автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Импульсная инфракрасная сушка семенного зерна

На правах рукописи

□03057035

Проничев Сергей Александрович

ИМПУЛЬСНАЯ ИНФРАКРАСНАЯ СУШКА СЕМЕННОГО ЗЕРНА

05.20.02 - «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003057035

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Рудобашта Станислав Павлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Воронин Евгений Алексеевич

доктор технических наук, профессор Авдеев Аркадий Викторович

Ведущая организация:

ГНУ ВНИИЗ Россельхозакадемии г. Москва

Защита диссертации состоится «14» мая 2007 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д220.044.02 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» по адресу: 127550, г. Москва, ул. Тимирязевская, 58, МГАУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат размещен на сайте www.msau.ru 10 апреля 2007 г. и разослан )1/апреля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Решение проблемы сохранения свежеубранных материалов растительного происхождения и в частности, сохранения семенных качеств посевного материала требует развития существующих и создания новых энергосберегающих экологически чистых технологий.

В связи с развитием в последние годы фермерских хозяйств на постсоветском пространстве актуальной стала задача получения семенного материала, в том числе зернового, в небольших количествах - для целей одного или нескольких хозяйств. Для решения этой задачи могут быть использованы сушилки с инфракрасным энергоподводом.

Задача улучшения качества высушиваемой пшеницы требует дальнейшего совершенствования процесса сушки, как в технологическом, так и в энергетическом плане. В настоящее время сушка пшеницы осуществляется преимущественно зерносушилками с конвективным теплоподводом. В то же время в литературе отмечается перспективность применения инфракрасной сушки (ИК-сушки) при переработке сельскохозяйственной продукции, в пищевой промышленности - хлебопекарной, кондитерской, мукомольной, комбикормовой и др.

Быстрое повышение температуры материала после критической точки при непрерывной ИК-сушке вызывает ухудшение свойств термолабильных материалов, а значительный температурный градиент, направленный противоположно градиенту влагосодержания, замедляет внутренний массоперенос. Это обусловливает необходимость использовать прерывистое облучение (осциллирующий или импульсный режим), сочетающее чередование стадий ИК-нагрева и отлежки материала. Однако, неотработанная технология осциллирующей ИК-сушки тормозит внедрение этого прогрессивного способа проведения процесса, что и предопределило постановку данного исследования. Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение закономерностей процесса осциллирующей (импульсной) инфракрасной сушки зерна пшеницы с последующей разработкой энергосберегающей импульсной ИК-технологии сушки семенного зерна, обеспечивающей высокое качество посевного материала.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) создание автоматизированной установки для проведения импульсной ИК-сушки пшеницы;

2) создание системы обработки информации и архивирования данных с увеличением функциональных возможностей сушильной установки;

3) исследование влияния технологических (режимных) параметров импульсной инфракрасной сушки (температуры, влажности, высоты подвеса ИК-излучателей, типа ламп, кондиционных свойств зерна) на кинетику и эффективность сушки;

4) анализ закономерностей процесса сушки, протекающей под воздействием импульсного инфракрасного облучения в зависимости от плотности потока облучения с для изучения его кинетических закономерностей;

5) получение кинетической зависимости, для расчета времени сушки;

6) разработка математической модели конструктивного расчета сушилки;

7) экономическая оценка эффективности предложенной технологии сушки. Объект исследования. Объектом исследования являлся процесс импульсной инфракрасной сушки пшеницы сорта «Московская 39».

Методика исследований. Поставленные задачи решены путем проведения теоретических и экспериментальных исследований. В работе использованы теоретические положения массообмена, электротехники, математической статистики, а также методы физического моделирования и математической обработки экспериментальных данных.

Научная новизна работы. Научно обоснована целесообразность и эффективность применения импульсной инфракрасной сушки семенного зерна. Теоретически и экспериментально обоснованы рекомендуемый тип ламп, режимные параметры сушки, изучены кинетические закономерности процесса. Практическая ценность:

1) показана практическая целесообразность и эффективность применения импульсной инфракрасной сушки семенного зерна;

2) даны рекомендации по типу ламп, используемых в качестве излучателей при импульсной ИК-сушке зерна;

3) полученные данные по кинетическим коэффициентам могут быть использованы при расчете времени сушки зерна;

4) разработанная математическая модель и методика инженерного расчета инфракрасной сушилки могут быть применены при расчете промышленных сушилок для получения семенного зерна;

5) применение импульсного режима сокращает длительность сушки в 2...3 раза по сравнению с конвективной, а применение информационно-измерительной и управляющей системы позволяет эффективно управлять процессом сушки и сократить потребление энергии в 3...8 раз по сравнению с выпускаемыми серийно производственными ИК-сушилками;

6) получены данные по энергии прорастания и всхожести зерна, высушенного импульсным ИК-способом;

7) данные диссертационной работы по импульсной ИК-сушки используются в учебном процессе кафедры теплотехники МГАУ.

Автор защищает:

1) результаты экспериментальных исследований по импульсной инфракрасной сушке семенного зерна и выводы на их основе;

2) закономерности влияния конструктивных и физических параметров процесса на продолжительность сушки семенного зерна;

3) математическую модель конструктивного расчета ИК-сушилки. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников МГАУ (г. Москва, Россия 2004-2006 гг.); УП-й Российской агропромышленной выставке «Золотая осень 2006» (Москва, ВВЦ 6-9 октября 2006 г). Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, из которых 1 патент.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 161 странице компьютерного текста, включая 20 таблиц, 41 рисунок и 9 приложений. Список литературы содержит 186 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель исследования, раскрывается научная новизна и практическая ценность работы, а также положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены способы термической обработки сырья, развитие инфракрасной техники для обработки зерна, а также источники ИК-лучей и их применение для сушки и термообработки растительных материалов. Описано строение и физико-химические свойства зерна. Рассмотрено влияние длины волны ИК-излучателя на объект облучения - зерно. Проанализированы применяемые ИК-сушилки, а также их конструктивные особенности. Оценены преимущества и недостатки лабораторных, а также выпускаемых серийно ИК-сушилок. Проведенный анализ литературы по инфракрасной сушке зерна показал ее перспективность для проведения этого процесса, необходимость проведения в осциллирующем режиме, преимущества по отношению к другим способам сушки. Вместе с тем, в литературе отсутствуют данные по импульсной ИК-сушке зерна, рекомендации по использованию тех или иных излучателей в этой технологии. Противоречивы данные по влиянию температурного режима ИК-сушки на посевные качества зерна. Это предопределяет целесообразность проведения данного исследования. На основе проведенного анализа сформулированы задачи исследования.

Во второй главе описана используемая в данных исследованиях установка иХ-070 (рис. 1), дополненная для выполнения данной работы средствами измерения температуры зерна, а также разработанная и реализованная в опытах модель для исследования процесса импульсной ИК-сушки зерна с применением информационно-измерительной и управляющей системы. Приведена методика

проведения эксперимента.

Рис. 1. Установка их 070: 1 - цветная шкала; 2 - шкала показаний; 3 - регулятор мощности; 4 - вольтметр; 5 - сигнальный часовой механизм; 6 - рефлектор с инфракрасным излучателем; 7 - главный выключатель; 8 - основание держателя чашки весов; 9 - фиксатор; 10 - уровень; 11 - опорные болты; 12 - предохранительный хомут; 13 - установочная головка для цветной шкалы 1; 14 - регулятор шкалы показаний; 15 - питающий кабель с вилкой

Для решения поставленных задач лабораторная установка была оснащена разработанной нами информационно-измерительной и управляющей системой

(ИИУС), б которой были применены приборы ТРМ202 и ЛСЗ, позволяющие не только регулировать процесс сушки, но и архивировать значения полученных температур при исследуемых режимах для последующего их анализа. Функциональная схема системы управления на базе измерителя-регулятора ТРМ202 представлена на рис, 2.

ошн лънын шкаф Рис. 2. Схема системы

1 ТРМ202 [гР^ГТ! упраш/ен1!я импульс"

ной ИК-суткои зерна на базе измерителя-регулятора ОВЕН ТРМ202

Датчик

темпера г>ръ'

Рассматриваемая система автоматизирует процесс сбора и обработки информации о температуре зерна, получаемой В ХОДе процесса. сушки. Система создана иа. базе датчика температуры зерна, измерителя-регулятора температуры, а также компьютера, позволяющего осуществлять гибкую конфигурацию системы для сбора и обработки информации. Для измерения температуры зерновки использовали хромель-копелевые термопары с диаметром электродов 0,2 мм, которые внедрялись внутрь зерновки по схеме, показанной на рис. 2,

Варьируемыми параметрами в экспериментах являлись: тип лампы; влажность высушиваемого зерна; предельная температура нагрева зерна ; предельная температура его охлаждения /т1(1; высота размещения лампы относительно слоя высушиваемого материала.

Сушка зерна осуществлялась в плотном монослое. В качестве излучателей были выбраны лампы ОЗКАМ и ИКЗК, максимум излучения которых приходится на ;глину волны Л - 1,2 мкм, что хорошо соответствует поглощательной способности пшеницы.

Результаты экспериментальных исследований по кинетике сушки представляли в виде кривых сушки.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований по кинетике импульсной И К-с ушки зерна, по изменению температуры зерна в ходе сушки по плотности облучения И К-излучателем, влиянию ИК-облучения на семенные качества высушиваемого зерна. Один из (рафиков, полученных экспериментальных данных зависимости температуры зерна от времени сушки с применением разработанной и внедренной ИИУС, представлен на рис. 3.

хкпнровдняе дищьл I) : ^гго^гат гйевХОгсеп

Пр»«т Сершс

■ал 1

1 °С | <~тдд|ия

Прибор ТРМ202(1^01.0015) Кзнал 1

00:00:00

00:05:00

00:10:00

00: НЛО

(М: :(ММ т, С

Рис. 3. Зависимость температуры зерна сорта «Московская 39» от времени: осциллирующий режим сушки; И = 0,08 м; лампа С^ЯАМ; = 19 %; - ] 3 %;

/^=50 "С; = 40 °С

Эти данные получены при следующих условиях:

высота подвеса ИК-излучателя над высушиваемым материалом Ь = 0,05; 0,08; 0,12 м;

начальное влаго со держание (/„ зерна: 0,2; 0,235; 0,289 кг / (кг сух. м-ла); сушка осуществлялась до конечного влагосодержания и\ = 0,149 кг / (кг сух. м-ла);

излучатели: 51ССА-1-250 Вт (лампа ОБЯАМ); ИКЗК мощностью 250 Вт; значения уставок ТРМ 202, регулирующих максимальную и минимальную температуру зерна в пределах: 60 °С; 1тт - 35 °С;

зерно располагалось в сушильной чашке диаметром (I = 0,1 м, плотным монослоем.

Как видно из рис, 3, импульсная ИК-сушка зерна характеризуется двумя стадиями (циклами). Первая стадия включает в себя время прогрева зерна от начальной температуры зерна (и до максимальной температуры с последующей отлежкой его до температуры при выключенном ИК-излучателе. Первая стадия протекала б опытах от начальной температуры зерна /„ = 20 "С до установленной максимальной температуры 50 "С с последующей отлежкой до /„^ = 40 иС, после чего осуществлялась вторая стадия - стадия осциллирующей сушки. Каждый ее цикл характеризуется двумя процессами: процессом нагрева и процессом отлежки материала, которую обеспечивает прибор ТРМ 202 установленными в нем уставками = 50 °С и гш-0 = 40 "С.

В ходе проведения эксперимента по сушке зерна на лабораторной установке их 070 снимались кривые сушки при различных условиях путем непрерывного взвешивания материала. Некоторые из них представлены на рис. 4.

Рис. 4. Кривые осциллирующей ИК-сушки: 1,6- при к = 0,05 м; 2,4 - при к = 0,08 м; 3, 5 - при /г= 0,12 м; (1, 2, 3 - ии = 0,2 кг / (кг сух. м-ла); 4, 5, 6 - и» = 0,235 кг / (кг сух. м-ла); /т(п = 40 °С; гтах = 50 °С); лампа ОБЯАМ

Экспериментальные исследования кинетики для импульсной инфракрасной сушки семенного материала (рис. 4) показали, что сушка протекает во втором периоде, характеризующемся тем, что скорость сушки непрерывно убывает в ходе процесса.

Исследовали также влияние типа излучателя на сушку семенного зерна с применением ламп ИКЗК и ОЙКАМ. Перед проведением этого эксперимента зерно пшеницы увлажняли до влажности 19 %. Значения «уставок» были приняты равными /тах = 50 °С; /т!п = 40 °С.

Как видно из приведенных кривых сушки (рис. 5), продолжительность сушки материала при ограничивающих температурах сушки: ?тах = 50 °С; ¿т1П = 40 °С от 1УН = 19 % до !УК — 13 % в зависимости от высоты к составляет от 21 до 38 мин.

№ 18 1? 1« 15. 14 13 12 11 10

0 3 6 9 12 15 18 21 2* 27 30 33 36 Т/60, с Рис. 5. Кривые сушки: а) лампа ОБИАМ: 1 - при к = 0,08 м; 2- при к = 0,12 м; 3 - при к = 0,05 м; б) лампа ИКЗК: 4 - при 1г = 0,05 м; 5 - при к = 0,08 м; 6 - при к = 0,12 м

В первом варианте сушки (лампа ОБИАМ) наименьшее время сушки составило 21 мин, при высоте подвеса ИК-лампы /г = 0,08 м. Сушка пшеницы по второму варианту (лампа ИКЗК) характеризуется меньшей скоростью (время сушки в указанном выше диапазоне влажности составило от 32 до 38 мин) в зависимости от высоты подвеса лампы. Однако, при этом не наблюдалось аномально резкого увеличения времени сушки как в первом варианте, при высоте подвеса ИК-лампы к = 0,05 м. По результатам опытов были найдены суммарные значения времен нагрева, отлежки, сушки зерна пшеницы (табл. 1).

Таблица 1

Зависимость характеристик времени сушки от высоты подвеса ИК-излучателей

(К = 19 %; К =13 %; Zmax= 50 °С; ?min = 40 °С)

Высота, подвеса лампы, м Тип излучателя

Лампа OSRAM Лампа ИКЗК

Суммарное время, с Суммарное время, с

нагрева отлежки Общее время сушки нагрева отлежки Общее время сушки

0,05 134 1860 1994 268 1648 1916

0,08 170 1092 1262 330 1748 2078

0,12 262 1224 1486 425 1848 2273

Применение ламп OSRAM и ИКЗК при одинаковых условиях сушки (одинаковые значения высоты подвеса излучателя и температурный режим сушки) показывает, что сушка зерна лампой OSRAM проходит интенсивнее. Это объясняется различиями в спектральных характеристиках сравниваемых ламп, обусловленными тем, что лампа OSRAM имеет матовую поверхность колбы, а лампа ИКЗК - красную. Таким образом, облучаемый материал от лампы OSRAM поглощает как световые, так и инфракрасные лучи, что увеличивает интенсивность сушки.

Данные, представленные в табл. 1, позволяют сделать вывод: использование лампы OSRAM эффективнее, чем лампы ИКЗК, с точки зрения времени сушки. Наибольшую скорость сушки зерна обеспечивает высота подвеса лампы OSRAM h = 0,08 м, которой соответствуют 170 с работы лампы в процессе сушки. Таким образом, импульсная ИК-сушка в сравнении с конвективной сушкой в шахтных зерносушилках (время сушки которой составляет - 40...60 мин) при той же начальной влажности IV,, = 19 %, в 2...3 раза сокращает время, затраченное на сушку зерна. Б.В. Дамман в своей работе отмечает, что при импульсной ИК-сушке для снижения влажности зерна от WH - 22 % до WK 16,5 % (т.е. при съеме 5,5 % влаги) при прерывистом облучении требуется: суммарное время нагрева зерна до 50 °С (время работы ламп) 17 мин (общее время сушки составляло 35 мин). На основании табл. 1, можно сделать вывод, что применение ИИУС позволяет еще более сократить время нагрева, которое в зависимости от применения лампы и высоты ее подвеса составляет от 2-х до 7 мин. т.е. потребление энергии сокращается от 3 до 8 раз.

Результаты всех проведенных экспериментов фиксировались с помощью программы ОРМ в компьютере, при этом данные отображались на мониторе ПК.

Точный расчет времени прогрева зерна, общего времени нагрева и отлежки зерна можно рассчитать с помощью функции экспортирован m программы ОРМ, позволяющей перемещать полученные данные в табличный редактор Microsoft Excel. Данное приложение дает возможность рассчитать с точностью до секунды процесс нагрева и отлежки зерна в цикле (установка времени считывания параметров программировались в приборе ТРМ202 с точностью до секунды). Полученные в ходе эксперимента значения продолжительности стадий прогрева и продолжительности фаз нагрева и отлежки зерна в осциллирующем цикле для лампы OSRAM представлены в табл. 2.

По рассчитанным данным, представленным в табл. 2, можно судить о выборе целесообразной высоты подвеса ИК-излучателя в зависимости от общего времени нагрева (время работы лампы), отлежки и времени сушки в целом.

Общее время сушки определяется выражением:

х = X, + т2 = (тпр1 + Тотл1 ) + и(т„2 + Ттл2 ) , (1)

где т,,т2 - суммарное время 1-й и И-й стадий, соответственно, с; т0Тл1,тетл2 -время отлежки в циклах 1-й, Н-й стадий, соответственно, с; тпр1 - время прогрева (1-я стадия), с; тн2 - время нагрева (П-я стадия), с; л - количество циклов во И-й стадии сушки.

Общее время работы лампы — время нагрева (время облучения зерна при изменении его влажности W„ до WK ), можно определить по формуле:

= г„р, (2)

По уравнению (2) рассчитано время работы лампы т„ и построена ее зависимость тн = /(/г) от высоты подвеса (рис. 6).

Таблица 2

Характеристика процесса ИК-сушки зерна пшеницы сорта «Московская 39» в

опытах (лампа OSRAM: WH — 19 %; W* = 13 %; /тах= 50 °С; 40 °С)

Тип излучателя Лампа OSRAM

Высота подвеса лампы, м Продолжительность фаз, с Кол-во циклов во Н-й стадии, П Скважность импульсов, a

В 1-й стадии процесса (прогрев) Во И-й стадии -осциллирующая сушка

Прогрев Отлежка Нагрев Отлежка

0.05 20 93 6 93 19 0,93

0.08 40 78 10 78 13 0.87

0.12 54 72 13 72 16 0.82

Полученные значения тн имеют нелинейную зависимость (рис. 6) от высоты подвеса ИК-излучателя в диапазоне /г = 0,05... 0,12 м, которая может быть описана уравнением вида

тн = 15714,29Ь2 - 842,86 й +136,86 (3)

В табл. 2 приведена также скважность импульсов за время сушки, которая в производственных условиях при долгосрочной эксплуатации лампы влияет на срок ее службы. Как видно из таблицы, с увеличением высоты подвеса лампы скважность импульсов уменьшается.

Суммарная скважность импульсов при ИК-сушке определяется выражением:

а = ^Ь- = 1-Ь<- (4)

т т

0.03 0.06 0.09 0.12

Рис. 6. Время работы тн лампы ОБИАМ в зависимости от высоты ее подвеса

Полученные в ходе экспериментов данные позволяют выбирать оптимальную высоту подвеса ИК-излучателя в зависимости от суммарных значений времени нагрева - по уравнению (2) и времени сушки - по уравнению (1). Возможность реализации выбранного осциллирующего режима в промышленной сушилке может быть обеспечена с помощью приборов и ПО: ТРМ202, АСЗ и ОРМ.

Для обоснования выбора расстояния между лампами в промышленной ИК-сушилке были проведены измерения распределения энергетической освещенности с помощью теплоприемника суммарного теплового потока ФОА 020, на различных расстояниях от лампы, результаты которых представлены на рис. 7.

Рис. 7. Облученность поверхности в зависимости от расстояния от лампы 0811АМ 51Сса-1-250 (г - расстояние от оси лампы, м)

Полученные экспериментальные данные позволяют выбрать рациональную высоту подвеса ИК-излучателя в зависимости от времени нагрева, отлежки и времени сушки в целом.

Четвертая глава посвящена обобщению экспериментальных данных. На длительность процесса импульсной ИК-сушки влияют высота подвеса ИК-излучателя, начальная влажность высушиваемого материала, температурный режим. Проведенный анализ кривых импульсной ИК-сушки, позволил получить кривые скорости сушки (рис. 8).

0.77

0.49

0.22

Рис. 8. Кривые скорости сушки: 1, б — при А= 0,05 м; 2, 4-при к = 0,08 м; 3, 5 - при к = 0,12 м; (1,2,3-£/„=0,2 кг / (кг сух. м-ла); 4, 5, б - £/н = 0,235 кг/(кг сух. м-ла); Гт1п = 40 "С, ^=50 "С; лампа ОЭЯАМ

Как видно из рис. 8, скорость сушки во втором периоде нелинейно зависит от вла-госодержания материала и, следовательно не может быть

(5)

удовлетворительно описана уравнением Лыкова-Шервуда вида:

-^а-и,).

предполагающего постоянство коэффициента скорости сушки К.

В связи с этим была проверена возможность, описания кинетики импульсной инфракрасной сушки зерна в монослое на основе следующего уравнения, ранее использованного Г.Н. Станкевичем для конвективной сушки,

£/==С/р+(£/н-<Ур)ехРН>т)\ (6)

Из уравнения (6) получаем зависимость для продолжительности сушки в виде:

■1п£|/п

и-и

(7)

где Е —

U -U

- относительное влагосодержание.

Возможность использования уравнения (6) для описания полученных кривых сушки проверяли путем их представления в виде логарифмической зависимости:

\gy = \gb + n Igt, (8)

где у = lg(—In ¿7), которая в двойных логарифмических координатах должна быть линейной. Соответствующие графики для различных опытов представлены на рис. 9. Они свидетельствуют о линейности функции (8) и, следовательно,

о возможности аппроксимации опытных кривых сушки уравнением (6). •gy

Рис. 9. Зависимость lg>- от lgr для определения коэффициентов Ъ и п (t/H= 0,2 кг / (кг сух. м-ла); \ ~ h — 0,05 м;2 -h =0,08 м; 3-h - 0,12 м; /min = 40°C, /„„ = 50 °С); лампа OSRAM

Согласно данным, полученным H.H. Нуриевым и С.П. Рудобаштой, при t = 20 °С и относительной влажности воздуха 60 % равновесное влагосодержа-ние зерна пшеницы сорта «Московская 39» (У = 13,5 %, что хорошо согласуется с рис. 8, поэтому в уравнении (6) оно было принято равным этому значению.

После обработки графиков, приведенных на рис. 9, были получены зависимости для коэффициентов b и п от высоты подвеса ИК-излучателя, представленные на рис. 10.

п

-1— ......... ч , И—

1-2—Э

-.......- й

0.04

0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

Рис. 10. Зависимость коэффициентов Ь и п от высоты подвеса ИК-излучателя

1 — С/н = 0,2 кг / (кг сух. м-ла); 2 - £/„ = 0,289 кг / (кг сух. м-ла); ИК-излучатель - лампа ОБЯАМ; й= 0,05...0,12 м; /т!п = 40 °С, ¡тзх = 50 °С)

На основании этих графиков были получены следующие зависимости коэффициентов Ъ и п от высоты подвеса ИК-излучателя, справедливые в диапазоне влагосодержаний £/„ = 0,2...0,289 кг/(кгсух. м-ла):

п = -21,6/г2 + 5,908/г + 0,71 , (9)

Ъ = -3,004А 2 + 0,0558/> + 0,07. (10)

Полученные зависимости (9) и (10) позволяют рассчитывать продолжительность импульсной ИК-сушки монослоя зерна по уравнению (7) при использовании в качестве излучателя лампы ОЗЯАМ при различных значениях начальной и равновесной влажности материала и при различной высоте подвеса лампы над высушиваемым материалом.

Обоснованность выбора уравнения (7) для описания кинетики импульсной ИК-сушки зерна, подтверждается удовлетворительным согласованием расчетных значений времени сушки, найденных по уравнениям (7), (9) и (10), с опытными. На рис. 11 приведена корреляция расчетных тр и экспериментальных тзк

значений времени сушки зерна IV* = 13 %.

У СО, с

♦ X Л—

/60,

Рис. 11. Корреляционный график расчетного и опытного значений времени сушки

Для всех опытов относительная погрешность вычисления времени сушки составила: <5т = ± 16,3 %, что приемлемо для инженерных расчетов.

Для определения средней облученности материала в опытах приведенные на рис. 7 графики Е* = /(г)ь были аппроксимированы полиномами, с

использованием которых были рассчитаны средние облученности поверхности, ограниченной радиусом г = </ / 2

К -ХЛе\Г)с11< = ±)Е-0-)ШГ, (11)

Г о «о

где <1 - диаметр чашки в опытах по кинетике сушки, м.

Полученные значения Е* имеют линейную зависимость (рис. 12) от высоты подвеса лампы к в диапазоне значений к — 0,05...0,12 м. Она может быть описана уравнением

£*„= -66,05/г +11,81 (12)

Полученная зависимость средней облученности Е* слоя, от высоты

подвеса ИК-лампы позволяет по уравнению (12) определить необходимое значение средней облученности для группы ламп в зависимости от принятой высоты подвеса.

Е^, кВт/м*

Рис. 12. Влияние высоты подвеса лампы на среднюю облученность Е*р высушиваемого зерна в опытах

Сравнительным анализом различных вариантов ИК-сушки было установлено, что рациональный вариант ИК-сушки зерна имеет место при высоте подвеса И = 0,08 м и температурном режиме ¡тЬ = 40 °С до гп!М = 50 °С. Подставляя найденную рациональную высоту подвеса

0.35 А, М

ИК-лампы над высушиваемым материалом И = 0,08м в уравнение (12), определим необходимую среднюю плотность облучения для групп ламп в сушилке, которая составляет

£*рр = -66,05/1 +11,81=- 66,05 • 0,08 +11,81 = 6,5 кВт/м2.

Необходимое время пребывания зерна в сушилке может быть найдено по кинетическому уравнению (7) через Е' с использованием зависимостей (9) и (10). Рассматривая совместно уравнения (9), (10), (12,) получаем следующую зависимость средней облученности £*р р от высоты подвеса лампы:

11,81-£*р

h = -

66,05

(13)

Подставляя далее (13) в уравнения (9) и (10), найдем следующие прямые зависимости коэффициентов п и Ъ от средней облученности Еср, справедливые в диапазоне влагосодержаний £/„= 0,2...0,289 кг/(кгсух. м-ла):

« = -21,6

Ъ = -3,004

11,81-Д, 66,05

11,81-£( 66Д5~

\2

+ 5,908

* ^2

+ 0,0558

п,81-д;„

66,05 66,05

+ 0,71,

+ 0,07,

(14)

(15)

Задав ту или иную среднюю плотность лучистого потока в сушилке в зависимости от высоты подвеса ламп и определенного расположения смежных ламп в сушилке, с применением коэффициентов nub, вычисленных по уравнениям (14) и (15) можно определить по уравнению (7) необходимое время пребывания материала в сушилке в зависимости от выбранного значения £*р:

т = /(<)•

Величина а, рассчитанная по уравнению (4) и приведенная в табл. 2, была также аппроксимирована в зависимости от средней облученности Е'р уравнением

(1б)

При высоте подвеса И = 0,05...0,12 м для скважности импульсов по опытным данным получено следующее уравнение:

а = 2,43 • 10~3 Е' - 6,21 • 10"3 + 0,808

(17)

Для ИК-сушки пшеницы при всех исследуемых режимах использовали излучатели мощностью 250 Вт. Суммарная величина потребляемой мощности приборов, участвующих в функциональной схеме управления, составляет 0,07 кВт. Данная величина, является незначительной для последующих расчетов ИК-сушилки, поэтому ею можно пренебречь. В связи с этим расход электроэнергии на ИК-сушку определяли по формуле:

М = Рхя, (18)

где тн- суммарное время нагрева при сушке зерна от влажности - 1.9 % до конечной И7* - 13 %, с; Р- потребляемая мощность излучателя, кВт.

Зависимость расхода электроэнергии при ИК-сушке в зависимости от высоты подвеса и типа ИК-излучателя показана на рис. 13. ¿У-КГ3, кВ>: ■ ч

13 14

Рис. 13. Зависимость расхода электроэнергии от высоты подвеса ИК-излучателей над высушиваемым материалом: 1 - лампа ОБИАМ; 2 - лампа ИКЗК

Денежные затраты на потребляемую лампой электроэнергию, определяли по формуле (19), полученные данные представлены в табл. 3.

3 =ЫС , (19)

ЭЛ 3 '

где ¿V- расход электроэнергии, кВт-ч; С - стоимость электроэнергии, р./кВт ч, принятая в расчетах равной С3= 1,28 р./кВт ч.

Таблица 3

к, м Ззл , р. з,ликзк 3ЭЛ08КАМ

лампа ОБИАМ лампа ИКЗК

0.05 0.0124 0.0233 1.88

0.08 0.0160 0.0284 1.78

0.1? 0.0240 0.0371 1.55

Как видно из приведенных данных, наименее затратной является ИК-сушка зерна лампой ОБИАМ при высоте ее подвеса 0,05 м. Использование лампы ОБЛАМ по сравнению с лампой ИКЗК дает экономию денежных затрат при /г = 0,05 м - на 88 %, при /г = 0,08 м - на 78 %, при /г = 0,12 м - на 55 %. Увеличение высоты подвеса лампы с 0,05 м до 0,12 м приводят к увеличению денежных затрат на сушку для лампы ОБИАМ на 93,5 %, а для лампы ИКЗК - на 59,3 %. С учетом кинетики сушки (табл. 2) рациональной является высота подвеса излучателя И = 0,08 м.

С целью обоснования выбора значений гтах и (тЫ при импульсной ИК-сушке были проведены рассматриваемые ниже экспериментальные исследования с проверкой высушенного зерна на всхожесть и энергию прорастания.

При проведении этих экспериментов варьировались следующие параметры: исходная влажность высушиваемого материала; максимальная температура нагрева материала; минимальная температура охлаждения материала.

Анализы на всхожесть и энергию прорастания проводили согласно ГОСТ 12038-84 в 4-кратной повторности. Результаты этих исследований приведены в табл. 4 и 5.

Таблица 4

Влияние температуры нагрева пшеницы на ее семенные качества

(начальная влажность \У„ — 21 %)

Образец Сорт К» % /г, м ^ГШП > °с ^тах ' °с Энергия прорастания, % Всхожесть, %

Контроль [3 о к о а ы - - - 89,0 93.2

1 0,05 45 50 87,0 91,3

2 0,08 45 50 77,0 88,0

3 РЗ О Я" и 21 0,05 40 50 58,6 76,8

4 а и <ц О 0,08 40 50 82,8 90,5

5 м 0,05 50 60 26,0 45,0

6 0,08 50 60 21,0 34,0

Как видно из табл. 4, значения энергии прорастания пшеницы при рекомендуемой в данной работе высоте подвеса лампы ОЭКАМ А = 0,08 м над слоем зерна при начальной влажности 21 % и максимальной температуре нагрева ¿тах= 50 °С находятся в пределах, допустимых ГОСТ Р52325-2005 (семена всхожестью выше 87 % могут быть использованы как семенное зерно, ниже -как товарное). Резкое снижение энергии прорастания происходит при увеличении температуры до Гтах = 60 °С.

Таблица 5

Влияние температуры нагрева пшеницы на ее семенные качества

(начальная влажность = 17 %)

Образец Сорт IV ,г н> % /г, м ^тш » °С ^тах > "С Энергия прорастания, % Всхожесть, %

Контроль 2 - - 84,0 94,7

1 0,05 35 45 82,0 94,3

2 £ « 0,08 35 45 87,5 92,5

3 5 о Я со к О X X а о 17 0,05 40 50 71,5 91,2

4 0,08 40 50 92,3 93,0

5 0,05 50 60 80,5 92,3

6 0,08 50 60 79,5 94,1

Данные при другой начальной влажности зерна, равной 17 %, приведены в табл. 5. Варьирование температуры зерна при ИК-сушке от ¿т,п = 40 °С до /тах= 50 °С при высоте подвеса лампы ОБИАМ к = 0,08 м, а также от г,Ып = 35 °С до /П1И = 45 "С; Л = 0,08 м превосходят контрольное значение энергии прорастания. Оно экспериментально получено при сушке зерна атмосферным воз-

духом и составило 84 %. Из таблиц 4 и 5 видно, что с уменьшением влажности высушиваемой пшеницы увеличились энергия прорастания и всхожесть.

Полученные экспериментальные данные показывают, что рациональным режимом ИК-сушки семенного материала лампами ОБКЛМ является облученность Е'' =6,5кВт/м2 (которой в опытах соответствовала высота подвеса ламны А = 0,08 м при варьировании температуры от ¿т1П = 40 "С до гтах = 50 °С), при которой энергия прорастания и всхожесть удовлетворяют ГОСТ Р52325-2005.

В пятой главе представлено обоснование расположения ИК-излучателей в камере сушильной установки.

Равномерное поле облучения можно получить, варьируя следующими величинами: высотой расположения излучателей над высушиваемым материалом 1г, шагом между излучателями 5. Схема к расчету неравномерности поля энергетического облучения (ПЭО) на поверхности облучаемого материала от блоков зеркальных ИК-излучателей при в зависимости от вида расположения (линейное, шахматное) представлена на рис. 14.

UWX

Y'

А-

t

Рис. 14. Схема к расчету неравномерности поля энергетического облучения (ПЭО) на поверхности облучаемого материала от блоков зеркальных ИК-излучателей при их шахматном расположении. А-А, В-В сечения для расчета поперечной неравномерности ПЭО (краевой эффект)

Проведенное компьютерное моделирование поля энергетического облучения позволило обосновано выбрать расположение ламп в сушилке, а также провести соответствующий анализ габаритов сушилки. Рациональным их расположением, согласно проведенному анализу, является шахматное, с расстоянием между лампами S = 0,17 м. Выбранному расстоянию соответствует расположение ламп по вершинам равностороннего треугольника (рис. 15).

На рис. 15 представлена схема расположения ламп при найденном рациональном расстоянии S = 0,17 м по краям равностороннего треугольника, которому соответствует шаг между рядами ламп в сушилке равен Sl =Scos30° =147 мм. Расстояние крайних ламп от бортов сушилки принято равным 127 мм.

При данном расположении ламп среднее значение облученности материала практически равно рассчитанному по уравнению (12) значению

Е*ср = 6,53 кВт/м2 для рационального режима при высоте подвеса ИК-лампы

Ь = 0,08 м и соответствует Е*р = 6,43 кВт/м2. Р7.

X о X X X

: < Й х X X 43 и "

X X х X X X X X

XXX

Рис. 15. Схема расположения ламп в шахматном порядке с шагом 5 = 0,17 м

Разработана методика конструктивного расчета импульсной ИК-сушилки. Дан пример расчета аппарата для импульсной ИК-сушки зерна производительностью 10 кг/ч. Расчеты показали, что экономический эффект от разработанного внедрения составит 9 374 р. по сравнению с базовым вариантом.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработан технологический режим импульсной ИК-сушки семенного зерна (пшеницы).

2. Разработана информационно-измерительная и управляющая система для ИК-сушки зерна на базе приборов ТРМ202, АСЗ, УТ24, персонального компьютера и программы ОРМ, позволяющая осуществлять осциллирующий режим ИК-сушки зерна, контролировать и сохранять полученные данные в реальном времени с последующей их обработкой.

3. Разработанная установка на базе лабораторной ИК-сушилки их 070 и дополняющей ее информационно-измерительной и управляющей системы дает возможность осуществлять непрерывный процесс ИК-сушки монослоя зерно-продукта выбранным ламповым излучателем с автоматическим поддерживанием в ходе процесса температуры материала в заданных пределах.

4. Использование лампы 0511АМ по сравнению с лампой ИКЗК более экономично. Она дает экономию энергии при к = 0,05 м - на 88 %, при /¡=0,08 м - на 78 %, при к = 0,12 м - на 55 %, что объясняется большим соответствием ее спектральных характеристик таковым высушиваемого материала.

5. В результате экспериментальных исследований кинетики импульсной ИК-сушки плотного монослоя пшеницы установлено, что время сушки при /тах = 50 °С; гт1П= 40 °С составляет 21...38 мин в зависимости от типа лампы и высоты ее подвеса. Лучший результат при импульсном облучении достигается при высоте ИК-излучателя ОЭНАМ над высушиваемым материалом при

h= 0,08 м, время сушки при котором от tV„ = 19 % до конечной WK = 13 % и вышеуказанных ограничивающих температурах составляет 21 мин.

6. Исследование импульсных режимов ИК-сушки показало, что длительность процесса сокращается в 2.. .3 раза по сравнению с конвективной сушкой.

7. Экспериментальное изучение кинетики импульсной ИК-сушки плотного монослоя пшеницы с применением лампы OSRAM показало, что кривые скорости сушки исследуемого материала не могут быть удовлетворительно описаны уравнением Лыкова-Шервуда с постоянным значением коэффициента скорости К. Уравнение для определения продолжительности сушки позволяет удовлетворительно описать кривые сушки со средней относительной погрешностью ± 16%.

8. Получены зависимости для расчета коэффициентов кинетического уравнения при определении продолжительности сушки в зависимости от высоты подвеса лампы, которые позволяют с достаточной для инженерной практики точностью вычислять продолжительность сушки в исследованном диапазоне начального влагосодержания материала.

9. Рекомендуемые параметрами импульсной ИК-сушки семенного зерна лампами OSRAM (высота подвеса ИК-излучателя при сушке семенного зерна h = 0,08 м; <min= 40 °С до = 50 °С, при средней энергетической облученности равной Е*ср = 6,53кВт/м2) обеспечивают высокие значения энергии прорастания и всхожести, удовлетворяющие требованиям ГОСТа.

10. Разработана методика, инженерного кинетического расчета импульсной ИК-сушилки и дан пример расчета.

11. При экономическом обосновании предлагаемого технического решения (внедрение ламповых излучателей OSRAM), было показано, что стоимость сушилки в проектном варианте ниже, чем в базовом на 10 400 р. (базовый вариант -158 400 р.; проектный вариант - 147 600 р.). Экономический эффект от внедрения составил 9 371 р., что экономически выгодно для предприятия.

Условные обозначения

а-скважность импульсов; b, п - опытные константы; С3- стоимость электроэнергии, р./кВт-ч; d = 0,1 м - диаметр чашки; Е = (U ~U )!(JJ„-U )-относительное влагосодеожание материала; Е*- облученность поверхности, Вт/м2 ; F = red1 / 4- площадь чашки, м2; h - высота подвеса ИК-излучателя над высушиваемым материалом, м; К - коэффициент скорости, зависящий от режима сушки, 1/с; N- потребляемая мощность излучателя, кВт; г - радиальная координата, м; S— шаг между излучателями, м; t - температура, °С; U, Up - текущее и равновесное влагосодержание материала, кг / (кг сух. м-ла); U„ - начальное влагосодержание кг / (кг сух. м-ла); IV- влажность материала, %; х -время, с; Индексы: min - минимальный; шах - максимальный; к - конечный; наг - нагрев; н - начальный; отл - отлежка; пр - прогрев; р - равновесный; суш - сушка; в - воздух.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Проничев, С. А. Кинетика инфракрасной сушки измельченной пшеницы сорта «Московская 39» / С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Электротехнологии и электрооборудование : матер, студ. науч. конф. «Научно-технический прогресс в агропромышленном комплексе». - М. : ФГОУ ВПО МГАУ, 2003. -С 54-59.

2. Проничев, С. А. Влияние вида подложки и ее расположения в сушильной камере на кинетику инфракрасной сушки пшеницы / С. А. Проничев, С. П. Рудобашта, Ю. П. Секанов // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. - Вып. 3(13). Электротехнологии, электрификация и автоматизация сельского хозяйства. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2005. - С. 25-28.

3. Проничев, С. А. Влияние высоты подвеса ИК-излучателя на время сушки семенного зерна / С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. - Вып. 1(16). Агроинженерия. - М. : ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. -С. 48-50.

4. Проничев, С. А. Автоматическое регулирование температурных режимов при ИК-сушке семенного зерна / С. А. Проничев // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2006. - № 1. - С. 52-53.

5. Проничев, С. А. Организация осциллирующего режима ИК-сушки зерна с помощью информационно-измерительной и управляющей системы /С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. - 2006. - № 8. - С. 72-75.

6. Проничев, С. А. Система для сушки зерна на базе ОВЕН ТРМ 202, управляющая ИК-излучателями / С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Автоматизация и производство. - 2005. - № 2. - С. 32-33.

7. Проничев, С. А. Осциллирующий режим ИК-сушки зерна, реализуемый с помощью прибора ОВЕН УТ24 1С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Автоматизация и производство. - 2006. - № 1. - С. 30-31.

8. Проничев, С. А. Кинетика импульс ной инфракрасной сушки зерна в монослое /С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. -Вып. 3(18). Агроинженерия. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. - С. 53-55.

9. Проничев, С. А. Осциллирующая инфракрасная сушка семенного зерна /С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // HayKOBi пращ : Одеська нацюнальна академия харчових технологий : матер. 4-й междунар.-практ. конф. «Хлебопродукты 2006». - Т. 2. - Вып. 29. - Одесса: Изд-во «€вротойз» - 2006. - 2006. -С. 25-30.

10. Пат. 51184 Российская Федерация, U1 F26B 25/22. Устройство для исследования режимов сушки сельскохозяйственных продуктов растительного происхождения [Текст]/С.А. Проничев; заявитель и патентообладатель С.А. Проничев. -№ 2005128521/22; заявл. 13.09.05; опубл. 27.01.06, Бюл. №3.

Подписано в печать 10.04.07. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл.-печ. л. 1,2. Тираж 100 экз. Заказ № Отпечатано в издательском центре ФГОУ ВПО МГАУ. Адрес; 127550, Москва, Тимирязевская, 58. Тел. 976-02-64.

Введение.

Условные обозначения.

ГЛАВА 1. Современное состояние сушки и термообработки зернопродуктов инфракрасными лучами.

1.1. Способы термической обработки растительного сырья.

1.2. Применение инфракрасных лучей для сушки и термообработки растительных материалов.

1.3. Развитие инфракрасной техники для обработки зерна.

1.4. Зерно пшеницы как объект обработки. Физико-химические свойства зерна. Оптические свойства зерна.

1.5. Кинетика сушки.

1.6. Источники инфракрасных лучей. Их применение для сушки и термообработки растительных материалов. Влияние ИК-лучей на микрофлору зерна.

1.7. Выбор рационального типа ИК-генератора для инфракрасной сушки зерна.

1.8. Выводы. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. Описание экспериментальных установок и методики эксперимента.

2.1. Разработка информационно-измерительной системы по управлению процессом ИК-сушки зерна.47 /

2.2. Реализация информационно-измерительной системы на экспериментальной установке UX-070. Описание экспериментальной установки.

2.3. Организация осциллирующего режима ИК-сушки зерна с помощью информационно-измерительной и управляющей системы.

2.4. Методика проведения эксперимента.

2.5 Объект облучения - зерно пшеницы «Московская 39».

Результаты и выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования по импульсной ИК-сушке пшеницы.

3.1. Кинетика сушки.

3.2. Влияние высоты подвеса ИК-излучателя на время сушки семенного зерна.

3.3. Анализ и практическое применение полученных и сохраненных данных с применением информационно-измерительной и управляющей системы.

3.4. Влияние вида подложки и ее расположения в сушильной камере на кинетику инфракрасной сушки пшеницы.

3.5. Экспериментальные исследования энергетического поля лампы OSRAM sicca i 250).

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Анализ кинетики процесса ИК-сушки и семенных качеств высушенного зерна. Методика расчета промышленной сушилки.

4.1. Анализ кривых сушки.

4.2. Определение расхода и стоимости электроэнергии в зависимости от высоты подвеса ИК-излучателя.

4.3. Связь кинетики ИК-сушки исследованного материала с его облученностью.

4.4. Влияние температуры нагрева зерна при импульсной инфракрасной сушке на семенные качества.

Выводы по главе 4.

ГЛАВА 5. Разработка промышленной ИК-сушилки.

5.1. Обоснование выбора расположения РЖ-излучателей в камере сушильной установки.

5.2. Реализация выбранного рационального режима импульсной РЖ-сушки с помощью прибора УТ24.

5.3. Конструктивное оформление процесса импульсной РЖ-сушки семенного зерна.

5.4. Математическая модель конструктивного расчета сушилки.

5.5. Расчет экономической эффективности применения ИК-сушилки.

Выводы по главе 5.

Решение проблемы сохранения семенных качеств посевного материала, сохранения свежеубранных материалов растительного происхождения требует развития агропромышленного комплекса на основе существующих и создания новых энергосберегающих, экологически чистых технологий.

В связи с развитием в последние годы фермерских хозяйств на постсоветском пространстве актуальной стала задача получения семенного материала, в том числе зернового, в небольших количествах - для целей одного или нескольких хозяйств. Для решения этой задачи могут быть использованы сушилки с инфракрасным энергоподводом.

Зерно, как живой организм и сложная термодинамическая система, при взаимодействии с окружающей средой изменяет свои свойства и структуру. Протекание физико-химических процессов в зерне связано с изменением влажности и температуры, как в самом зерне, так и в окружающей его среде.

Основная задача сушки - довести влажность материала до кондиционной, требуемой по технологическому регламенту. В результате своевременной и правильно проведенной сушки зерна ускоряется процесс его послеуборочного созревания, улучшается стойкость при хранении, семенные и технологические свойства.

Задача улучшения качества высушиваемой пшеницы требует дальнейшего совершенствования процесса сушки, как в технологическом, так и в энергетическом плане. В настоящее время сушка пшеницы осуществляется преимущественно зерносушилками с конвективным теплоподводом.

В то же время в литературе отмечается перспективность применения инфракрасной сушки (ИК-сушки) в пищевой промышленности -хлебопекарной, кондитерской, мукомольной, комбикормовой и др.

Быстрое повышение температуры материала после критической точки при непрерывной ИК-сушке вызывает ухудшение свойств термолабильных материалов, а значительный температурный градиент, направленный противоположно градиенту влагосодержания, замедляет внутренний массоперенос. Это обусловливает необходимость использования прерывистого облучения (осциллирующий режим), сочетающего чередование стадий РЖ-нагрева и отлежки материала. Однако, недостаточно отработанная технология осциллирующей ИК-сушки приводит к слабому внедрению этого способа проведения процесса, что и предопределило постановку данного исследования.

Автор выражает большую благодарность и признательность научному руководителю профессору С.П. Рудобаште за помощь в выборе научного направления диссертации и большое внимание к анализу полученных результатов, а также профессорам кафедры теплотехники МГАУ Н.И. Малину, А.Н. Дедову, М.С. Ильюхину за ценные замечания и полезные советы при работе над диссертацией.

Условные обозначения а- скважность импульсов; b, п - опытные константы; Сэ- стоимость электроэнергии, р. / кВт-ч; d = ОД м - диаметр чашки;

Е= (U — £/р) / ( U- Up) - относительное влагосодеожание материала; Е - облученность поверхности, кВт/м ; F = nd2 /4- площадь чашки, м2; h - высота подвеса ИК-излучателя над высушиваемым материалом, м; К - коэффициент скорости, зависящий от режима сушки, 1/с; N- потребляемая мощность излучателя, кВт; г - радиальная координата, м; S - шаг между излучателями, м; t - температура, °С;

U, ир - текущее и равновесное влагосодержание материала, кг / кг (сух. м-ла); н - начальное влагосодержание кг / кг (сух. м-ла); W- влажность материала, %; т - время, с;

Индексы: min - минимальный; max - максимальный; к - конечный; наг - нагрев; н - начальный; отл - отлежка; пр - прогрев; р - равновесный; суш -сушка; в - воздух.

Общие выводы по работе

1. Разработанная установка на базе лабораторной ИК-сушилки UX 070 и дополняющей ее информационно-измерительной и управляющей системы позволяет осуществлять непрерывный процесс ИК-сушки монослоя зерна выбранным ламповым излучателем с автоматическим поддерживанием в ходе процесса температуры материала в заданных пределах.

2. В результате экспериментальных исследований кинетики импульсной ИК-сушки плотного монослоя пшеницы установлено, что время сушки при /тах= 50 °С; fmin=40 °С составляет 21.38 мин, в зависимости от типа лампы и высоты ее подвеса.

3. Исследование импульсных режимов ИК-облучения показало целесообразность их применения, так как в 2.3 раза сокращается длительность сушки по сравнению с конвективной сушкой. Минимальные значения времени сушки и времени работы лампы были достигнуты при импульсном облучении при высоте ИК-излучателя OSRAM над высушиваемым материалом при h = 0,08 м, время сушки при этом от fVH = 19 % до конечной JVK = 13 % и вышеуказанных ограничивающих температурах, составило 21 мин.

4. Экспериментально показано, что суммарное время нагрева зерна при импульсной ИК-сушке равно 20 . 54 с, при этом продолжительность стадии нагрева в цикле составляет, от 6 до 13 с, а продолжительность одной стадии отлежки в цикле от 72 до 93 - в зависимости от условий сушки.

5. Получены зависимости, позволяющие рассчитать коэффициенты кинетического уравнения (4.2) в зависимости от высоты подвеса лампы, которые позволяют с достаточной для инженерной практики точностью вычислять продолжительность сушки в исследованном диапазоне начального влагосодержания материала.

6. Использование лампы OSRAM по сравнению с лампой ИКЗК более экономично, а именно: лампа OSRAM по сравнению с лампой ИКЗК дает экономию энергозатрат при ^ = 0,05 м (Е* =8,5 кВт/м2) - на 88 %, при h = 0,08 м (Е*ср = 6,5 кВт/м2) - на 78 %, при h= 0,12 м (£с*р =3,88 кВт/м2) на 55 %, что объясняется большим соответствием ее спектральных характеристик таковым высушиваемого материала.

7. Методом компьютерного моделирования поля облученности поверхности от лампы OSRAM (sicca i 250) с использованием полученных опытных данных показано, что рациональным является расположение ламп в промышленной сушилке в шахматном порядке с продольным шагом между ними, S = 0,17 м. При этом достигается наибольшая равномерность энергетической облученности поверхности высушиваемого материала при

Ф 2 средней энергетической облученности Еср = 6,43 кВт/м .

8. Составлена математическая модель конструктивного расчета импульсной ИК-сушки семенного зерна и реализирующая ее расчетная методика. Дан пример конструктивного расчета сушилки.

9. При экономическом обосновании предлагаемого технического решения (работающих в осциллирующем режиме и управляемых ИИУС), показано, что стоимость сушилки в проектном варианте ниже, чем в базовом, а стоимость энергии, затраченной на сушку выше. При этом результирующий экономический эффект от нового внедрения составляет 9 371 р. на одну плановую тонну зерна, что экономически выгодно для предприятия.

10. Материалы диссертационной работы используются в процессе обучения студентов.

1. Аболиньш, Я. Т. Выбор генератора инфракрасного излучения при терморадиационной обработке древесины и древесных материалов / Я. Т. Аболиньш, Я. А. Долаиц, С. Г. Ильясов и др.. // Лесной журнал. -1971.- №2.-С. 86-90.

2. Авдеев, А. В. Механико-технологические основы расчета и проектирования сельскохозяйственных зерносушильных линий : дис. . д-ра техн. наук / Авдеев Аркадий Викторович. М., 1992.

3. Авдеев, А. В. Зернообрабатывающие линии на базе перспективных сушилок Новое поколение блочно-модульных шахтных с коробами зерносушилок. / А. В. Авдеев // Тракторы и сельскохозяйственные машины -1998.-№5.-С. 38-41.

4. Авдеев, А. В. Создание перспективной зерносушильной техники / А. В. Авдеев, М.А. Жуков, В. Д. Сапожников // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2002. - № 3. - С. 29-31.

5. Авраменко, В. Н. Инфракрасные спектры пищевых продуктов / В. Н. Авраменко, М. П. Есельсон, А. А. Заика. М. : Пищевая промышленность, 1974,- 174 с.

6. Адрианов, В. Н. Основы радиационного и сложного теплообме-на / В. Н. Адрианов. М.: Энергия, 1972. - 464 с.

7. А.с. 1458666 СССР, МКИ F 26 В 3/30. Установка для термообработки зерна / Агеенко И.С., Журавлев А.И., Зверев С.В., и др.

8. Азарскова, А. В. Термовлажностная обработка пшеницы и ее текстурные свойства : дис. канд. техн. наук / Азарскова А. В. М., 1955. - 23 с.

9. Ангерсбах, Н. И. Терморадиационно-конвективная сушка винограда с использованием солнечной энергии : дис. .канд. техн. наук / Ангерсбах Н. И. -М., 1987. -222 с.

10. Арапов В.М., Шахов С.В., Моисеева И.С., Янпольская Н.А. Способ определения допустимых температурных режимов дисперсных материалов». Патент RU 2230267, 2003.

11. Афанасьев, В. А. Теория и практика специальной обработки зерновых компонентов в технологии комбикормов / В. А. Афанасьев. -Воронеж : Изд-во Воронежского гос. ун-та, 2002. 296 с.

12. Афанасьев, В. А. Исследование тепловой обработки ячменя с применением ИК-нагрева при производстве комбикормов : дис. .канд. техн. наук / Афанасьев В. А. М., 1972.

13. Афанасьев, В. А. и др. Исследование термодинамических и оптических характеристик зерна ячменя / В. А. Афанасьев, С. Г. Ильясов и др. // Труды ВНИИКП. 1984. - № 24.

14. Афанасьев, В. А. Технология производства комбикормов для животноводческих комплексов / В. А. Афанасьев, А. И. Орлов. М.: Изд-во ЦНИИТЭИ Минзага СССР, 1984. - 134 с.

15. Барсуков, Г. И. Пути снижения затрат при производстве зерна Снижение энергозатрат при сушке зерна. / Г. И. Барсуков, А. В. Авдеев, Г. Р. Озонов // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2000. - № 12. -С. 8-9.

16. Башмаков, В. И. Аналитическое обобщение энергетических характеристик инфракрасных излучателей / В.И. Башмаков, П.Л. Пахомов, И.А. Рогов и др. // Электронная обработка материалов. 1971. -№ 5.

17. Борхерд, Р. Техника инфракрасного нагрева / Р. Борхерд, В. Юбиц В. М. -JI.: Госэнергоиздат, 1963. - 273 с.

18. Брагинцев, Н. В. Микронизация зерна для кормовых целей / Н. В. Брагинцев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1989. -№ 1.С. 29-31.

19. Брамсон, М. А. Инфракрасное излучение нагретых тел / М. А. Брамсон. М.: Наука, 1965. - 222 с.

20. Братерский Ф.Д. Влияние термообработки семян на биологические свойства семян пшеницы / Ф. Д. Братерский, JI. А.Шарабайкина // Хранение и переработка зерна. Вып. 2. - М.: Изд-во ЦНИИТЭИ Минзага СССР.

21. Брязун, В.А. Исследование термодинамических и гидродинамических процессов в хлебопекарных печах : дис. . канд. техн. наук / Брязун В.А.-М.

22. Блох, А. Г. Теплообмен излучением / А. Г. Блох и др.. М. : Энергоатомиздат, 1991. - 432 с.

23. Буляндра, А.Ф. Установка для измерения терморадиационных характеристик пищевых продуктов / Буляндра А.Ф. и др. // Известия вузов. -Сер. Пищевая технология. 1974. -№ 5. - 1974. - 140 с.

24. Вишневский, Р. Н. Рациональное размещение инфракрасных излучателей в установках с лучистым нагревом / Р. Н. Вишневский, Ю.М. Плаксин // Технология судостроения. 1974. - № 10. - С. 111-115.

25. Волохов, Г. М. Комплексное определение теплофизических характеристик твердых и сыпучих материалов при комнатных температурах / Г. М. Волохов, А. С. Залепуга // Инженерно-физический журнал. 1969. -Т. 16.-№ 1.-С. 95-100.

26. Волохов, Г. М. Определение коэффициента температуропроводности при реализации комбинированных условий / Г. М. Волохов // Инженерно-физический журнал. 1966.-Т. 16.-№5.-С. 582-586.

27. Воронин, Е. А. Обеспечение надежности электрооборудования в сельском хозяйстве : дис. д-ра техн. наук / Воронин Евгений Алексеевич. -, М., 1996.-24 с.

28. Галин, Н. М. Исследование терморадиационной сушки измельченного хлеба: дис. канд. техн. наук / Галин Н.М. -М., 1976. 286 с.

29. Гинзбург, А. С. Теплофизические характеристики картофеля, овощей и плодов / А. С. Гинзбург, М. А. Громов. М. : Агропромиздат, 1987272 с.

30. Гинзбург, А. С. Теплофизические характеристики пищевых продуктов : справочник / А. С. Гинзбург, М. А. Громов, Г. И. Красовская. М. : Агропромиздат, 1990. - 258 с.

31. Гинзбург, А. С. Теплофизические свойства зерна, муки, крупы /

32. A. С. Гинзбург, М. А. Громов. М.: Колос, 1984.- 304 с.

33. Гинзбург, А. С. Инфракрасное излучение как метод интенсификации технологических процессов пищевых производств / А.С. Гинзбург,

34. B. В. Красников // Проблемы пищевой науки и технологии. Кн. 3. - М., 1967.-С. 28-33.

35. Гинзбург, А. С. Инфракрасная техника в пищевой промышленности / А. С. Гинзбург. М.: Пищевая промышленность, 1966. - 407 с.

36. Гинзбург, А. С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности / А. С. Гинзбург. М. : Агропромиздат, 1985. -335 с.

37. Гинзбург, А. С. Анализ данных по терморадиационным характеристикам различных материалов с целью выбора рациональных режимов термической обработки и сушки / А. С. Гинзбург и др. // Электронная обработка материалов. -1982. № 2. - С. 66-71.

38. Гинзбург, А. С. Исследование оптических свойств материалов, подвергаемых обработке терморадиацией / А. С. Гинзбург и др. // Инженерно-физический журнал. 1965. Т. 8. - № 6, - С. 742-746.

39. Гинзбург, А. С. Оптические свойства материалов и их определяющая роль в выборе рационального режима терморадиационной сушки / А.С. Гинзбург и др. // Тепло- и массоперенос. 1966. - Т. 5. - № 6,1. C. 593-604.

40. Голик, М. Г. Научные основы обработки зерна в потоке / М. Г. Голик, В. Н. Делидович, Б. Е. Мельник. М.: Колос, 1972. - 170 с.

41. ГОСТ 8.195-89. Государственная система обеспечения единства измерений государственная поверочная схема для средств измерений спектральной плотности силы излучения и спектральной плотности энергетической освещенности в диапазоне длин волн 0,2-25 мкм.

42. Грибкова, Г. Н. Распределение поглощенной энергии в зерне / Г. Н. Грибкова, С. Г. Ильясов, Е. Д. Казаков и др. // Известия вузов. Сер. Пищевая технология. - 1975.-№ 1.-С. 108-111.

43. Грибкова, Г. Н. Исследование оптических свойств зерна и продуктов его переработки : дис. канд. техн. наук / Грибкова Г. Н. М., 1973.

44. Грибкова, Г. Н. Распределение поглощенной энергии в зерне / Г. Н. Грибкова, С. Г. Ильясов, Е. Д. Казаков и др. // Известия вузов. Сер. Пищевая технология. - 1975. -№ 1. - С. 108-111.

45. Гунькин, В. А. Микронизация зерна ржи / В. А. Гунькин, В. В. Кир-дяшкин, М. J1. Попов и др. : тез. докл. Всесоюзн. науч. конф. «Пути повышения качества зерна и зернопродуктов, улучшения ассортимента крупы, муки и хлеба» М., 1989. - С. 81-82.

46. Гунькин, В. А. Воздействие ИК-лучей на зерно ржи / В. А. Гунькин, В.А. Кирдяшкин, M.JI. Попов и др. : тез. докл. Всесоюзн. науч. конф. «Пути повышения качества зерна и зернопродуктов, улучшения ассортимента крупы, муки и хлеба» -М., 1989.-С. 161.

47. Даман, Б. В. Исследование процесса сушки пшеницы инфракрасными лучами : дис. канд. техн. наук/ Даман Б. В.-М., 1953.

48. Данилов, О. JI. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехноло-гиях : учеб. пособие / О. JI. Данилов. М. : Изд-во МЭИ, 2004. -307 с.

49. Доронин, А. Ф. Исследование процесса термической обработки кукурузных хлопьев ИК-лучами : дис. . канд. техн. наук / Доронин А.Ф. -М. 1975.-225 с.

50. Долацис, Я. А. Воздействие ИК-излучения на древисину / Я.А. До-лацис, С. Г. Ильясов, В. В. Красников. Рига : Зинатне, 1973 - 275 с.

51. Егоров, Г. А. Гидротермическая обработка зерна / Г. А. Егоров -М.: Колос, 1968.-97 с.

52. Егоров, Г. А. Технологические свойства зерна / Г. А. Егоров. М. : Агропромиздат, 1985. - 334 с.

53. Елькин, Н. В. Обработка зерна и круп ИК-излучением / Н. В. Ель-кин, В. В. Кирдяшкин // Сельскохозяйственный оптовик. 2001. - № 5. - С. 14-16.

54. Пат. 2134995 Российская Федерация. Установка для термообработки зернового сырья / Н. В. Елькин, В. В. Кирдяшкин. 1999. -№ 24.

55. Зверев, С. В. Повышение качества фуражного зерна высокотемпературная микронизация / С. В. Зверев, А. М. Соловьев, М. В. Брусков и др. - М.: ДеЛи принт, 2001. - 35 с.

56. Зворыкин, Д.Б. Отражательные печи инфракрасного нагрева / Д. Б. Зворыкин, А. Т. Александрова, Б. П. Байкальцев М. : Машиностроение, 1985. - 176 с.

57. Зелинская, JI. С. Спектарльные терморадиационные характеристики гречихи при обработке ее ИК-излучением / JI. С. Зелинская, С. Г. Ильясов // Труды ВНИИЗ. Вып. 118. - 1992. - 69 с.

58. Зелинская, JI. С. Разработка технологии выработки гречневой крупы с сокращенным временем ее варки с применением ИК-излучения : дис. . канд. техн. наук / Зелинская JI. С. М., 1992.

59. Ильясов, С. Г. Методы определения оптических и терморадиационных характеристик пищевых продуктов / С. Г. Ильясов, В. В. Красников. -М.: Пищевая промышленность, 1972.- 175 с.

60. Ильясов, С. Г. Теоретические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов : дис. д-ра техн. наук / Ильясов С. Г. - М., 1977.

61. Ильясов, С. Г. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов / С. Г. Ильясов, В. В. Красников. М.: Пищевая промышленность, 1978. - 359 с.

62. Ильясов, С. Г. Усовершенствованный метод определения терморадиационных характеристик пищевых продуктов / С. Г. Ильясов, Е. П. Тюрев и др. // ЦНИИТЭИ-Легпищемаш. Оборудование для пищевой промышленности.-1976.-№ 7.-С. 17-19 с.

63. Исакова, Э. И. Улучшение хлебопекарных свойств муки путем прогрева инфракрасными лучами / Э. И. Исакова, Т. И. Фетисова // №Btcnbz . вузов. Сер. Пищевая технология. - 1960. - № 5. - С. 49-52.

64. Контрольно-измерительные приборы и средства автоматизации промышленных предприятий : каталог продукции 2004. -М.: Овен. 152 с.

65. А.с. № 416539, МПК F26B 17/10. Аппарат для исследования процесса сушки / И. М. Карпенский. 1974.

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

67. Козелкин, В. В. Основы инфракрасной техники / В. В. Козелкин, И. Ф. Усольцева. М.: Машиностроение, 1985. - 264 с.

68. Козырев, Б. П. Определение спектральных коэффициентов диффузного отражения инфракрасной радиации от зачерненных поверхностей / Б. П. Козырев, О. Е. Вершинин // Оптика и спектроскопия. 1959. - Т. 6. -№ 4. - 542 с.

69. Ковальская, Л. П. Разработка процессов, обеспечивающих производство круп быстрого приготовления / Л. П. Ковальская, В. И. Сыроедов и др.. ЦНИИТЭИ- Легпищемаш. -1985. - Вып. № 4. - С. 5-8.

70. Кирдяшкин, В. В. Новый способ повышения питательной ценности корма и обеззараживания зернового сырья инфракрасная обработка припроизводстве комбикормов / В. В. Кирдяшкин, К. В. Абабков // Ценовик. -2001.-№8.-С. 55-57.

71. Кирокасян, Ю. Р. Применение ИК-излучения при выработке хлопьев ячменя / Ю. Р. Кирокасян. М. : Пищевая промышленность. - 1990. -№ 1, С. 51-53.

72. Кошелев А. Н. Производство комбикормов и кормовых смесей /

73. A. Н. Кошелев, J1. А. Глебов. М.: Агропромиздат, 1986. - 176 с.

74. Козьмина, Н. П. Зерно и продукты его переработки / Н. П. Козьмина. -М.: Заготиздат, 1961. 520 с.

75. Красильщиков, JI. Б. Современные методы изучения спектральной отражательной способности диффузно рассеивающих поверхностей / Л. Б. Красильщиков // Труды ВНМС. 1963. - Т. 6. - 221 с.

76. Красников, В. В. Термодинамические характеристики массоперено-са некоторых зерновых культур / В. В. Красников // Известия вузов. -Пищевая технология. 1969. -№ 3. - С. 127-131.

77. Красников, В. В. Метода исследования спектральных угловых характеристик пищевых продуктов при диффузном облучении / В. В. Красников, С. Г. Ильясов и др. // ЦНИИТЭИ Легпишемаш. Оборудование для пищев.

78. Красников, В. В. Методы определения терморадиационных характе-ристик пищевых продуктов при различных условиях облучения /

79. B. В. Красников, С. Г. Ильясов, Е. П. Тюрев и др. : матер. Всесоюзн. науч. конф. «Электрофизические методы обработки пищевых продуктов». -Воронеж, 1974.-С. 107.

80. Красников, В. В. Лучистый теплообмен в многоярусных ленточных инфракрасных установках / В. В. Красников, Н. М. Галин, Ю. М. Плаксин. -Хлебопекарная и кондитерская промышленность. 1976. -№ 2. - С. 20-21.

81. Красников, В. В. Физические основы инфракрасного облучения пищевых продуктов / В. В. Красников, С. Г. Ильясов. Пищевая промышленность. -1978.-С. 360.

82. Красников, В. В. Спектральный люминесцентный анализ пищевых продуктов / В. В. Красников, Е.И. Тимошкин, А. В. Титкова. М. : Агро-промиздат, 1987.-288 с.

83. Красников, В. В. Контактная и комбинированная сушка тонких капиллярно-пористых материалов / В. В. Красников. -М, 1957. 31 с.

84. Красников, В. В. Электромеханизация животноводства личных подсобных хозяйств и ее экономическая эффективность/ В. В. Красников // Науч. тр. ВНИИЭСХ. Т.75. - М.: ВНИИЭСХ, 1990. - С. 42-53.

85. Криксунов, Л. 3. Справочник по основам инфракрасной техники / Л. 3. Криксунов. М.: Изд-во «Советское радио», 1978. - 400 с.

86. Лебедев, П. Д. Теплофизические исследования процессов сушки инфракрасными лучами / П. Д. Лебедев : автореф. дисс. . доктора техн. наук. М., 1953.- 16 с.

87. Лебедев, П. Д. Генераторы тепла для радиационных сушильных установок / П. Д. Лебедев. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1954. - 56 с.

88. Лебедев, П. Д. Сушка инфракрасными лучами / П. Д. Лебедев. -МЛ.: Госэнергоиздат, 1955.-232 с.

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

90. Лебедев, П. Д. Тепломассообменные сушильные и холодильные установки (тепломассобменные и холодильные установки) / П. Д. Лебедев. -М.: Энергия, 1972.-320 с.

91. Лебедев, П. Д. Исследование проницаемости зерна пшеницы в инфракрасном спектре / П. Д. Лебедев, А. А. Пенкин // Науков1 пращ

92. Одеська нацюнальна акадекия харчових технологий : матер. 4-й междунар.-практич. конф. «Хлебопродукты 2006». Вып. 29. - Т. 2. - Одесса. : «Свротойз», 2006. - С. 30-33.

93. Левитин, И. Б. применение инфракрасной техники в народном хозяйстве / И. Б. Левитин. Л.: Энергоиздат, 1981. - 264 с.

94. Лисицина, Н. В. Исследование способов термической и гидротермической обработки ячменя при производстве комбикормов / Н. В. Лисицина : автореф. дисс. канд. техн. наук. -М., 1978.-26 с.

95. Литвинов, В. С. Тепловые источники оптического излучения / В. С. Литвинов, Г. Н. Рохлин. М.: Энергия, 1975. - 248 с.

96. Лыков, А. В. Методы определения теплопроводности и температуропроводности / А. В. Лыков. М.: Энергия, 1973. - 336 с.

97. Лыков, А. В. Теория сушки. Изд. 2-е., перераб. и доп. / А. В. Лыков.-М.: Энергия, 1968-472 с.

98. Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса / А. В. Лыков, Ю. А. Михайлов. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963.

99. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. М. : Гостехиздат, 1967. - 599 с.

100. Лыков, А. В. Тепломассообмен / А. В. Лыков. М. : Энергия, 1971. -560 с.

101. Лысых, И. Г., Энергосберегающий способ сушки семян масличных культур / И. Г. Лысых, А. В. Авдеев, А. Г, Андрющенко и др. // Науч.-техн. бюл. ВНИИ маслич. культур. 1991. - Вып. 1. - С. 50-52.

102. А.с. № 491808, МПК F26B 17/10. Лабораторная установка для сушки сыпучих материалов / А. И. Любошиц, Л. В. Николайчик, М. Г Гирко : утв. 1975 г.

103. Малин, Н. И. Технология хранения зерна / Н. И. Малин. М. : КолосС, 2006-280 с.

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

105. Микронизация компонентов комбикормов. Проспект фирмы "Micronizing" (Великобритания) / Экспресс-информация. Хранение и переработка зерна. Комбикормовая промышленность за рубежом // ЦНИИТЭИ Мин. хлебопородуктов СССР. 1989. - Вып. 9. - С. 15.

106. Расчет и проектирование печей хлебопекарного и кондитерского производств / А. А. Михелев и др.. М. : Изд-во «Пищевая промышленность», 1979. - 327 с.

107. Мошицкий, П. И. Обзор программных продуктов ОВЕН / П. И. Мошицкий // Автоматизация и производство. № 1(04). - С. 13-15.

108. Нуриев, Н. Н. Исследование равновесной влажности озонированного зерна / Н. Н. Нуриев, С. П. Рудобашта // Вестник МГАУ «Электрические аппараты и электротехнилогии сельского хозяйства». М. : ФГОУ ВПО МГАУ, 2002. - С. 88-93.

109. Орлов, А. И. Исследование теплообмена в слое зерна при кондуктивном нагрева / А. И. Орлов : труды ВИМ. Т. 48. - М.: ВИМ, 1969. -С. 215-225.

110. Орлов, А. И. Математика случая: Вероятность и статистика -основные факты / А. И. Орлов : учебное пособие. М. : Изд-во «МЗ-Пресс», 2004.-110 с.

111. Островский, JI. В. Инфракрасный нагрев в общественном питании / J1. В. Островский. М.: Изд-во «Экономика», 1978. - 104 с.

112. Островский, JI. В. Метод комплексного определения интегральных характеристик пищевых продуктов / JI. В. Островский // Известия вузов «Пищевая технология». 1975. - № 2. - С. 168-170.

113. Панфилова, И. А. Разработка технологии быстро развариваемой крупы и хлопьев из целого зерна пшеницы профилактического назначения с использованием ИК-обработки / И. А. Панфилова : дисс. . канд. техн. наук. -М. :МГУПП, 1998.- 178 с.

114. Плаксин, Ю. М. Исследование процесса выпечки мучных кондитерских изделий в печах с инфракрасным излучением / Ю. М. Плаксин : дис. . канд. техн. наук. М.: МТИПП, 1972. - С. 276.

115. Плаксин, Ю. М. Научно-технические основы пищевой технологии при ИК-энергподводе / Ю. М. Плаксин : дис. . доктора техн. наук. М. : МГАПП, 1993.

116. Плаксин, Ю. М. Теоретические основы лучистого теплообмена в инфракрасных установках и их расчет / Ю. М. Плаксин, А. В. Азарскова : Монография. М.: Издательский комплекс МГУПП, 2001. - 54 с.

117. Пенкин, А. А. Разработка устройства инфракрасного излучения для термической обработки зерна и локального обогрева / А. А. Пенкин : дисс. канд. техн. наук. М.: ВИСХОМ, 2005. - 258 с.

118. Постановление № 85 Госгортехнадзора РФ «Об утверждении "Правил промышленной безопасности для взрывопожароопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья"» : введ. 10.06.2003 : опубл. 21.07.2003.

119. Принципы и методы селекции и семеноводства зерна и зернобобовых культур в Нечерноземье. М., 1996.

120. Проничев, С. А. Автоматическое регулирование температурных режимов при ИК-сушке семенного зерна / С. А. Проничев // Хранение и переработка сельхоз сырья. 2006. - № 1. - С. 52-53.

121. Проничев, С. А. Влияние высоты подвеса ИК-излучателя на время сушки семенного зерна / С. А. Проничев, С. П. Рудобашта // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ «Агроинженерия». Вып. 1. - М. : ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. -С. 48-50.

122. Пат. 51184 Российская Федерация. Устройство для исследования режимов сушки сельскохозяйственных продуктов растительного происхождения / С. А. Проничев, С. П. Рудобашта : заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО МГАУ. М., 2006.

123. Протасов, К. В. Статистический анализ экспериментальных данных / К. В. Протасов. М.: Изд-во «Мир», 2005. - 142 с.

124. Птицын, С. Д. Допустимые нагревы зерна пшеницы / С. Д. Птицын : доклады ВАСХНИЛ. 1950.

125. Пятков, И. Ф. Исследование физического воздействия инфракрасного излучения на зерно / И. Ф. Пятков : автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: МТИПП, 1967. - С. 36.

126. Пятков, И. Ф. Биологические и урожайные свойства семян пшеницы, обработанных инфракрасными лучами / И. Ф. Пятков, В. А. Гриц // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки. 1980. - №4 (58). -Новосибирск : Изд-во «Наука», Сибирское отд.

127. Резчиков, В. А. Технология зерносушения / В. А. Резчиков, О. Н. Налеев, С. В. Савченко. Алматы: Изд-во Алматинского технологического университета, 2000. - 363 с.

128. Розенберг, М. Микронизация / М. Розенберг, И. Калниньш // Комбикормовая промышленность. 1988. - Вып. 4. - С. 31.

129. Рогов, И. А. Физические методы обработки пищевых продуктов / И. А. Рогов, А. В. Горбатов. М.: Изд-во «Пищевая промышленность», 1974. -583 с.

130. Рогов, И. А. Сверхчастотный и инфракрасный нагрев пищевых продуктов / И. А. Рогов, С. В. Некрутман. М. : Изд-во «Пищевая промышленность», 1976. - 210 с.

131. Рудобашта, С. П. Кинетический расчет процесса конвективной сушки дисперсных материалов / С. П. Рудобашта : труды IV Минского междунар. форума по тепломассобмену. Т. 4. - 2000. - №1. - С. 39-44.

132. Рудобашта, С. П. Организация осциллирующего режима ИК-сушки зерна с помощью информационно-измерительной и управляющей системы / С. П. Рудобашта, С. А. Проничев // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 2006. - № 8. - С. 72-75.

133. Рудобашта, С. П. Система для сушки зерна на базе ОВЕН ТРМ 202, управляющая ИК-излучателями / С. П. Рудобашта, С. А. Проничев // Автоматизация и производство. 2005. - № 2. - С. 32-33.

134. Рудобашта, С. П. Осциллирующий режим ИК-сушки зерна, реализуемый с помощью прибора ОВЕН УТ24 / С. П. Рудобашта, С. А. Проничев // Автоматизация и производство. 2006. - № 1. - С. 30-31.

135. Рудобашта, С. П. Кинетика импульсной инфракрасной сушки зерна в монослое / С. П. Рудобашта, С. А. Проничев // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ «Агроинженерия». Вып. 3. - М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2006. - С. 53-55.

136. Рудобашта, С. П. Энерго- и ресурсосбережение при сушке дисперсных материалов / С. П. Рудобашта : доклады Междунар. науч. конф.

137. Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование, экологически безопасные производства». Т. 1. - 2004. - С. 5-18.

138. Рыжков, JI. Н. Выбор спектра излучателей для установок инфракрасного нагрева и сушки / JI. Н. Рыжков, 3. А. Лучшева : труды ВНИИЭТО. Вып. 4. - М.: Изд-во «Энергия», 1970. - С. 34-37.

139. Рынков, В. И. Сушка и нагрев инфракрасным излучением / В. И. Рычков // Светотехника и инфракрасная техника. 1973. - Т. 3. - С. 215-230.

140. Рябинкина, Г. Е. Исследование теплообмена в рабочей камере и каналах хлебопекарных печей с рецеркуляцией продуктов сгорания при выпечке подовых сортов хлеба / Г. Е. Рябинкина : дисс. . канд. техн. наук. -М., 1975.

141. Светлов, Ю. В. Интенсификация гидродинамических и тепловых процессов в аппаратах с турбулизаторами потоками / Ю. В. Светлов. М. : Энергоатомиздат, 2003. - 304 с.

142. Совершенствование технологии сушки сои / Г. Н. Станкевич и др. : тезисы IV Междунар. конф. «Проблемы промышленной теплотехники». -2005.-С. 237-238.

143. Секанов, Ю. П. Влагометрия сельскохозяйственных материалов -М.: Агропромиздат, 1985.- 161 с.

144. Секанов, Ю.П. Научно-технические и организационные задачи приборного обеспечения технологических процессов в растениеводстве / Ю. П. Секанов : науч. тр. ВИМ. Т. 133. - М.: ВИМ, 2000. - С. 213-219.

145. Секанов, Ю. П. Об информационном обеспечении ресурсоэнерго-сберегающих технологий в растениеводстве / Ю. П. Секанов, С. И. Лубников // Науч. тр. ВИМ. Т. 144. - М.: ВИМ, 2002. - С. 219-228.

146. Сорочинский, В. Ф. Повышение эффективности конвективной сушки и охлаждения зерна на основе интенсификации тепломассообменных процессов : дис. д-ра техн. наук / Сорочинский Владимир Фёдорович.

147. Сорочинский, В. Ф. Эффективность внешнего теплообмена в псевдоожиженном слое зерна / В. Ф. Сорочинский // Хранение и переработка сельскохозяйственного сырья. 1999. - № 8. - С. 29-31.

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

149. Сорочинский, В. Ф. Перспективные технологии и оборудование для сушки зерна / В. Ф. Сорочинский // Зерновая индустрия в XXI веке. М. : Междунар. пром. акад., 2004. - С. 138-139.

150. Станкевич, Г. Н. Совершенствование технологии сушки сои / Г. Н. Станкевич, JI. К. Овсянникова, О. Б. Демчук, С. В. Коропенко : тез. IV Междунар. конф. «Проблемы промышленной теплотехники». 2005 - С. 237-238.

151. Сыроватко, В. И. Производство комбикормов в хозяйствах / В. И. Сыроватко, С. Г. Карташов. -М.: Росагропромиздат, 1991. 39 с.

152. Техника и технология микронизации зернового сырья при производстве комбикормов : информ. матер, системы ДОР ЦНИИТЭИ хлебопродуктов. 1991.-58 с.

153. Технологическая линия по микронизации зернофуража / Научно-практический опыт в агропромышленном производстве : инф. ВАСХНИЛ, Белорусский филиал ВНИИТЭИагропрома. 1990. - № 208. - С. 4.

154. Технологические линии и оборудование для приготовления кормов в хозяйствах : каталог. М.: Информагротех, 1993. - 53 с.

155. Пат. 2004969 РФ, МКИ А 23 К 1/14, А 23 N 17/00, А 23 L 1/00, F 23 L 1/00, F 26 В 3/30. Способ обработки зерна и устройство для его осуществления : заявитель и патентообладатель Е. П. Тюрев, О. В. Цыгуляев, С. В. Зверев.

156. Тюрев, Е. П. Эффективность технических процессов обработки пищевых продуктов ИК-излучением / Е. П. Тюрев : атореф. дисс. . доктора техн. наук. М.: МТИПП, 1990. - С. 66.

157. Новые прогрессивные и комбинированные теплотехнические принцыпы в пищевой технологии / Е. П. Тюрев и др. : матер. Всесоюз. конф. «Проблемы энергетической тепло технологии. М., 1983. - С. 114.

158. Тюрев, Е. П. Кондиционирование зерна с применением ИК-излучения / Е. П. Тюрев, С. В. Зверев, А. В. Азарскова : матер, науч.-техн. конф. «Достижения и передовой опыт в отрасли хлебопродуктов». Вып. 6. -М.: ЦНИИТЭИхлебопродуктов, 1976.-С. 11-15.

159. Федеральный закон № 183-ФЭ. О государственном контроле за качеством и рациональным использованием зерна и продуктов его переработки : введен 5.12.98 : опубл. 9.12.98.

160. Федоров, Н. Е. Распределение плотности интегрального лучистого потока для некоторых инфракрасных излучателей / Н. Е. Федоров, И. А. Рогов, А. Е. Головкин // Известия вузов «Пищевая технология». 1966. - № 6. - С. 23-27.

161. Филатов, В. В. Совершенствование процесса термообработки зерна при инфракрасном энергоподводе / В. В. Филатов : дисс. . канд. техн. наук. -М. :МГУПП, 2005.-С. 312.

162. Создание оборудования для производства готовых завтраков и продуктов быстрого приготовления / В. В. Филатов и др. : сб. науч. тр. МГУПП. М.: МГУПП, 2001. - С. 363-364.

163. Новая техника новые возможности / В. В. Филатов и др. // Хлебопродукты. - 2003. -№ 5. - С. 32-34.

164. Хейфец, И. Б. Разработка способов, обеспечивающих производство из крупяного сырья концентратов, не требующих варки / И. Б. Хейфец : автореф. дисс. . канд. техн. наук. М.: МТИПП, 1986. - С. 24.

165. Пат. 4939346 США, МКИ F 27 В 7/18, F 26 В 23/04. Аппарат для тепловой обработки пищевых продуктов / Baili Richard G. и др.

166. Krisher, О. Die wissenschaftlichen / О. Krisher // Grendlagen der Trockmengstechnik. Springer-Verlag. Berlin-Gottingen-Heidelberg, 1956. - 540 s.

167. Food Prod. 1979. - V. 13. - № 7. - P. 50-51.

168. Filatov, V. V. Technical equipment of the third millennium / V. V. Filatov, N. V. Elkin, A. A .Andreeva : materials of the internationals conference «International Congress Engineering and Food ICEF9». - France : Montpellier, 2004. - P. 619-623.

169. Agric. Eng. Res.- 1973. -V. 18.-P. 59-61.

170. Pat. № 36942206 us. cl. 99-2. Infrared radiation of seed / C. W. Pierce. September 26, 1972.

171. Plaxine, J. Calcul des processus de chauffage et de sechage dana les sechoirs a rayoonement therucigue / J. Plaxine, Algerie : JNIL, 1988. - 68 p.

172. Pomeranz, I. Corn Hardness Determination / I. Pomeranz et.al. // Cereal Chemistry.-V. 61.-№ 2. 1984.-P. 147-150.

173. Rao, M. A. A kinetic study of the loss of vitamin C, color and firmeness during thermal processing of canned pease / M. A. Rao et.al. // J. of Food Science. -V. 46.- 1981.-P. 636-637.

174. Sapru, V. Predicting thermophilic spore population dynmics for UHT sterilization processes / V. Sapru et.al. // J. Food Science. V. 57(5). - 1992. - P. 1248-1252.

175. Thompson, D. R. Population enzyme and protein changes during processing / D. R. Thompson, J. Norwig // Presented at the winter meeting american society of agricultural engineers. Paper № 83-6509. Desember 13-16. -Chicago, 1983.

176. Tinga, W. R. Dielectric properties of materials for microwave processsing-tabulated / W. R. Tinga, S. 0. Nelson // J. of Microwave power. V. 8.-№ 1.- 1973.-P. 29.

177. Vilotta, R. Moisture and temperature distribution in a model system / R. Vilotta, M. Karel // J. Food Proc. Preserv. № 4. - 1980. - P. 111-134.

178. Van Buren, J. P. Texture studies / J. P. Van Buren. V. 10. 1979. - P. 1-23.

179. Vilotta, R. Simulation of retention in a model system / R. Vilotta, M. Karel // J. Food Proc. Preserv. № 4. - 1980. - P. 141-159.

180. Williams, P. C. A study of grinders used for sample preparation in laboratory analisis of grains / P. C. Williams // Cereal Foods World. V. 29. -1984.-P. 770.

181. Экономические и технологические показатели способов сушки

182. И е. £ Оценка сложности оборудования и U Качественные показатели вырабатываемого продуктак S и

183. Способ сушки Сдельные энергозат кВт-ч па кг ncnapei влаги Металлоемкость Сложность х я £ 5 to о л 6 о С О S я о Ю К 2 я о ■Л с U U V г ■ Е о § Вкусовые н U 0 г я а 1 1 я Е Я & Способность к хранениюо б Г) О М

184. Сушка ИК-лампами 0,9-1,2 Низкая Малая Не требует специалистов Безопасен Высокие (вкус, цвет, аромат естественного продукта) Высокая 85-95% Высокая до года и более

185. Конвективная сушка 1,6-2,5 Средняя Средняя Не требует специалистов Безопасен Среднее (привкус жареного) Средняя 60-70% Средняя до 4-6 мес.

186. Кондуктивная сушка 1,5-1,7 Высокая Средняя Не требует специалистов Безопасен Среднее (привкус жареного) Средняя 60-70% Средняя до 4-6 мес.

187. Сублимационн ая сушка 3,5-3 Высокая Высокая Требует специалистов по вакуумной и холодильной технике Опасен (хладоны) Высокие (вкус, цвет, аромат естественного продукта) Высокая 85-95% (кроме тур гора) Высокая до года и более

188. Сушка токами СВЧ 2-3 Средняя Высокая Требует специалистов по СВЧ технике и контролю Опасен (СВЧ) Высокие (вкус, цвет, аромат естественного продукта) Высокая 85-95% (кроме тургора) Не изучена, есть отрицательные показатели1. ТООТШПЙШАШ ФВДШРАЩШШ