БИМСХ, 1985.-С. 18-19.

44. Манасян,С.К. Моделирование управления процессом сушки и синтез системы управления параметрами многозонной шахтной зерносушилки /С.К, Манасян, Д.В. Глездов // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». -Красноярск, 2003. - С.131-135.

45. Манасян,С.К. Моделирование позонного управления процессом сушки зерна //Аграрная наука на рубеже веков: тезисы докл. Всерос. науч.-практ. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2003. - С. 77-79.

46. Манасян,С.К. Оптимальный синтез дифференциальных режимов позонной шахтной зерносушилки / С.К. Манасян //Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - С. 266-270.

47. Цугленок, Н.В. Экспериментальные исследования процесса сушки зерна /Н.В. Цугленок, С.К. Манасян // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Вып. 2. - Красноярск, 2004. -С.60-65.

48. Цугленок, Н.В. Методика лабораторных исследований по определению теплофизических характеристик зернового материала / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, A.B. Корепанов и др. // Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С. 226-228.

49. Манасян, С.К. Зависимость скорости витания твердой частицы от коэффициента формы /С.К. Манасян, Н.И. Селиванов, A.A. Туркин // Прил. к «Вести. КрасГАУ»: сб. ст. - Вып. 2. - Красноярск, 2004. - С. 72-76.

50. Манасян, CJC. К вопросу моделирования и идентификации одного класса сложных динамических систем / CJC. Манасян // Новые информационные Технологии: тез. докл. межреспубл. науч.-техн. конф. - Тбилиси: УНПО «Информатика», 1990. - С. 13-14.

51. Манасян, С.К. Использование внешних многоуровневых моделей динамики внутренних процессов сложных систем / С.К. Манасян. - Тбилиси: Информатика, 1990. -С. 23-26.

52. Манасян, CJC. Генерация случайного вектора с заданной системой стохастических связей для имитационного моделирования сложных систем / С.К. Манасян // Сб. науч. тр. - Тбилиси: УНПО «Информатика», .1990. - С. 21-23.

53. Манасян, С.К. Аналитико-имитационное моделирование тепломассообмена в системе «почва-растение-атмосфера» в условиях ведения агроэкологического мониторинга / С.К. Манасян // Технологии неистощительного землепользования: сб. науч. тр.; КрасГАУ. - Красноярск. - С. 101.

54. Манасян, С.К. Системный анализ и основы математического моделирования экосистем. Ч. 1. Математические модели и динамические характеристики линейных многомерных систем / С.К. Манасян. - Красноярск, 1997. - 24 с.

55. Цугленок, Н.В. К построению и структуризации признакового пространства динамической системы: задача декорреляции / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Г.И. Цугленок // Прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Вып. 2. - Красноярск, 2004. -С. 104-107.

56. Манасян, С.К. Построение динамических многомерных моделей с.-х. машин и агрегатов, их линеаризация / С.К.Манасян, А.СБишняков, О.В.Лисунов и др.// Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ», - Красноярск, 2003. - С. 118-122.

57. Цугленок, Н.В. Методологические аспекты исследований АПК и современные тенденции механизации /Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, А.А. Васильев, Н.И. Селиванов // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». - Красноярск, 2004. - С. 3-5.

58. Цугленок, Н.В. Некоторые аспекты с.-х. производства и современные тенденции его механизации /Н.В. Цугленок, Н.И. Селиванов, С.К. Манасян// Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». - Красноярск, 2003. - С. 3-7.

59. Манасян, С.К. К обоснованию исходных требований на проектирование предприятий послеуборочной обработки зерна / С.К. Манасян, Е.В. Завистовская, Н.В. Демский и др.//Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - С.263-266.

60. Цугленок, Н.В. Энергетический подход и энергосберегающая политика при возделывании с.-х. культур /Н.В. Цугленок, С.К. Мапасян// Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч.-практ. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006,-4.2.-С. 135-136.

61. Цугленок, Н.В. Проблемные вопросы сушки и послеуборочной обработки зерна /Н.В. Цугленок, С.К. Манасян // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил, к «Вестн. КрасГАУ». -2003. - № 1. - С. 122-125.

62. Цугленок, Н.В. Современное состояние и перспективы развития зерно сушильной техники / Н.В .Цугленок, С.К.Манасян, Н.В.Демский // Проблемы современной аграрной науки. - Красноярск, 2008. - С. 66-67.

63. Манасян, С.К. Модульный принцип построения комплексов послеуборочной обработки зерна / С.К. Манасян, Н.В. Демский //Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы Всерос. науч. конф.; Краснояр. гос. aipap. ун-т. - Красноярск, 2005. - С. 137-138.

64. Цугленок, Н.В. Методика обоснования и расчета средств технической оснащенности предприятий для послеуборочной обработки семян пшеницы / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян//Инновации в науке и образовании: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. и науч.-метод. конф., поев. 55-летию КрасГАУ. Ч. 2. -Красноярск, 2007. - С. 159-161.

65. Манасян, С.К. Место сушки в поточной комплексной организации послеуборочной обработки зерна /Н.В. Цугленок, Т.Н. Бастрон, С.К. Манасян и др.//Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф,; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С.235-237.

66. Цугленок, Н.В. Системный анализ технологий сушки зерна /Н.В. Цугленок, С.К. Манасян // Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - С. 260-263.

67. Манасян, C.K. Дублирующие модули комплексов послеуборочной обработки зерна / С.К. Манасян, Н.В. Демский //Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - С.351-352.

68. Манасян, С.К. Условия функционирования зерносушилок с.-х. назначения /С.К. Манасян, A.B. Корспанов, Ю.А. Книга и др, //Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С.228-229.

69. Манасян, С.К. Модель функционирования сушильных установок сельскохозяйственного назначения /С.К. Манасян, Н.В. Демский, A.B. Корепанов и др.//Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С.232-235.

70. Цугленок, II.B. Новые технологии сушки и сепарации зерпа / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян// Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2006. - 4.1. - С. 272-273.

71. Манасян, С.К. Высокопроизводительное использование агрегатов и совершенствование послеуборочной обработки зерна / С.К. Манасян, A.B. Мержеевский. - Красноярск: КСХИ, 1986. - 65 с.

72. Манасян, С.К. Моделирование процессов очистки зернового материала /JI.B. Колесов, С.К. Манасян// Автоматизация технологических процессов послеуборочной обработки зерна: тр. ЛСХИ. - Л.-Пушкин, 1985. - С. 3-13.

73. Цугленок, Н.В. К разработке теории процесса тепломассопереноса при сушке зерна /Н.В. Цугленок, С.К. Манасян //Аграрная паука на рубеже веков: мат -лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. -Красноярск, 2006. - С.275-281.

74. Цугленок, Н.В. Теоретические основы процессов тепло- и массообмена при сушке зерна/ Н.В. Цугленок, С.К. Манасян // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. ст. - Вып. 2. -Красноярск, 2004. - С. 52-54.

75. Цугленок, Н.В. Теоретические основы интенсификации процесса сушки зерна / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян// Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы Всерос. науч.-практ. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2005. - С. 134-135.

76. Манасян, С.К. Математическое моделирование процесса сушки зерна / С.К. Манасян, Д.В. Глездов, В.М. Усольцев // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». - 2003. - №1. - С.125-129.

77. Манасян, С.К. Модель оптимизации процесса сушки зерна / С.К. Манасян, Н.П. Сычугов //Сб. науч. тр. НИИСХ С-В им. Н.В. Рудницкого. - Киров, 1992. - С.46.

78. Манасян, С.К. Теоретические основы процесса сушки зерна: модели и методы / С.К. Манасян. —Красноярск, 2007. - 136 с.

79. Манасян,С.К. Методы интенсификации процессов сушки зерна II Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ»: сб. науч. ст. - Вып. 4. - Красноярск, 2007. - С. 89-92.

80. Манасян, CJK. Методологические положения разработки системы для вибродиагностики механизмов с.-х. машин / С.К. Манасян // Инновации в науке и образовании: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. и науч.-метод. конф. Ч. 2. -Красноярск, 2007. - С. 168-170.

81. Манасян, С.К. Система для вибродиагностики механизмов с.-х. машин // Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестнику КрасГАУ». - Красноярск, 2007. - С. 87-89.

82. Манасян, С.К. Виброустойчивость с.-х. машин / С.К.Манасян, Н.В.Демский, О.В. Пиляева и др .//Ресурсосберегающие технологии механизации сельского хозяйства: прил. к «Вестн. КрасГАУ». - Красноярск, 2007. - С.86.

83. Цугленок, Н.В. Классификация зерносушилок с.-х. назначения/НВ.Цугленок, С.КМанасян, НВ.Демский // Проблемы современной аграрной науки. - Красноярск, 2008. -С. 90-92.

84. Манасян, С.К. Конструктивные особенности сушильных камер зерносушилок сельскохозяйственного назначения и тенденции их развития /С.К.

Манасян, Н.В. Демский, Ю.А. Книга и др. // Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф.; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. - С.229-232.

85. Манасян, С.К. Позонная сушильная камера шахтной зерносушилки / Н.В. Демский, С.К. Манасян // Современные тенденции развития АПК в России: мат-лы V регион, науч.-пракг. конф. Ч. 2; Краснояр. гос. аграр. ун-т. - Красноярск, 2007. -С. 34-36.

86. Манасян, С.К. Конструкции позонных зерносушилок шахтного типа / С.К.Манасян // Проблемы современной аграрной науки: мат-лы Междунар. заоч. науч. конф. 15 октября 2007 г. - Красноярск, 2008. - С. 92-97.

87. Манасян, С.К. Имитационное моделирование конструктивных и режимных параметров процесса сушки зерна / С.К. Манасян // Проблемы современной аграрной науки: мат-лы Междунар. заочной науч. конф. 15 октября 2007. - Красноярск, 2008. -С. 41-45.

88. Манасян, С.К. Совершенствование конструкций бункеров активного вентилирования /С.К. Манасян, Н.В. Демский //Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. и науч.-метод. конф. с международным участием, 17 апреля 2008. - Красноярск: КрасГАУ, 2009.

89. Манасян, С.К. Комбинированная бункерная установка /С.К. Манасян, О.В. Пиляева, Н.В. Демский //Инновации в науке и образовании: опыт, проблемы, перспективы развития: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. и науч.-метод. конф. с международным участием 17 апреля 2008. - Красноярск: КрасГАУ, 2009.

90. Манасян, С.К. Методика разработки экспертных систем / С.К. Манасян // Инновации в науке и образовании: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. и науч.-метод. конф., поев. 55-летию КрасГАУ, 28 мая - 7 июня 2007 г.: сб. мат-лов. Ч. 2. -Красноярск, 2007. - С. 161-162.

91. Цугленок, Н.В. Применение метода экспертных оценок для выбора структуры показателей при комплексной оценке эффективности функционирования систем /Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Ю.Т. Цай //Вестн. КрасГАУ. - 2005. - № 7. -С. 191-197.

92. Манасян, С.К. Позонная шахтная зерносушилка блочно-модульной конструкции /С.К. Манасян, О.В. Пиляева, Н.В. Демский //Инновации в науке и образовании: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. конф., поев. 55-летию КрасГАУ. Ч. 2 . - Красноярск, 2007. - С. 170-173.

93. Манасян, С.К. Системная методика упрощенных практических расчетов эффективности технологических процессов послеуборочной обработки зерна / С.К. Манасян // Инновации в пауке и образовании: мат-лы Всерос. очно-заочной науч.-практ. конф., поев. 55-летию КрасГАУ. - Ч. 2. -Красноярск, 2007. - С. 185-187.

94. Gvaramia, G.G. For Determination of Thresholds Point Marks in Computerassisted Teaching Process / G.G. Gvaramia, Z.I. Tchkhaidze, Manasjan S.K. / CIES International Scientific Conference //Comparative and International Education Society, Pittsburg, 1991.-P.50-51.

95. Цугленок, Н.В. Зерносушилки сельскохозяйственного назначения / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Н.В. Демский. - Красноярск: КрасГАУ, 2007. - 100 с.

96. Цугленок, Н.В. Техника и технология сушки зерна: учеб. пособие / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Н.В. Демский. - Красноярск: КрасГАУ, 2007. - 153 с.

97. Вишняков, А.С. Обоснование и расчет параметров рабочих органов машин для послеуборочной обработки зерна: учеб. пособие /А.С. Вишняков, С.К. Манасян, О.В. Лисунов и др. - Красноярск: КрасГАУ, 2007. -151 с.

98. Манасян, С.К. Рациональные режимы сушки зерна в зерносушилках с.-х назначения: науч.-практ. рекомендации / С.К. Манасян. -Красноярск: КрасГАУ, 2007. - 59 с.

99. Манасян, С.К. Технологии сушки зерна: чем суше, тем лучше / С.К. Манасян // Aiponpecc: журн. предприятий АПК. - 2008. -№3. - С. 8-13.

Санитарно-эпидемиологическое заключение № 24.49.04.953Л. 000381.09.03 от 25.09.2003 г. Подписано в печать 9.02.2009 Формат 60x84/16. Бумага тип. № 1. Печать - ризограф.Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 1943 Издательство Красноярского государственного аграрного университета 660017, Красноярск, ул. Ленина, 117

Введение

Глава 1. Анализ состояния проблемы сушки зерна и постановка задач исследования.

1.1. Анализ технологических методов и средств сушки в поточной комплексной организации послеуборочной обработки зерна.

1.2. Конструктивные особенности сушильных камер зерносушилок сельскохозяйственного назначения и тенденции их развития.

1.3. Свойства зерна как объекта сушки.

1.4. Сушка зерна при различных состояниях зерновых слоёв.

1.5 Обзор и анализ математических моделей процессов сушки в зерносушилках сельскохозяйственного назначения.

1.6 Выводы.

Глава 2. Имитационное моделирование процессов сушки зерна

2.1. Модель функционирования сушильных установок сельскохозяйственного назначения.

2.2. Методика построения математической модели функционирования сушильной камеры зерносушилки.

2.3. Разработка системы имитационных моделей процессов сушки зерна

2.4. Адаптация системы моделей к условиям технической эксплуатации зерносушилок.

2.5. Выводы.

Глава 3. Программа и методика проведения экспериментальных исследований процессов сушки зерна.

3.1. Разработка этапов и программы экспериментальных исследований.

3.2. Техническое обеспечение и обоснование способов организации экспериментальных исследований системы сушки.

3.3. Методика оценки непрерывно изменяющихся параметров влажности и температуры в сушильной камере.

3.4. Организация лабораторных исследований по определению тепло-влагообменных характеристик распределения зерновых слоёв в сушильной камере.

3.5. Обоснование численных экспериментов с сушильной системой

3.6. Выводы.

Глава 4. Результаты натурных, лабораторных и численных экспериментов процесса сушки зерна.

• 4.1. Анализ степени взаимодействия параметров состояний системы сушки зерна.

4.2. Определение числовых характеристик входных и выходных параметров системы имитационных моделей.

4.3. Оценка расхождения теоретических и экспериментальных параметров предлагаемой системы сушки зерна.

4.4. Аппроксимация передаточных функций для шахтной и барабанной сушилок.

4.5 Определение оптимальных динамических режимов системы сушки, регулирующих распределение температуры и влажности в зерновых слоях.

4.6 Обоснование качественных технологических приёмов, обеспечивающих эффективность сушки зерна.

4.7 Выводы.

Глава 5. Алгоритмы идентификации имитационных моделей процессов сушки зерна в сушильных камерах зерносушилок сельскохозяйственного назначения.

5.1. Функциональная идентификация по плотности потока массобмена в сушильной камере.

5.2. Исследование области допустимых параметров алгоритмов идентификации, имитирующих физические характеристики взаимодействия зернового материала с агентами сушки.

5.3. Исследование математической и физической корректности моделей

5.4. Разработка физических и математических критериев подобия систем сушки при различных типах зерносушилок.

5.5. Моделирование передаточных функций системы сушки зерна, формируемых в различных типах зерносушилок.

5.6. Влияние начальных данных на статистическую устойчивость системы сушки зерна.

5.7. Выводы.

Одной из важнейших задач, обеспечивающих продовольственную безопасность страны, является увеличение производства зерна за счет сокращения производственных потерь зернового подкомплекса АПК, улучшения качества послеуборочной обработки. Особое значение имеет технология сушки, которая в природно-климатических зонах с повышенным увлажнением является наиболее проблемным звеном в послеуборочной обработке зерна. Сушка зерна при правильной организации позволяет повысить качество и сохранить огромный объем продукции. В Красноярском крае значительная часть зерносушилок устарела как физически, так и морально, эксплуатируется с перерасходом топлива и с производительностью ниже паспортных показателей. Не всегда удовлетворяются и агротехнические требования для шахтной, барабанной и других типов зерносушилок, в своем большинстве использующих статический способ сушки.

Изучение вопроса совершенствования процесса сушки зерна на основе аналитических методов отражено в работах отечественных и зарубежных ученых: В.П. Горячкина, В.Г. Антипина, А.Б.Лурье, A.B. Лыкова, В.И. Анискина, A.B. Авдеева, Н.М. Андрианова, В.А. Резчикова, Н.В. Цугленка, В. Мальтри, Л. Отена, Л. Пабиса, Е.А.Смита и др.

Перспективными направлениями, позволяющими сбалансировать основные составляющие процессов тепломассообмена, связанные с взаимодействием зерна с тепловой и охлаждающей энергией являются использование позонного способа сушки и системообразующих элементов сушильных установок. Они предусматривают распределенное управление и дифференцированные режимы за счет блочно-модульной конструкции зерносушилок с разными типами внут-риконструкционных элементов отдельных блоков и раздельной напорно-распределительной системой отдельных модулей. Эти две группы важнейших параметров, позволяющих соблюдать необходимую скорость и режим продвижения зерна, температурный и динамический режимы, необходимо привести в соответствие с принципами многофункциональности, синергизма и системного моделирования машин и технологий в АПК. В системной постановке они связаны с показателями эффективности процесса сушки зерна.

Отсутствие единой структурной теории функционирования зерносушилок, позволяющей строить многоуровневые модели процесса сушки исходя из положений методологии энергетических и материальных балансов и критериев, сдерживает развитие научно-технического прогресса в области зерносушиль-ной техники. Исследования по имитационному моделированию процессов сушки зерна на основе системно-энергетической имитации ранее не выполнялись.

Работа выполнена в соответствии с межведомственной координационной программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития АПК РФ на 2001-2005 гг., координационным планом НИР СО Россельхозакадемии на 2006-2010 гг. и планами НИР КрасГАУ 1986.2008 гг.

Цель работы. Разработка имитационных моделей процессов сушки зерна для снижения энергетических затрат в зерносушилках с.-х. назначения.

Объект исследований. Процессы сушки зерна в шахтных, барабанных, камерных и бункерных зерносушилках.

Предмет исследования. Закономерности формирования, изменения и взаимосвязь технологических и технико-экономических показателей, параметров, режимов, и производственных условий при использовании различных схем функционирования зерносушильных комплексов.

Для реализации цели работы были поставлены следующие задачи:

1. Провести анализ состояния вопроса по моделированию процессов сушки зерна для повышения эффективных качественных показателей функционирования зерносушилок с.-х. назначения и снижения энергозатрат.

2. Разработать имитационные модели процесса сушки зерна в зерносушилках с.-х. назначения и методику их идентификации для конкретной сушилки и вида зерна.

3. Провести экспериментальные исследования процесса сушки зерна для настройки имитационных моделей сушильных зон и камер в существующих и предлагаемых позонных зерносушилках блочно-модульной конструкции.

4. Провести численный эксперимент и имитацию процессов сушки зерна с адаптацией к опытным данным.

5. Разработать модели и алгоритмы идентификации и оптимального управления процессов позонной сушки зерна.

6. Получить оценки технологической и технико-экономической эффективности дифференцированных режимов позонного способа сушки зерна.

Методы исследования. В теоретических исследованиях применены методы системного анализа, имитационного моделирования, идентификации, алгоритмизации и оптимизации, положения теории тепломассопереноса и теории сушки коллоидных капиллярнопористых тел, математической статистики, статистической динамики с.-х. машин и агрегатов.

При проведении экспериментальных исследований за основу были приняты методики проведения опытов и испытаний зерносушилок, государственные и отраслевые стандарты, требования и нормы метрологии, контроля качества технологических процессов, планирования экспериментов, теории подобия и моделирования.

Научная новизна. Разработана имитационная модель процесса сушки зерна в типовых слоях; методология построения обобщенных моделей зерносушилок с.-х. назначения с заданными условиями однозначности, их корректного упрощения и использования для осуществления технологических процессов сушки, отволаживания, нагрева, вентилирования и охлаждения. Разработаны методики настройки имитационных моделей; программы численной реализации по уровням их построения и стадиям идентификации; алгоритмы вычисления коэффициентов характеристических уравнений и передаточных функций непосредственно через модельные параметры зерносушилки данного типа и конструкции. Разработаны модели оптимизации при решении задач параметрического синтеза сушильной камеры, имитации и управления процессом сушки зерна в режиме реального времени. Разработаны методы построения эффективных режимов сушки зерна.

Практическая значимость работы. Разработана методика оценки технологической эффективности функционирования существующих и разрабатываемых зерносушилок. Разработанные рекомендации и номограммы утверждены в качестве основного документа по выбору параметров и режимов зерносушилок для с.-х. организаций отделом механизации и материально-технического обеспечения Агентства сельского хозяйства администрации Красноярского края. Разработанные конструкции шахтных, барабанных, камерных и бункерных сушилок и эффективные режимы сушки зерна приняты к внедрению СКВ «Брянсксельмаш».

Реализация результатов исследований. Полученные результаты теоретических разработок позонного способа сушки зерна в серийных и перспективных зерносушилках и дифференцированные ускоренные режимы сушки зерна в шахтных и барабанных сушилках внедрены в хозяйствах: СПК «Солонцы» Емельяновского района, КФХ «Шейнмаер» и СХПК «Лапшихинский» Ачинского района Красноярского края, Кировской лугоболотной опытной станции ВНИИ кормов им. В.Р. Вильямса; племхозяйстве «Луговой» Оричевского района Кировской области, совхозе «Россия» Маловишерского района Новгородской области и др. Результаты НИР по разработке зерносушилок блочно-модульной конструкции приняты к внедрению Агентством сельского хозяйства Красноярского края и СОАО «Краснополянское» Назаровского района. Технические решения по оптимизации технологических и технико-экономических параметров и режимов работы различных конструкций зерносушилок, реализующих позонный способ сушки, внедрены в ЗАО «Светлолобовское» Новосе-ловского района. Методики расчета конструктивных и режимных параметров, системного моделирования и оценивания критериев технологической и технико-экономической эффективности зерносушилок используются в учебном процессе Красноярского ГАУ и изложены в учебных пособиях с грифами Министерства сельского хозяйства РФ и СибРУМЦ.

На защиту выносятся:

- методология имитационного моделирования технологического процесса сушки на зерноочистительно-сушильных комплексах, функционирующих в условиях зон повышенного увлажнения;

- построение и использование многоуровневой системы имитационных моделей сушки зерна и многостадийная система их идентификации;

- теория и методика расчета параметров процесса позонной сушки зерна с использованием дифференцированных режимов;

- системное оценивание интенсивности процесса сушки зерна; результаты оценки использования позонного способа в с.-х. сушилках;

- модели, методы, алгоритмы и программы построения эффективных режимов многозонных зерносушилок;

- практические рекомендации по переводу зерносушилок с.-х. назначения на позонный способ сушки и конструкции зерносушилок шахтного, барабанного, камерного и бункерного типа.

Достоверность основных положений, выводов и рекомендаций подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований, испытаний разработанных технологий, режимов и процессов сушки зерна, проверкой адекватности отдельных подмоделей, их вычислительной, математической и физической корректности.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены и одобрены на международных, всероссийских и региональных научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах в Красноярском ГАУ (КСХИ, 1986-2008); СПбГАУ (ЛСХИ, 1983-1986, 1990-1993 гг.); СЗНИИМЭСХ (НИПТИМЭСХ НЗ РФ, СПб.-Пушкин, 1982-1985); НИИСХ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого (НПО «Луч», г. Киров, 1992); Тульском ГТУ (ТПИ, 19821984); Вятской ГСХА (Кировский СХИ, 1985,1993); КНИИСХ (Красноярск, 1986); Челябинском ГАУ (2004); ВНИПТИМЭСХ (Зерноград, 1984); Белорусском ИМСХ (Минск, 1984); СКБ «Брянсксельмаш» (1984-1986 гг.); ВНИИ-Электропривод (ВНИиПКИ по автоматизированному электроприводу, 1986); ОАО «ВИСХОМ» (1985-1990, 2003-2004гг.); ВИМ (2003); СибФУ (Красноярский ГУ, 1997-1998); ВВЦ РФ (ВДНХ СССР, 1986); CffiS (Comparative and International Education Society, Питтсбург, США, 1991); УНПО «Информатика» (г. Тбилиси, 1990), КНЦ СО РАН (Красноярск, 1995-1997); СибИМЭ (Новосибирск, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 95 печатных работ, в том числе 1 монография и 13 статей в изданиях, рекомендованных ВАК для публикации материалов докторских диссертаций; получены 2 патента, 3 положительных решения по заявкам на изобретения и 1 авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов по работе, списка литературы, приложений. Работа изложена на 275 страницах, содержит 61 рисунок, 15 таблиц и приложение.

Общие выводы

1. Проведенный анализ состояния проблемы повышения эффективности сушки зерна позволил установить, что одним из перспективных направлений его совершенствования (при этом повышения качества, уменьшения числа пропусков и затрат) является применение позонного способа сушки с дифференцированным заданием режимов, обеспечивающих поддержание стационарного процесса независимо от внешних возмущающих воздействий.

2. Разработанная общая многоуровневая модель процесса сушки позволила получать имитационные модели типовых слоев зернового материала, отличающихся кодом дифференциального оператора, числом уравнений, порядком значений модельных коэффициентов. Она включает только основные измеряемые переменные состояния, режимные параметры и идентифицируемые модельные коэффициенты и характеризуется свойствами грубости, гибкости, общности и простоты. Проведенный численный эксперимент на основе обобщенных моделей зерносушилок всех типов позволил выявить направления их реконструкции и модернизации и определить рациональные параметры и режимы сушки зерна.

3. Теоретические и экспериментально-эксплуатационные исследования, полученные оценки структуры объектов и динамики процессов позволили разработать алгоритмы и программы определения передаточных функций, частотных характеристик, переходных процессов. Сопоставление расчетных характеристик с экспериментальными показывает, что рассогласование не превышает 5.8%. Полученные числовые значения оценочных показателей доказывают, что предлагаемые дифференцированные режимы позонных зерносушилок интенсифицируют процесс сушки на 15.35% .

4. Обоснованные технологические процессы позонной сушки зерна, реализующие эффективные режимы сушки с интенсификацией и взаимным согласованием внутреннего и внешнего влагообмена и сбалансированностью взаимодействия зерновых слоев и потоков сушильного агента, позволили разработать конструкции позонных зерносушилок шахтного, камерного, бункерного и барабанного типов, отличающиеся в 1,5-2,3 раза меньшей неравномерностью распределения агента сушки и возможностью регулирования его расхода и температуры. Повышается равномерность (в среднем в 3-4 раз) и диапазон (в 1,5-2 раза) регулирования экспозиции (общей и по зонам сушки). Это позволяет сократить число пропусков и в большинстве случаев ограничиваться однократным, что сокращает затраты в 1,15-1,47 раз, повышает качество сушки и технологичность сушильных установок.

5. На основании проведенных экспериментальных исследований установлены зависимости для настройки имитационных моделей. Разработанные алгоритмы идентификации, объединенные в многоступенчатую систему, позволяют проводить: настройки модели и ее алгоритмизацию с решением задачи оптимального управления; предвычисления оценочных характеристик; прогнозирования выходных параметров; контроль переменных состояния и регулирования процессов сушки зерна в режиме реального времени. Модель мониторинга процессов сушки зерна позволила обосновать систему позонного контроля параметров состояния. Методика контроля качества технологического процесса позволила установить предельные значения дисперсии входной влажности зерна (в зависимости от т,Го), при которых выходной процесс не выходит за границы агротехнических требований. Вероятность сохранения допуска (относительная длительность нормального функционирования технологического процесса) возрастает с 0,45-0,60 (в существующих) до 0,70-0,80 (в реконструированных) и 0,75-0,85 (в предлагаемых) зерносушилках.

6. Дифференцированный подвод сушильного агента по высоте сушильной камеры, разделенной в отношениях 1:(1—2):1, интенсифицирует процессы сушки зерна по производительности. Во всех случаях, когда это позволяют качественные характеристики сушимого материала и обусловлено схемой технологических процессов, рекомендуется использовать убывающий метод построения режимов по температуре сушильного агента, а в других — возрастающе-убывающий. При построении дифференцированных режимов сушки, определении предельно допустимых значений температуры нагрева зерна (<2доп) необходимо учитывать не только влажность Ж01, но и температуру <201, а также экспозицию сушки в данной зоне и режим сушки (отлежки, отволаживания, нагрева, охлаждения) в предыдущей зоне (1-1), что позволяет обеспечивать необходимую сбалансированность процессов по параметрам времени, скорости, температуры, которые определяются по разработанным регрессионным моделям позонной сушки зерна, задающим величины основных параметров состояния на выходе каждой из зон сушки.

7. Технико-экономический анализ предлагаемых методов построения эффективных режимов интенсифицированных процессов сушки зерна показал, что они позволяют повысить показатели работы зерносушилок всех типов: удельного расхода топлива - на 10. 14%, удельных затрат теплоты на удаление условной влаги — на 12. 15%. Экономический эффект от предлагаемых режимов сушки зерна составляет 150-180 руб. на 1 пл. т обработанного материала, а в масштабах Восточной Сибири расчетное значение составляет более 110 млн руб. в год.

ключения.

Существующие конструкции зерносушилок (ШС, КС, БАВ, БС) используют статический способ управления, что вступает в противоречие с динамическим распределением параметров процессов сушки зерна и не позволяет дифференцированно задавать режимные параметры сушки по высоте и времени, что приводит к снижению интенсивности процесса сушки для обеспечения качественных показателей сушимого зернового материала.

Системы управления известных конструкций зерносушилок осуществляют не распределенное по параметрам, а сосредоточенное и статическое задание скалярными величинами управляющих параметров (температуры агента и экспозиции сушки, а также скорости сушильного агента и др.). Поэтому целесообразно использовать сушилки, осуществляющие позонный способ сушки, предусматривающий дифференцированные режимы и векторное управление процессом.

Зерносушилка должна иметь блочно-модульную структуру с несколькими камерами разного целевого назначения. Сушильная камера должна состоять из нескольких зон сушки (число зон не менее трёх), содержать внутренние системообразующие элементы, совмещенные с воздухораспределителями, слоеформи-рующими, зернонаправляющими, перемешивающими и задерживающими элементами.

Наличие высокотемпературных (ШС, БС, АКС), среднетемпературных (КС) и низкотемпературных (БАВ) сушилок, имеющих большой диапазон экспозиций сушки (от очень малых значений для АКС, средних для БС и ШС, больших для КС и очень больших для БАВ) позволяет организовать эффективную работу сушильных линий с рациональным использованием технологических приемов для оптимизации сушки зерна.

В начале процесса в первой зоне целесообразно использовать псевдоожи-женное состояние слоя зернового материала (фонтанирующее, кипящее или взвешенное), позволяющее быстро нагреть зерно до допустимых температур.

В следующих зонах сушки и отлёжки использовать слои зернового материала с меньшими порядковыми номерами (плотные и рыхлые), позволяющие осуществить требуемый влагосъём при соблюдении необходимых для качества и интенсивности балансов температуры, времени, внешнего влагообмена и внутреннего влагопереноса.

В существующих конструкциях сушильных камер (ШС, БС, КС, БАВ) и в сушильных линиях (из нескольких сушилок) путем конструктивных изменений и дифференцированного выбора режимных параметров в начале, середине и в конце периода сушки, возможно добиться качественного изменения характера сушки.

Целесообразно использовать предварительный подогрев зернового материала в бункере-накопителе перед входом в сушильную камеру, а также промежуточную отлёжку, перемешивание или охлаждение.

В первой зоне использовать сушильный агент с повышенными до допустимых значений температурой и влагосодержанием (нисходящие режимы в случае, когда параметры зернового материала и агента сушки находятся в допустимой области; а в противном случае, напротив, применять восходящий режим). В следующих зонах значения этих параметров уменьшать.

В целях экономии топлива использовать рециркуляцию сушильного агента в сушильной камере.

Выбирать конструктивные и режимные параметры, способствующие механическому перемешиванию зерна в сушильной камере, увеличению активной поверхности, т.е. увеличению "разрыхленности" слоя (например, переход от плотного малоподвижного к плотному подвижному и к разрыхленному состоянию), увеличению порядкового номера слоя в пределах группы слоев, соответствующих типу данной зоны сушильной камеры.

При использовании дифференцированных режимов процесс приближается к изотермическому, уменьшается экспозиция сушки, увеличивается производительность сушилки. В отличие от режимов с постоянной температурой сушильного агента и режимов с рециркуляцией зерна, в этом случае отпадает необходимость создания в сушильной камере зон отлежки и зон промежуточного охлаждения (осциллирующих режимов).

Дифференцированный ускоренный метод сушки: одновременное изменение нескольких режимных параметров (увеличение Т0,у,Д0) не приводит к нежелательным последствиям, которые имели бы место при таком изменении каждого из них в отдельности или в другой зоне сушильной камеры (например, в конце периода сушки) или при другой (большей) экспозиции данного изменения: увеличение Ур— к перегреву, увеличение Д0-к увлажнению, увеличение V - к недосушке.

Предусмотреть возможность рециркуляционного режима, который может быть вызван соответствующими условиями функционирования ПОЗ в сушилках непрерывного действия. Применение этого метода в сушилках периодического действия особенно важно, так как позволяет увеличить их производительность и обеспечить поточность обработки.

Для повышения ритмичности работы технологических сушильных линий и сглаживания действия неравномерности поступления зерна культуры, обрабатываемой на данной линии ПОЗ, а также в случае одновременного поступления нескольких культур необходимо использовать многоцелевые и специализированные бункера активного вентилирования, общая емкость которых выбирается исходя из характерных для данного хозяйства значений коэффициента накопления.

Эффективность сушильных установок во многом зависит от выбранных методов и режимов сушки, типа сушильной установки и ее расчета. Эти вопросы решаются при проектировании сушильных установок. Проектирование и расчет сушильных установок должны базироваться на известных принципах технологии сушки, в зависимости от объекта сушки выбираются наиболее рациональный метод и оптимальный режим сушки, и на этой основе производят выбор или разработку конструкции и расчет.

1.3. Свойства зерна как объекта сушки

В процессе послеуборочной обработки зерна сушка занимает важное место, так как от параметров сушильных установок и процесса сушки зависит качество зерна, и его хранение также будет благополучным лишь при соблюдении надлежащих правил сушки. Сушка является основной технологической операцией по удалению избыточной влаги; от ее эффективности во многом зависят качественные показатели зерна.

Внедрение новых методов и прогрессивных технологий в процесс сушки зерна является важнейшим средством повышения эффективности работы зерно-сушильного оборудования. К нему предъявляются жесткие требования по качеству просушенного зерна (сохранность, незагрязненность продуктами сгорания топлива, сохранение качественных характеристик массы); возможность сушки зерна различного диапазона влажности; использование сушильного оборудования для различных культур; высокие технико-экономические и технико-технологические параметры; минимальная масса, габаритные размеры и прочность передвижных зерносушилок; простота, надежность и безопасность сушильного оборудования; возможность автоматизированного контроля и управления процессом для минимизации потерь и затрат на сушку, сохранения и повышения качества зерна.

Основы теории процесса и технология сушки зерна базируются на работах таких ученых, как A.C. Гинзбург, В.П. Горячкин, И.И. Ленарский, Г.К. Филонен-ко, И.М. Федоров, A.B. Лыков, A.B. Нестеренко, В.Л. Кретович, Н.П. Козьмина, Л.Н. Любарский, Н.И. Соседов, С.Д. Птицын, В.И. Атаназевич, П.К Платонов, В.И. Жидко, В.А. Резчиков, Г.С. Окунь и других.

Эффективность процесса сушки зерна во многом зависит и от режимов, методов и типов сушильных установок. Принципы технологии сушки, в зависимости от объекта сушки, должны использовать наиболее рациональный метод и оптимальный режим сушки для достижения требуемых параметров. Доведение зерна до определенной влажности зернового слоя определяется количеством агента сушки, его скоростью и соотношением его основных параметров (влажности и температуры) с параметрами сушимого материала [31-37].

Влага в зерне, как в любом живом организме, - это среда, в которой совершаются все реакции обмена веществ. При увеличении влажности зерна выше определенного уровня, так называемой кондиционной влажности, в зерне появляется свободная влага, что приводит к активизации жизнедеятельности зерна. Задача сушки заключается в снижении влажности зерна до кондиционной. Влажность зерна, поступающего на сушку, зависит от многих факторов, т.е. от так называемой предыстории зерна. Различают четыре состояния зерна по влажности: сухое, средней сухости, влажное и сырое (табл. 1.4), которые определяют стойкость зерна при хранении. Интервалы, характеризующие состояние зерна по влажности, для разных культур имеют разные значения. Влажность зерна зависит от условий, в которых оно находится. Зерно - хороший сорбент, что объясняется высокой скважистостью зерновой массы и капиллярно-пористой структурой зерновок. Вся зерновка пронизана микрокапиллярами, радиус которых менее Ю-5см, и макрокапиллярами, радиус которых более 10~5 см, вследствие чего активная поверхность зерна, через которую происходит влагообмен с окружающей средой, в сотни тысяч раз превышает площадь геометрической поверхности [38,39].

Зерна различных культур имеют свои особенности сушки, обусловленные их биолого-технологическими свойствами. В структурном отношении зерновка любой культуры представляет собой анизотропное коллоидное капиллярно-пористое тело со сложным строением отдельных частей. Верхние или плодовые оболочки пшеницы состоят из трех слоев плотных одревесневевших клеточных стенок с большим количеством капилляров и микропор, через которые пары воды легко могут проникать внутрь зерновки и этим же путем удаляться при сушке. Второй слой оболочек, - семенной, также состоит из трех слоев: верхнего (прозрачного), среднего (пигментного) и нижнего (прозрачного набухающего). Они отличаются от плодовых оболочек относительно малой проницаемостью для газов и паров. Всего на оболочки приходится 5-8% массы зерновки. Алейроновый слой состоит из одного ряда толстостенных клеток, на него приходится 5 — 8% массы зерна. Основная часть зерна, — эндосперм, состоит из тонкостенных крупных клеток, заполненных в основном крахмальными зернами. На эндосперм в пшенице приходится 77-85% массы зерна, 1,5-3% массы зерна приходится на зародыш, состоящий из живых клеток, очень чувствительных к воздействию теплоты. В состав зерна входят вода, белки, жиры, углеводы (крахмал, сахар и др.), клетчатка, зола, минеральные вещества (ка, К, Са, М§, Р, Бе), витамины (В., В2, РР, С).

Активная поверхность зерен, способная адсорбировать влагу, представляет собой площадь поверхности стенок капилляров, пронизывающих зерно. Вследствие отсутствия макрокапилляров при сушке может происходить разрушение структуры зерна. Интенсивность перемещения влаги внутри зерна способствует образованию и развитию микротрещин (на поверхности зерна или внутри эндосперма); при этом могут быть повреждены алейроновый слой, а затем и оболочки. Величина образующегося в процессе сушки градиента влагосодержания в первый момент времени значительна. Влага, находящаяся в капиллярах оболочек зерна, вследствие углубления зоны испарения быстро превращается в пар. Резкое увеличение объема образующегося пара вызывает деструктивные изменения оболочек и поверхностного слоя зерна. Большинство трещин в зернах образуется при сушке в диапазоне влажности 19—14%, но они наиболее многочисленны, когда сушка начинается при высокой влажности. Быстрое охлаждение высушенного зерна способствует увеличению количества трещин. Если трещины и нарушают алейроновый слой, служащий хранилищем питательных веществ для зародыша, то посевные качества зерна при этом не снижаются. Однако технологические, в частности крупяные, достоинства зерна в этом случае ухудшаются, так как алейроновый слой и оболочки не могут служить надежной защитой ядра от раскалывания при переработке. Поэтому изменения технологических свойств зерна могут возникать не только по причине его перегрева, но и вследствие искусственного нарушения связи влаги с твердым скелетом зерна. Скорость и продолжительность теплового воздействия влияют также на состояние углеводного и липидного комплексов зерна.

Рассмотрение зерна как объекта сушки показывает, что при разработке технологии сушки необходимо учитывать коллоидную капиллярно-пористую структуру зерна, его гигроскопичность, зависимость теплофизических характеристик от влажности, зависимость коэффициента диффузии влаги от температуры зерна, термоустойчивость (термочувствительность) зерна, а также физические свойства зерновой массы.

Степень денатурации белков - сложная функция температуры нагрева зерна, его влажности, времени действия температуры, она зависит от природы белка. Количественная сторона воздействие этого комплекса факторов была определена скоростью денатурации, пропорциональной концентрации воды (влажности зерна) и температуре нагрева зерна. Так, с повышением температуры зерна на 10 °С (при постоянной влажности) скорость денатурации увеличивается в 2 - 4 раза, с повышением влажности при неизменной температуре скорость денатурации также увеличивается, причем, увеличение влажности на 3- 4 % эквивалентно увеличению температуры на 10 °С. В начальной стадии денатурации наблюдается процесс обратимости денатурации (процесс ренатурации). Благодаря этому при длительном хранении зерна растворимость альбуминов и глобулинов, а также энергия прорастания и всхожесть частично или полностью восстанавливаются.

В связи с тем, что белки зародыша более чувствительны к нагреву, чем белки эндосперма, предельная температура нагрева семенного зерна в зерносушилках всех типов ниже, чем продовольственного. Согласно действующей инструкции максимальный нагрев семян пшеницы, ржи, ячменя, подсолнечника, гречихи, проса, овса не должен превышать 40°С, а температура агента сушки - 70°С. При сушке бобовых культур и риса-зерна нагрев семян не должен превышать 35°С, а температура агента сушки - 60°С [1,2].

Состояние зерновой массы характеризуется влажностью, температурой, теплоемкостью, теплопроводностью, температуропроводностью, сыпучестью, объемным весом, скважистостью, плотностью, парусностью, критической скоростью, удельным весом, упругостью.

Влажность зерна. Может быть выражена в процентах ко всей зерновой массе, или в процентах к массе абсолютно сухого вещества, т.е. iv ш = — 100;™с=—100, (1.1) где м> — влажность зерна, % по отношению ко всей массе влажного зерна; м>с — влажность зерна, % по отношению к массе абсолютно сухого вещества; IV— С количество влаги, содержащейся в массе влажного зерна, кг; — масса влажного г1 зерна, кг; с — масса абсолютно сухого вещества зерна, кг.

Состояния по влажности (т.е. содержание влаги в процентах к общей массе, по которому зерно подразделяют на сухое, средней сухости, влажное и сырое, для некоторых культур) приведены в таблице 1.4.

В практике сушки зерна и при расчете сушилок пользуются обычно влажностью м>, но при лабораторных исследованиях процесса сушки часто удобнее вести расчеты по влажности wc. Пересчет и (%) можно сделать по следующим формулам:

100м> 100м>

--=--П 9 Л

100-ту с Ш-\»с9 1}

1. Федеральный закон РФ «Об энергосбережении» // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 1997. — №6. — С. 28-32.

2. Типовые нормы выработки на стационарные сельскохозяйственные работы. М.: Центр, нормативно-исследоват. станция РосНИС arpo пром, 2001.-130 с.

3. Лачуга Ю.Ф. Стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции // Техника в сельском хозяйстве, 2004. №1. - С. 3-7.

4. Лачуга Ю.Ф. Новые технологии и техника для сельского хозяйства России // Техника в сельском хозяйстве, 2004. — №6. С. 3-9.

5. Жалнин, Э.В. Стратегия перспективного развития механизации уборки зерновых культур / Э.В. Жалнин // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2004. №9. - С. 3-15.

6. Елизаров, В.П. Принципы формирования федеральной системы технологий и машин для растениеводства / В.П. Елизаров, В.М. Бейлис // Тракторы и с.-х. машины, 2005. №1. - С. 9-10.

7. Цугленок Н.В. Энергетический подход и энергосберегающая политика при возделывании сельскохозяйственных культур / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян // Аграрная наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф. -Красноярск, 2006. С. 135-136.

8. Тарасенко, А.П. Снижение затрат энергии при послеуборочной обработке• N чзерна / А.П. Тарасенко, М.Э. Мерчалова // Энергосбережение в сельском хозяйстве: мат-лы международной научно-технической конференции. — М., 1998.-С. 99-100.

9. Малин Н.И. Теория и практика энергосберегающей технологии сушки зерна / Н.И. Малин. М., 2003. - 112 с.

10. Рябова, Т.Ф. Совершенствование нормирования и снижение удельных затрат топлива на сушку зерна Текст. /Т.Ф. Рябова, И.Н. Новак//

11. Экспресс-информация. Серия «Элеваторная промышленность». — М.: ЦНИИТЭИ Минхлебопродуктов СССР, 1983, вып. 21. 22 с.

12. Анискин, В.И. Обоснование энергосберегающих технологий сушки зерна / В.И. Анискин // Труды ВИМ. Вып. 52. М., 1982. - С. 43-47.

13. Чижиков, А.Г. Основные направления развития технологии и технических средств сушки зерна и семян //Сб. науч. тр./ВИМ: Механизация уборки, послеуборочной обработки и хранения урожая с.-х. культур. Т. 132. - М., 2000. - С. 79-90.

14. Егоров, Г.А. Управление технологическими свойствами зерна /Г.А. Егоров. М.: Колос, 2000. - 348 с.

15. Малин, Н.И. Снижение энергозатрат на сушку зерна Текст. / М.И. Малин М.: ЦНИИТЭИ хлебопродуктов, 1991. - 54 с.

16. Чижиков, А.Г. Анализ конструкций современных зерносушилок и пути их совершенствования Текст. /А.Г. Чижиков, Г.С. Окунь // Земледельч. механика в растениеводстве: Сб. науч. докл./ Междунар. науч.-практ. конф. М.: ВИМ, 2001.- Т. 3, ч.2. - С. 174-183.

17. Авдеев, A.B. Расчет энергозатрат в слоевых зерносушилках /A.B. Авдееви др. // Тракторы и с.-х. машины, 2004. №10. - С. 40-42.

18. Волхонов, М.С. Термодинамический метод расчета производительности,энергозатрат и КПД сушилок / М.М. Волхонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2007. — №9. С. 51.

19. Сычугов, Ю.В. Новые технологии и технические средства послеуборочной обработки зерна / Ю.В. Сычугов // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2004. №6. - С. 22-24.

20. Тарасенко, А.П. Совершенствование средств механизации послеуборочной обработки семян // А.П. Тарасенко и др. // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2006. №1. - С. 50-51.

21. Галкин, А.Д. Реконструкция семяочистительно-сушильных линий / А.Д. Галкин и др. // Тракторы и с.-х. машины, 2004. №5. - С. 27.

22. Авдеев, A.B. Перспективная зерносушильная техника/А.В. Авдеев, М.А. Жуков, В.Д. Сапожников// Землед. механика в растен-ве: Сб. науч. тр./ Междунар. науч.-практ. конф. Т. 3, ч.2. - М.: ВИМ, 2001.- С. 75-85.

23. Начинов, Д.С. Совершенствование линий для послеуборочной обработки зерна / Д.С. Начинов, A.B. Авдеев // Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2005. №1. - С. 18-20.

24. Цугленок, Н.В. Место сушки в поточной комплексной организации послеуборочной обработки зерна Текст. / Н.В. Цугленок, Т.Н. Бастрон, С.К. Манасян [и др.]// Аграр. наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф. КрасГАУ. Красноярск, 2007. - с. 235-237.

25. Подконаев, В.Н. Повышение качества и сокращение потерь зерна / В.Н. Подконаев. М.: Хлебпродинформ. — М., 2002. - 4 с.

26. Манасян, С.К. Условия функционирования зерносушилок сельскохозяйственного назначения Текст. / С.К. Манасян, A.B. Корепанов, Ю.А. Книга [и др.]// Аграр. наука на рубеже веков: мат-лы регион, науч. конф. КрасГАУ. Красноярск, 2007. - С. 228-229.

27. Атаназевич, В.И. Сушка пищевых продуктов: Справочное пособие. — М.: Дели, 2000. 296 с.

28. Лурье, А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных машин. М.:1. Колос, 1989.-395 с.

29. Птицын, С.Д. Основные вопросы технологии сушки зерна / С.Д. Птицын // Современная техника сушки зерна. — Брянск, 1967. — С. 3-16.

30. Гинзбург, A.C. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов / A.C. Гинзбург. М.: Пищ. пром., 1973. - 528 с.

31. Зверев, C.B. Физические свойства зерна и продуктов его переработки Текст. / C.B. Зверев. -М.: Де Ли принт, 2007. 175 с.

32. Стрий, В.А. Исследование белковых веществ пшеницы в процессе сушки зерна // Автореф. дис. .канд. техн. наук. Одесса, 1978. — 21 с.

33. Гинзбург, A.C. Массовлагообменные характеристики пищевых про-дуктов / A.C. Гинзбург, И-.М. Савина. — М.: Легк. и пищ. пром., 1982. 280 с. • >

34. Никитина, Л.М. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах / Л.М. Никитина. М.: Энергия, 1968.-498 с.

35. Лыков, A.B. Тепловлагообмен: справ. / A.B. Лыков. 2-е изд., перераб. -М.: Энергия, 1978. - 479 с.

36. Гинзбург, A.C. Теплофизические свойства зерна, муки и крупы. Текст. / А.С Гинзбург, М.А. Громов -М.: Колос, 1984. 304 с.

37. Горячкин, В.П. Собр. соч. т.З. -М., 1978.

38. Цугленок, Н.В. Классификация зерносушилок сельскохозяйственного назначения / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян, Н.В. Демский // Пробл. совр. аграр. науки. Красноярск, 2008. - С. 90-92.

39. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины /В.М. Халанский, И.В. Горбачев М.: КолосС, 2005. - 564 с.