автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Импульсная инфракрасная сушка семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений

На правах рукописи

./"/ / !/С^^Г

ГРИГОРЬЕВ ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ

НМПУЛЬСНАЯ ИНФРАКРАСНАЯ СУШКА СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР, НЕТРАДИЦИОННЫХ И РЕДКИХ РАСТЕНИЙ

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 1 НОЯ 2010

Москва 2010

004612078

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

(ФГОУ ВПО МГАУ)

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Рудобашта Станислав Павлович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Воронин Евгений Алексеевич доктор физико-математических наук, профессор Зуева Галина Альбертовна

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств».

Защита состоится «22» ноября 2010 г. в 13. часов на заседании диссертационного совета Д 220.044.02 при ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» по адресу: г. Москва, ул. Лиственничная аллея, д. 16А, корп. 3, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО МГАУ.

Автореферат разослан « 21 » октября 2010 г. и размещён на сайте www.rasau.ru « 21 » октября 2010 г.

Учёный секретарь совета, доктор технических наук, профессор

Загинайлов В.И.

Общая характеристика работы Актуальность темы диссертации. Сушка - не только тепломассооб-менный, но и технологический процесс, который значительно влияет на качество высушиваемого материала. Сушку семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений нужно осуществлять таким образом, чтобы не только максимально сохранить их посевные качества, но и по возможности их улучшить. Одним из путей решения этой задачи является применение импульсного инфракрасного способа (ИК)-сушки, позволяющего поддерживать температуру высушиваемого материала в заданных пределах и тем самым сохранять их высокие посевные качества. Однако применительно к сушке семян овощных культур это процесс не исследовался. В настоящее время сушку семян овощных культур осуществляют конвективным способом.

В связи с этим исследование импульсной ИК-сушки семян овощных культур с целью разработки рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению процесса и повышения посевных качеств семян представляет актуальную задачу, решение которой посвящена данная работа. Объект исследования: семена овощных культур, нетрадиционных и редких растений.

Предмет исследования: процесс импульсной ИК-сушки семян и посевные качества семян, высушенных этим способом.

Цель работы: разработка рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и повышение посевных качеств семян. Задачи исследования

- разработать способ и устройство для импульсной ИК-сушки термолабильных материалов;

- разработать информационно-измерительную и управляющую систему для процесса импульсной ИК-сушки;

- изучить тепломассообмен и энергозатраты при импульсной ИК-сушке семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений с использованием различных излучателей; по результатам исследований разработать рекомендации по проведению этого процесса;

- разработать математическую модель кинетики импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, получить экспериментальные данные по параметрам модели, разработать методику инженерного расчёта сушилки;

- исследовать всхожесть и энергию прорастания семян, высушенных импульсным ИК-способом и оценить экономический эффект от его применения. Научная новизна результатов работы:

- предложен новый способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, защищенный патентом на изобретение;

- изучено влияние типа излучателей и их расположения в сушилке на кинетические и энергетические характеристики процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений;

- сформулирована аналитическая задача кинетики импульсной ИК-сушки семян, на основе решения которой разработана математическая модель процесса, получены экспериментальные данные по ей параметрам и разработана методика инженерного расчёта сушилки;

- получены данные по влиянию способа импульсной ИК-сушки и типа излучателей на всхожесть и энергию прорастания исследуемых семян;

- показано влияние плотности потока излучения при импульсной ИК-сушке на увеличение всхожести семян и получено регрессионное уравнение для его описания.

Практическая ценность полученных результатов:

- полученные в результате исследования данные обосновывают целесообразность и эффективность применения импульсной инфракрасной сушки для семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений;

- даны рекомендации по энергосберегающему аппаратурно-технологическому оформлению процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, которое обеспечивает повышение их всхожести и энергии прорастания;

- разработана методика инженерного расчёта импульсной ИК-сушки семян овощных культур, которая может быть использована в практических расчётах, получены данные, необходимые для её реализации;

- разработанные в диссертации режимы и параметры технологии импульсной инфракрасной сушки семян овощных культур позволяют снижать затраты на сушку, посев и повышают посевные качества семян.

Основные положения, выносимые на защиту:

- способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, а также устройство для его реализации;

- результаты экспериментальных исследований процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и данные их обработки;

- формулировку задачи, описывающей кинетику импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, математическую модель на её основе, экспериментальные данные по параметрам модели, методика инженерного расчёта сушилки;

- результаты исследований всхожести и энергии прорастания семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, высушенных с использованием импульсной ИК-сушки, а также экономический эффект от её применения. Реализация результатов исследований. Разработанная технология импульсной инфракрасной сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений внедрена во ГНУ ВНИИССОК (М.О., Одинцовский район., пос. Лесной городок), методика инженерного расчёта процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений используется при преподавании дисциплины «Тепломассообменное оборудование предприятий» на кафедре теплотехники и энергообеспечения предприятий ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина».

Апробация результатов работы:

Основные положения работы докладывались и обсуждались на: научно -технических конференциях преподавателей и сотрудников МГАУ (г. Москва, Россия 2007-2009 гг.); VIII-м международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 22-26 июня 2009 г.); Седьмой Международной теплофдзической школе «Теплофизические исследования и измерения при. контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг>> (Тамбов, 20-25 сентября 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 2 работы из перечня ВАК, получен 1 патент на изобретение № 2393397. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, изложена на 161-ой страницах машинописного текста, содершгг 70 рисунков, 38 таблиц, списка использованных источников (117 наименований) и приложения.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и основные задачи работы, представлены объект и предмет исследования, охарактеризована научная новизна и практическая ценность полученных результатов. Сформулированы основные положения, выносимые автором на защиту.

В первой главе выполнен анализ современного состояния проблемы сушки термолабильных материалов, включая семенной посадочный материал. Показано, что ИК-сушка достаточно широко применяется во многих отраслях промышленности. Исследованию процесса ИК-сушки и термообработки посвящены труды ряда отечественных и зарубежных учёных, а именно: A.B. Лыкова, A.C. Гинзбурга, П.Д. Лебедева, В.В. Красникова, С.Г. Ильясова, Ю.М. Плаксина, Г.А. Зуевой, Я.А. Долациса, Д. Стампа, Т. Николоса, С. Мюссера и др. Применительно к ИК-сушке и термообработки зерна и зернопродуктов этот процесс исследовался авторами: П.Н. Воробьевым, Л.Я. Аузрманом, И.А. Бороненко, Б.В. Дам-маном, И.Ф. Пятковым, ПЛ. Тарутиным, Е.П. Тюревым, В.В. Филатовым, Д. Уорксом и др. Несмотря на значительное количество работ, выполненных по этой теме, вопросы сохранения качества термолабильных материалов, высушиваемых ИК-способом, изучены недостаточно, что затрудняет применение данного способа сушки на практике. Это в полной мере относится к семенам овощных культур.

Для сохранения качественных показателей термолабильных материалов их ИК-сушку следует проводить в импульсном режиме, при котором ограничивается максимальная температура нагрева материала. Данный способ сушки исследовался С.А. Проничевым, которым изучалось импульсная ИК-сушка зерна пшеницы. Было установлено, что применение данного способа обеспечивает эффективную сушку при сохранении качественных показателей материала. Однако температура зерна измерялась с помощью термопары заделанной в зерновку, что мало пригодно в практических условиях и не приемлемо для мелкозернистых семян. Семена овощных культур, высушиваемые, в основном, конвективным способом, характеризуются малыми объёмами производства, их свойства как объектов сушки и кинегика сушки мало изучены. Исследованию термоустойчи-

вости зерна посвящены работы С.Д. Птицына, Ф.Д. Брагерского, B.JI. Кретови-ча; И.И. Лекарского; Т.Г. Флоренского и ряда других авторов. Экспериментальные исследования ВНИИССОК показывают, что нагрей свежеубранных семян овощных культур в условиях их конвективной сушки до температуры 40-45 °С не вызывают снижения их всхожести. " .

В тоге проведенного анализа сделан вывод о том, что одним из перспективных способов сушки семян овощных культур является импульсная" И Косушка, которая позволяет создать щадящий температурный режим и осуществлять'стимуляцию семян, улучшающую их посевные качества. Причинами, сдерживающими использование ИК-сушки семян овощных культур, является отсутствие рекомендаций по выбору излучателей, их размещению в сушилке, температурным режимам сушки, а также отсутствие информации по влиянию процесса ИК-сушки на посевные качества материала. Для импульсной ИК-сушки семян овощных культур подходят те излучатели, которые обеспечивают максимальную глубину проникновения поглощаемой лучистой энергии внутрь материала. Ввиду этого наиболее подходящими по своим спектральным характеристикам дм проведения импульсной ИК-сушки семян овощных культур являются излучатели «КГТ», «OSRAM», «ELCER», у которых максимум излучения находится в пределах от 1,2 до 3,3 мкм. В связи с этим для исследований были выбраны указанные излучатели, а также рекомендованный в литературе температурный интервал нагрева семян 34-40 °С.

Во второй главе изложен новый способ сушки термолабильных материалов, приведены общий вид и принципиальная схема экспериментальной установки, описаны контрольно-измерительные приборы, использованные в эксперименте, выбраны семена для исследований, разработана методика и определены условия проведения опытов.

Для проведения импульсной ИК-сушки семян был разработан способ, защищенный патентом на изобретение № 2393397, приоритет изобретения 26 мая 2009 г., опубликован 27.06.10. В известных способах ИК-сушки температурные интервалы задаются задатчиком с постоянной продолжительностью цикла «нагрев - охлаждение». Отличие данного способа от известных состоит в том, что сушку ведут в сушильной камере в переменном по времени импульсном режиме «нагрев - охлаждение» с переменными в нём составляющими стадий нагрева и охлаждения, при этом нагрев осуществляется ИК-лучами с длиной волны 0,8-10 мкм, а контроль температуры высушиваемого материала осуществляется с помощью оптического пирометра. Постоянными при этом являются максимальная и минимальная температуры материала в процессе.

Схема экспериментальной установки показана на рис.1. Установка состояла из сушильной камеры 1, в которой были размещены; инфракрасные излучатели 2, датчик оптического пирометра 3 и сетчатый поддон с высушиваемым материалом 5, расположенный на лабораторных весах 12. Установка была оснащена системой автоматического регулирования, которая включала в себя датчик оптического пирометра 3, электронный блок пирометра 8, блок питания 9, автоматический регулятор ТРМ202. Через сушильную камеру с помощью вентилятора 7 продувался наружный воздух (без подогрева), который поступал через возду-

хозаборное отверстие 4, а удалялся в атмосферу через отводящий патрубок 6. На поверхности, облучаемой ИК излучателями, было предусмотрено измерение температуры семян бесконтактным пирометром Raytek MID., а индикация значений температуры осуществлялась 2-х канальным измерителем-регулятором ТРМ202. Второй канал этого регулятора отображал температуру воздуха на входе в сушильную камеру.

Эл Ста U-220 О

А

камера

15

Рисунок 1 - Принципиальная схема установки и автоматического управления процессом импульсной ИК-сушки семян.

В установке было предусмотрено измерение относительной влажности и температуры воздуха на выходе из камеры, которое осуществлялась датчиком 13 марки «MELA». Все сигналы от регуляторов ТРМ202 передались на адаптер интерфейса 14 марки АС 4, поступали на компорт ПЭВМ - 15 и архивировались в программе Owen Report Viewer с возможностью последующей обработки данных. Убыль влаги, в процессе ИК-сушки, измеряли лабораторными весами 12 «Scale Cas MWP-300», получаемые при этом данные архивировались. В главе указаны условия проведения опытов и семена, селекционируемые ГНУ ВНИ-ИССОК. В главе описан порядок проведения эксперимента.

Высушиваемые семена располагали монослоем на сетчатой чашке весов, включали излучатели, приводимые в работу приборами, которые обеспечивали импульсный режим сушки и начинали процесс сушки с периодическим измерением убыли влаги в семенах. В опытах снимали также термограммы сушки. Опыты проводили при обдуве семян потоком атмосферного воздуха. В моменты взвешивания семян обдув отключали во избежание искажения результатов измерения.

Для исследования были выбраны следующие семена овощных культур: томат, огурец, бобы, свёкла, морковь, петрушка, пастернак, а также нетрадиционных и редких растений: иссоп, шалфей, змееголовник молдавский, кресс-салат, укроп. В диссертации приведены таблицы, в которых указаны высушиваемые семена, высота подвеса излучателей, интервал между ними, начальная влажность семян, скорость их обдува и время сушки. В опытах исследовали семена с полевой влажностью, которая у разных семян была разной. Высушенные семена после опыта делили на две части, одну из которых использовали для анализа влажности, а вторую - для определения всхожести и энергии прорастания. Влажность семян после опытов анализировали весовым методом по ГОСТ 12041-82 «Семена сельскохозяйственных культур. Метод определения влажности», а всхожесть и энергию прорастания (условия проращивания семян) - по ГОСТ 12038-84.

В третьей главе приведены термограммы исследованных семян, кривые сушки и кривые скорости сушки, дан их анализ, представлены результаты исследования энергетической облучённости поверхности семян, обсуждено влияние расположения излучателей на кинетику сушки и нагрева семян, а также влияние типа излучателей на энергетические затраты при импульсной ИК-сушке семян

овощных культур.

Рисунок 2 - Изменение температуры семян томатов сорта «Гея» во времени при импульсной ИК-сушке: /< = 0,15 м; Ь = 0,36 м; V = 1,8 м/с; лампы КГТ-220-600.

На рис. 2 приведена одна из термограмм, которая показывает характер изменения температуры поверхности семян томата сорта «Гея» во времени. Аналогичный вид имеют т/ 60,с термограммы и для других семян, облучаемых лампами ОБИАМ и КГТ. При применении керамических излучателей ЕЬСЕЯ, ввиду их тепловой инерционности, температура поверхности семян не выдерживается строго в заданных пределах. Процесс нагрева семян при импульсной ИК-сушке характеризуется двумя стадиями, первая включает в себя время прогрева семян до максимальной температуры 1та, с последующим охлаждением до температуры /в.,п при выключенных ИК-излу чате лях. Вторая стадия представляла собой циклический процесс, каждый цикл которого состоял из двух стадий; стадии нагрева тнаг и стадии охлаждения тох„. Продолжительность циклов определяется теплофизическими свойствами семян, интенсивностью излучения и скоростью обдува семян потоком воздуха. Для разных семян (опытов) она колебалась в пределах от 20 с до 315 с. Соотношение времён нагрева и^охлаждения в циклах варьировалось от 0,66 до 0,74. * '

Как показали измерения температуры поверхности семян в процессе импульсной ИК-сушки применение измерительно-регулирующей системы, использованной в опытах, позволяет надёжно поддерживать температуру материала в

заданных пределах'34...40 °С - при применении таких малоинерционных излучателей как лампы ОБЯАМ и КГТ.

На рис. 3 приведены кривые импульсной ИК-сушки семян томата сорта «Гея», полученные при применении различных излучателей, (в диссертации приведены кривые сушки для всех исследованных семян и излучателей),

■к!

и, кг /(кг сух. м-ла)

12 15 18

Рисунок 3 - Кривые импульсной ИК-сушки семян томата сорта «Гея»: □ - лампы КГТ-220- 600; ♦ - керамические излучатели ELCER ECS 1; о - лампы OSRAM Siccatherm.

Рассмотрение полученных кривых сушки показывает, что сушка семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений протекает во втором периоде, который, таким образом, является

21 24 т/60, с

характерным для исследуемых материалов. Полученные кривые сушки были продифференцированы с помощью программы Advanced Grapher v. 2.1 - с целью получения кривых скорости сушки (одна из кривых скорости сушки приведена

на рис. 4).

Рисунок 4 - Кривые скорости сушки семян томата сорта «Гея»: график 1 -лампа OSRAM, <?ср =1700 Вт/м ; 2 - лампа КГТ, <7Ср =1140 Вт/м2; 3 - излучатель ELCER, дср=2340 Вт/ м2; □ - лампы КГТ-220-600; Ф - керамические излучатели ELCER ECS1; О- лампы OSRAM Siccatherm.

На графиках чётко прослеживается второй период сушки, зависимости -diil dx = f{u) имеют сложный нелинейный характер. Из них видно, что в условиях опыта наибольшая скорость сушки наблюдалась у кривой 3 (дср =2340 Вт/м2), за ней следовала кривая 1 (дср =1700 Вт/м2), а наименьшая у кривой 2 (9ср =1140 Вт/м2).

Обработка кривых скорости сушки для семян других овощных культур показала, что для них зависимости -diildi = f (й) имеют аналогичный характер. Общим для них является то, что зависимость -dii! di = f(u) во втором периоде сушки имеет не линейный, a S - образный характер и поэтому не может быть аппроксимирована широко применяемым для аппроксимации кривых скорости сушки уравнением вида

j-

(о

-d О"2. 1/с

0.04 0 03 Л- ^0

ft* J

3 л f •Ё / /

0.01 А г

V fjf ч, кг/ (кг су: .. м ■л а

0 2 0 3 0.4 0.5 0.8 0.7

с постоянным коэффициентом скорости сушки К.

Для изучения влияния плотности теплового потока на процесс сушки были проведены её измерения с использованием слоистого датчика теплового потока

N 177. По полученным функциям распределения плотности теплового потока были вычислены их средние значения по площади сушимого материала. С использованием этих данных было проанализировано влияние расположения излучателей на кинетику сушки и нагрева семян овощных культур - в выделенном диапазоне влажности семян (т.к. исследовались образцы с полевой влажностью): МУ = И/х = 41-18 ~ 23 %. Время сушки и суммарное время нагрева семян томата в выделенном диапазоне влажности приведены в табл. 1. Аналогичные расчёты были выполнены и для семян огурца, их результаты представлены в диссертации.

Таблица 1 - Время сушки и суммарное время нагрева семян томата в выделенном для анализа диапазоне влажности: от 1¥„= 41% до 18%, (А1У-23%)

№ оп. Культура Излучатель Высота подвеса излучателей Н, м Расстояние между излучателями 6, м Средняя плотность теплового потока Вт/м! Время нагрева т„„У60,с Время сушки т/60, с Коэффициент нагрева, «Наг

1 0,12 0,34 - 9,8 22 0,44

2 КГТ 0,15 0,34 1140 11,4 24 0,47

3 Томат сорт «Гея» 0,18 0,34 1100 11,75 25 0,47

4 С^ЯАМ 0,8 0,18 2360 6,1 13 0,47

5 0,14 0,18 1700 7,8 14 0,56

6 ЕЬСНЯ 0,14 0,19 2340 5,8* 15 0,39

* - время прогрева излучателей ЕЬСЕИ до рабочей температуры не включено.

Из табл. 1 видно, что время сушки при разных высотах расположения излучателей отличается не более чем на 5%. Увеличение плотности теплового потока приводит к уменьшению времени нагрева. Керамический излучатель имеет большую тепловую инерционность: время его прогрева составляет от 30 до 40% от суммарного времени нагрева семян при сушке в опытах, это является его недостатком. Анализ аналогичных данных для семян огурца приводит к таким же выводам. По данным этого анализа был рассчитан коэффициент нагрева янаг -как отношение суммарного времени нагрева семян ко времени сушки ямг= тиаг/т, значения которого приведены в табл. 1.

Рисунок 5 - Время сушки (1, 1*) и нагрева (2, 2*) семян огурца сорта «Водолей» в зависимости от плотности теплового потока: 1, 2 — лампы КГТ, ОБЛАМ и излучатель ЕЬСЕЯ; 1*, 2* -излучатель ЕЬСЕ11, включая прогрев; □ - лампы КГТ-220 - 600; ♦ - керамические излучатели ЕЬСЕ11ЕС81; 1СЮ0 1200 нов 1600 1800 2000 2200 2400 0 . дампы ОЙЯАМ ЗюсаЛегт.

Величина д„аг варьируется в опытах от 0,39 до 0,69, среднее её значение составляет 0,45. С увеличением дср коэффи-

18 16: 14 12 10 8 6 4 т, V 1 ♦ 1"

-Ч - —*

2 ♦ 2"

Вт/и о

циент нагрева снижается.'На рпс. 5 показаны зависимости времени сушки и суммарного времени нагрева семян томата от <7ср, поступающего на высушиваемые семена (аналогичный характер имеют эти зависимости и для семян огурца). С увеличением с/гср время сушки снижается не более чем на 5%, а суммарное время нагрева семян уменьшается на 43%. По полученным данным определяли удельный расход электроэнергии в опытах по формуле £*>,1)=(7Ср-т11аД103-3600), кВт-ч/м2.

е:

а зг

0.2В

0.24

0.2

0.1-

кВт

ч/м2

<7ср.

Вг/м

Рисунок 6 - Удельные энергозатраты при импульсной ИК-сушке семян огурца сорта «Водолей»: 1 - лампы КГТ, С^ЯАМ и излучатель ЕЬСЕЯ, 1*-излучатель ЕЬСЕЯ, включая прогрев.

Результаты расчётов представлены на рис. 6 для семян огурца сорта йо 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 «Водолей», аналогичный вид имеют

графики и для семян томата. Из рис. 6 видно, что наименее затратной в опытах была импульсная ИК-сушка семян под лампами КГТ и ОЗИАМ. Для излучателя Е1.СЕ11 расход электроэнергии без учёта его прогрева был выше на 4,6% при сушке семян томатов и на 18,3% для семян огурца, а с учётом нагрева выше соответственно на 49% для семян томата и на 68% для семян огурца.

Увеличение плотности теплового потока, подаваемого на семена, приводит в целом к росту энергозатрат на сушку. Однако наиболее значительное увеличение энергозатрат при росте плотности теплового потока наблюдается при его значении более 1800 Вт/м2, поэтому плотность теплового потока при импульсной ИК-сушке нецелесообразно создавать более 1800-2000 Вт/м2. В четвёртой главе сформулирована аналитическая задача кинетики импульсной ИК-сушки семян и на основе её решения разработана математическая модель процесса, показана её адекватность реальному процессу, получены экспериментальные данные по массопроводности (в зависимости от влагосодержания и температуры) и равновесному влагосодержанию для ряда семян овощных культур, необходимые для реализации этой модели, проанализирован кинетический режим импульсной ИК-сушки семян, разработана методика кинетического расчёта ИК-сушилки семян, располагающихся на вибротранспортёре в виде монослоя.

При формулировке математической модели было принято, что семена имеют каноническую форму (пластина, цилиндр, шар), и за счёт вибрации имеют возможность обращаться к излучателю различными частями своей поверхности, в результате чего обеспечивается равномерный прогрев по всему объёму каждого семени и обдув по всей поверхности. С учётом вышеизложенного математическая модель, описывающая кинетику массообмена единичного семени при импульсной ИК-сушке была сформулирована в виде

Во

дх2 R дх J'

м60|«9 ~us\ т=0, 0 <xiR

ди |

(3)

(4)

(5)

При к, R, «р, и„, Pa,n0= const решение задачи (4), (5), (6), (7), полученное методом разделения переменных Фурье для тел канонической формы (неограниченная пластина, бесконечный цилиндр, шар), для пластины имеет вид

b V 2Bi-

Е=-

ехр(-1; -Fora),

(6)

и,-и, ^il(Bi;+i;, + Bira) где ц„ - корни характеризующего уравнения ctg |Л „= |Л „ /Bi ,„. Поскольку в процессе сушки теплофизические характеристики высушиваемого материала изменяются, то для кинетического расчёта целесообразно применять зональный метод расчёта, в соответствии с которым весь диапазон удаляемой влаги разбивается на ряд (и) концентрационных зон, в каждой из которых эти характеристики принимают постоянными. Время сушки в каждой из этих зон для семян различной формы определяется выражением

, Пв„

т,=--r-rln^r—, i=1,2..., П) j=l,..., s, (7)

К/

где г - номер концентрационной зоны, л = 1; 2; 3 - соответственно, для гранул в виде шара, конечного цилиндра и прямоугольного параллелепипеда.

Общее по всем концентрационным зонам время сушки равно т = .

1-1

и, кг/(кг сух. м-ла) РисУнок 7 ;КР,,в"е

3 ' томата сорта «Гея»: 1 - /= 30 °С; 2-40

°С; 3 -50 °С; 4 - /= 60 °С; у = 5 м/с.

Для расчёта времени сушки по уравнению (7) необходимо знание коэффициента массопроводности. В работе были определены коэффициенты массопроводности для семян томата, огурца и свёклы. Коэффициенты мас-т с сопроводности рассчитывали зональным методом из опытных кривых сушки, полученных при отсутствии внешнего диффузионного сопротивления, что достигалось достаточно большой скоростью их обдува (5 м/с). На рис. 7 приве-

12

К

Я

2

ч 3

600 12001800 2400 3000 3600 4200 4800 i

¿*10и м2/с

дены кривые сушки для семян томата. Для семян огурца и свёклы они имеют аналогичный вид.

На рис. 8 приведены зависимости коэффициента массопроводности от влагосодержания материала для семян томата при различных температурах к = /(и),, рассчитанные из кривых сушки на рис. 7.

Рисунок 8 - Зависимости к = /(и), семян томата сорта «Гея»: 1 -/= 30 °С; 2 -40 °С; 3-50 °С; 4 - / = 60 °С.

Анапогичный вид эти зависимости имеют для семян огурца и свёклы. Они необходимы для расчёта кинетики сушки по представленной выше модели. Необходимые для этого расчёта значения равновесного влагосодержания семян определяли статическим методом, путём длительного выдерживания семян в среде воздуха с определённой его оносительной влажностью <р при ?м=37 °С (средняя температура семян в опытах).

........... Результаты эксперимента приведены

на рис. 9. Полученные изотермы десорбции имеют обычный для растительных

материалов 5 - образный вид.

1 V

У

-----

2

- ги

и у кг/(кх сух.м-ла)

и, кг ,'(кг сух. м-ла)

дается у семян томата, а наименьшее

Рисунок 9 - Изотермы десорбции ий = /(<р), при /„, = 37 °С для семян

овощных культур: 1 - томат сорта «Гея»,

2 - свёкла одноростковая,

3 - огурец сорта «Водолей».

Из рисунка видно, что при температуре /м = 37 °С наибольшее равновесное влагосодержание наблю-- у семян огурца.

В пятой главе были проведены эксперименты по исследованию семян, высушенных импульсным ИК-способом, на всхожесть и энергию прорастания по ГОСТ Р 52171-2003 «Семена овощных, бахчевых культур, кормовых корнеплодов и кормовой капусты. Сортовые и посевные качества. Общие технические условия» и по ГОСТ 12038-84 на проращивание семян. Результаты опытов, высушенных импульсным ИК-способом в интервале температур 34...40 °С, выявили увеличение всхожести и энергии прорастания семян по сравнению с контролем. Величина этих эффектов зависит от рода культуры и типа лампы. Усреднённые данные по всем овощным культурам в зависимости от типа излучателя приведены в табл. 2, а усреднённые данные по всем излучателям в зависимости от вида овощных культур - в табл. 3. Аналогичные результаты приведены в диссертации также для семян нетрадиционных и редких растений.

13

Таблица 2 - Влияние типа лампы на всхожесть и энергию прорастания

семян овощных культур

Излучатель ^ min' "С ^ max' °с Энергия прорастания, % от контроля Всхожесть, % от контроля Средняя плотность теплового потока облучения семян д^р, Вт/м2

ОвЯАМ 34 40 130,2 124,3 1890

ЕШЕЯ 112 112,8 1200

КПГ 172,5 110,9 1120

контроль 20 20 100 100 -

Из таблицы видно значительное увеличение всхожести семян, высушенных ИК-способом, и влияние типа излучателя.

Таблица 3 - Влияние импульсной ИК-сушки на всхожесть и энергию про-

растания семян овощных культур по отношению к контролю

Образец tjnin» °с of Энергия прорастания, % от контроля Всхожесть, % от контроля

Огурец 153,8 147,5

Томат 141 118,4

Пастернак 159 117,5

Бобы Верена 34 40 650 111

.Бобы Белорусские 205 111

Свёкла однорост-ковая 106 109

Бобы Русские 109 107

Морковь 105 104

контроль 20 20 100 100

Наибольшее увеличение всхожести и энергии прорастания высушиваемых семян обеспечивается с использованием ламп «ОБИАМ», что объясняется лучшим соответствием их спектральных характеристик. Всхожесть семян зависит от величины плотности теплового потока излучения. Анализ этой зависимости выявил значение коэффициента корреляции 0,884, что свидетельствует о достаточно тесной связи между этими величинами.

В главе также описана экономическая эффективность от применения импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений. Экономический эффект был рассчитан из условия экономии семян при их посеве за счёт увеличения их всхожести. Для семян томата он составляет 239,2 тыс. руб. на 100 кг семян.

Заключение и выводы по работе

1. Разработаны способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных к редких растений и устройство для её реализации.

2. Разработана информационно-измерительная и управляющая система для процесса импульсной ИК-сушки, которая позволяет поддерживать максимальную и минимальную температуру материала.

3. Экспериментально показана целесообразность применения импульсного ИК-способа для сушки семян овощных , культур, нетрадиционных и редких ранений.

4. В результате изучения тепломассообмена при импульсной ИК-сушке при условии поддержания одинакового диапазона температур нагрева (34-40 °С) вы-сушиваемых'семян варьирование типа исследованных излучателей и создаваемой ими плотности теплового потока в рассмотренных диапазонах влагосодер-жанйй материала приводит к изменению времени сушки не более 5%.

5. Удельные энергозатраты на ИК-сушку исследованных семян с увеличением плотности теплового потока возрастают, особенно при <уср> 1800 Вт/м2, поэтому превышение этого значения нецелесообразно.

6. Для термолабильных материалов предпочтительно применение ламповых излучателей «ОБИАМ» и «КГТ», т.к. инерционность керамического излучателя «ЕЬСЕК» затрудняет поддержание задаваемого температурного интервала.

7. Сформулирована задача, описывающая кинетику импульсной ИК-сушки исследованных семян, на основе которой разработана математическая модель процесса, получены экспериментальные данные по параметрам модели, разработана методика инженерного расчёта сушилки.

8. Импульсная ИК-сушка, вызывает значительное повышение всхожести и энергии прорастания. В среднем для всех семян овощных культур в зависимости от типа излучателя всхожесть увеличивается на 11-24% (от контроля), а энергия прорастания - на 12-73%, а для семян нетрадиционных и редких растений - соответственно на 13-24% и на 14-82%.

9. Наибольшее увеличение всхожести и энергии прорастания семян обеспечивает лампа «0811АМ» (в среднем по всем овощным культурам - соответственно на 24% и 30% от контроля), а для семян нетрадиционных и редких растений - соответственно на 24% и 82%.

10. Импульсную ИК-сушку семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений целесообразно применять для досушки семян лампами «ОБИАМ», что позволяет получать значительный экономический эффект. Для семян томата он составляет 239,2 тыс. руб. на 100 кг семян.

Основные содержание диссертации изложено в следующих публикациях В изданиях, предусмотренных перечнем ВАК

1. Григорьев, И.В. Импульсная инфракрасная сушка семян овощных культур. И.В. Григорьев, С.П. Рудобашта//Вестник ФГОУ ВПОМГАУ имени В.П. ГО-РЯЧКИНА. Серия «Агроинженерия» - №4 - 2009. (35) - С. 7-10.

2. Патент на изобретение Л? 2393397 РФ. Способ импульсной инфракрасной сушки термолабильныхматериалов./ И.В. Григорьев, С.П.Рудобашта //. Регистрационный № 2 393 397 С2. — Заявка ЛЬ 2009119751, дата публикации от 27.06.2010г., бюллетень№18.-С. 894.

В прочих изданиях

3. Григорьев, И.В. Влияние способов и режимов сушки семян овощных культур в после уборочный период на всхожесть и энергию прорастания / И.В. Григорьев, С.П.Рудобашта // Материалы VIII международного симпозиума «Новые

и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Москва, 22-26 июня 2009 г. - Т. III. - М.: РУДН, 2009. С. 341-344.

4. Григорьев, И.В. Влияние способов и режимов сушки семян овощных культур в после уборочный период на всхожесть и энергию прорастания нетрадци-онных и редких растений / И.В. Григорьев, С.П.Рудобашта, П.Ф. Кононков // Материалы VIII международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования», Москва, 22-26 люня_2009 г. Т. III. - М.: РУДН, 2009. С. 344-347. ' ......... ...

5. Григорьев, И.В. Теплофизические исследования импульсной инфракрасной сушки семян овощных культур, улучшающей их посевные качества 1 Рудобашта С.П., Григорьев И.В. // Теплофизические исследования и измерения в энергосбережении, при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг.: Сб. 7-й Международной теплофизической школы, 20-25 сентября 2010 г. Ч. I. - Т.: Издательство ФГОУ ВПО ТГТУ, 2010 г. С. 92-98.

Условные обозначения: «наг - коэффициент нагрева; Ъ - шаг между излучателями, м; d - расстояние

между излучателями и лампами, м; Е- (и -ир) / (и -ир) - среднее по объёму влагосодержание материала; Е уд- удельная потребляемая электроэнергия излучателей, кВт-ч/ м2; h - высота подвеса ИК-излучателей, м; v - скорость обдува, м/с; к - коэффициент массопроводности, м2/с; К - коэффициент сушки, 1/с; R -форма и размеры семян в опытных; т - число концентрационных зон, шт; где Е Уд - потребляемая электроэнергия излучателями по площади, кВт-ч/м2; qcp -плотность пеплового потока (средняя), Вт/м2; г - радиальная координата, м; I -температура, °С; и - локальное влагосодержание материала, кг/кг (сух. м-ла); W - влажность материала, %; х - декартова координата для пластины, радиальная - для цилиндра и шара; р, ро - плотность, плотность абсолютно сухого материала, кг/ mj; äi„, - число Био массообменное; ¡л2;,* - корни характеристических уравнений решений задач диффузии при граничном условии третьего рода; Fo„

- число Фурье массообменное; б(И- суммарная продолжительность нагрева, с, б

- время, с; ср - относительная влажность, %; В - всхожесть, %; 5В - увеличение всхожести, %; Э - энергия прорастания, %; 5Э - увеличение энергии прорастания, %; Индексы: тах, min - максимальная и минимальная температуры семян в опытах; н - начальный; к - конечный; м - материал; наг - нагрев; о - охладение; ср - среднее значение; р - равновесный; суш - сушка; сух - сухой; в - воздух, нас - насыщение.

Подписано к печати 20.10.2010

Формат 60x84/16.

Печать трафаретная

Усл.-печ. л. 1,0

Тираж 100 экз.

Заказ № 560

Отпечатано в издательском центре

ФГОУ ВПО МГАУ

127550, Москва, Тимирязевская, 58

Введение.

Условные обозначения.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ СУШКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

1.1. Послеуборочная обработка и сушка семян.

1.2. Сушка и термообработка растительных материалов инфракрасными (ИК) лучами.

1.3. Семена овощных культур, нетрадиционных и редких растений как объекты ИК-сушки.

1.4. Установки для ИК-обработки зерна.

1.5. ИК-излучатели.

1.6. Выбор типа инфракрасных излучателей для сушки семян.

1.7. Кинетика сушки.

1.8. Выводы. Цели и задачи исследования.

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Разработка информационно-измерительной системы по управлению процессом импульсной ИК-сушки.

2.2. Измерительные приборы и их характеристики.

2.3. Выбор семян для исследования. Условия проведения опытов.

2.4. Методика проведения эксперимента.

Одной из основных задач для земледельцев является повышение производства семян. Чтобы её решить, необходимо осуществить комплекс агротехнических решений, важнейшее из которых - посев семенами лучших высококачественных и районированных сортов. Подготовка семян должна основываться на научных началах и осуществляться промышленным способом на семяобрабатывающих станциях, в цехах и на механизированных потоках, оснащенных современным оборудованием для активного вентилировании, сушки, сортирования, псевдоожижения и других технологических процессов. Только такая технология подготовки семян позволит сохранить их высокие посевные качества и всхожесть. Без комплексной механизации обработки семян сложно вести селекционно-опытные работы на современном уровне, расширять объемы производства и повышать эффективность селекции. Проблемы механизации в селекции и сортоиспытании овощных культур в РФ в настоящее время решаются в основном путём закупки импортной техники, модернизации устаревшей, разработанной ранее ВИМ, НПО «Селекционная техника» г. Симферополь, Киевским СКБ, МолдНИИЗиО.

Процессы сушкп дисперсных термолабильных материалов широко распространены в химической, пищевой и других областях промышленности, а также в сельскохозяйственном производстве. Качество высушенных материалов в значительной степени зависит от способа и режимов сушки. Хотя обработка таких материалов, как семена, известна в практике человеческой деятельности с незапамятных времён, но научные и инженерные основы этих процессов стали предметом исследований лишь в предыдущее столетие.

Одной из важных составных частей технологии послеуборочной обработки семян является их сушка, от условий проведения которой в большой степени зависит качество посевного материала. В настоящее время сушка семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений осуществляется либо естественным способом при комнатной температуре, либо в сушильных шкафах с электрическим обогревом. Сушка семян в естественных условиях отличается большой длительностью и требует больших производственных площадей. Сушка семян в электрически подогреваемых шкафах происходит в условиях естественной конвекции и также продолжительна. Вместе с тем, в семеноводческих хозяйствах продукция семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений многоассор-тиментна и требует для обеспечения качества семян быстрого их высушивания до кондиционной влажности, требуемой технологическим регламентом.

В связи с этим интенсификация процесса сушки семян с целью их быстрой и качественной сушки, энергосбережения, представляет актуальную задачу.

Данная работа, выполненная на кафедре теплотехники и энергообеспечения предприятий ФГОУ ВПО «Московский государственный агроин-женерный университет им. В.П. Горячкина как раз и посвящена разработке способа быстрого и качественного высушивания семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений до кондиционной влажности, требуемой технологическим регламентом.

Автор выражает большую благодарность и признательность научному руководителю профессору С.П. Рудобаште за помощь в выборе научного направления диссертации, рекомендаций по конструкции сушильной установки и большое внимание к анализу полученных результатов, а также профессорам кафедры теплотехники и энергообеспечения предприятий МГАУ - М.С. Ильюхину, Н.И. Малину за ценные замечания и полезные советы при написании диссертации, профессору, заслуженному деятелю науки и техники, заведующему лабораторией интродукции и семеноведения ВНИИССОК Всероссийского НИИ селекции и семеноводства овощных культур РАСХН, д. с.-х. наук - П.Ф. Кононкову за помощь в предоставлении семенного материала и полезные советы, методические указания и рекомендации по семеноведению и семеноводству овощных, бахчевых культур и редких растений, программисту компании Scale Cas Павлу Орлову — за помощь в создании программы для архивирования данных в автоматическом режиме, компании Owen - за предоставление необходимых приборов для проведения экспериментов, а также всем, кто помогал ценными советами и новыми знаниями в создании данной технологии.

Общая характеристика работы Актуальность темы диссертации.

Сушка - не только тепломассообменный, но и технологический процесс, который значительно влияет на качество высушиваемого материала. Сушку семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений нужно осуществлять таким образом, чтобы не только максимально сохранить их посевные качества, но и по возможности их улучшить. Одним из путей решения этой задачи является применение импульсного инфракрасного способа сушки, позволяющего поддерживать температуру высушиваемого материала в заданных пределах и тем самым сохранять их высокие посевные качества. Однако применительно к сушке семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений он не исследовался.

В связи с этим исследование импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений с целью разработки рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению процесса и повышения посевных качеств семян представляет актуальную задачу, решение которой и составляет содержание данной работы.

Объект исследования: семена овощных культур, нетрадиционных и редких растений.

Предмет исследования: процесс импульсной ИК-сушки семян и посевные качества семян, высушенных этим способом.

Цель работы'. разработка рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и повышение посевных качеств семян.

Связь диссертации с планами работы университета.

Диссертация выполнялась в соответствии с соглашением о сотрудничестве между ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина» и ГНУ «Всероссийским научно - исследовательским институтом селекции и семеноводства овощных культур» (ВНИИССОК) (см. приложение 6).

Научная новизна результатов работы:

- предложен новый способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, защищённый патентом на изобретение;

- изучено влияние типа излучателей и их расположения в сушилке на кинетические и энергетические характеристики процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений;

- сформулирована аналитическая задача кинетики импульсной ИК-сушки семян, на основе решения которой разработана математическая модель процесса, получены экспериментальные данные по её параметрам и разработана методика инженерного расчёта сушилки;

- получены данные по влиянию способа импульсной ИК-сушки и типа излучателей на всхожесть и энергию прорастания исследуемых семян;

- показано влияние плотности потока излучения при импульсной ИК-сушке на увеличение всхожести семян и получено регрессионное уравнение для его описания.

Практическая ценность полученных результатов:

- полученные в результате исследования данные обосновывают целесообразность и эффективность применения импульсной инфракрасной сушки для семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений; даны рекомендации по энергосберегающему аппаратурно-технологическому оформлению процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, которое обеспечивает повышение их всхожести и энергии прорастания;

- разработана методика инженерного расчёта импульсной ИК-сушки семян овощных культур, которая может быть использована в практических расчётах, получены данные, необходимые для её реализации;

- разработанные в диссертации режимы и параметры технологии импульсной инфракрасной сушки семян овощных культур позволяют снижать затраты на сушку, посев и повышают посевные качества семян.

Реализация результатов исследований.

Разработанная технология импульсной инфракрасной сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений внедрена во ГНУ ВНИ-ИССОК (М.О., Одинцовский район., пос. Лесной городок), методика инженерного расчёта процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений используется при преподавании дисциплины «тепломассообменное оборудование предприятий» на кафедре теплотехники и энергообеспечения предприятий ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина».

Основные положения, выносимые на защиту:

- способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, а также устройство для его реализации;

- результаты экспериментальных исследований процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и данные их обработки;

- формулировку задачи, описывающей кинетику импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, математическую модель на её основе, экспериментальные данные по параметрам модели, методика инженерного расчёта сушилки;

- результаты исследований всхожести и энергии прорастания семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, высушенных с использованием импульсной ИК-сушки, а также экономический эффект от её применения.

Апробация результатов работы:

Основные положения работы докладывались и обсуждались на: научно -технических конференциях преподавателей и сотрудников МГАУ (г. Москва, Россия 2007-2009 гг.); УШ-м международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 2226 июня 2009 г.); Седьмой Международной теплофизической школе «Теп-лофизические исследования и измерения при контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг» (Тамбов, 20-25 сентября 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 2 работы из перечня ВАК, получен 1 патент на изобретение № 2393397.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, изложена на 161 -ой страницах основного машинописного текста, содержит 70 рисунков, 38 таблиц, списка использованных источников (117 наименований) и приложения.

1.8. Выводы. Цели и задачи исследования

Выполненный в настоящей главе анализ литературных данных позволил сделать следующие выводы:

1. Семена овощных культур, нетрадиционных и редких растений характеризуются малыми объёмами производства, что необходимо учитывать при выборе способа Pix сушки. Их свойства, как объектов сушки, и кршетика сушки мало изучены.

2. Одним PI3 перспективных способов супит семян овощных культур, нетрадрщионных и редких растенрш является ршпульсный ИК-способ, nppi котором можно создать щадяпщй температурный режрш и осуществлять стимуляцию семян, улучшающую Pix посевные качества.

3. Причршами, сдерживающими использованрш ИК-сушкР1 семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, является отсутствие:

1) рекомендаций по выбору излучателей, их размещению в сушилке, температурным режимам сушки;

2) информации по влиянию процесса ИК-сушки на посевные качества материала.

4. Наиболее подходящими по своим спектральным характеристикам для проведения ршпульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадрр-ционных и редких растений являются те излучатели, у которых максимум рплучения находрггся в пределах от 1,2 до 3,3 мкм. К их числу относятся, в частности, излучателр! «КГТ», «OSRAM», «ELCER».

5. Для импульсной ИК-сушки тонких материалов, к числу которых относятся семена овощных культур, нетрадиционных pi редких растенрш, nppi условии высушиванрш их в монослое в наР1большей степени подходят те излучатели, которые обеспечивают максимальную глубину пронршновепия поглощаемой лучистой энергии внутрь материала.

6. Для обеспечения высокого качества семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений их температура в процессе сушки не должна превышать 45 °С.

Исходя из вышеизложенного, можно сформулировать следующие задачи исследования процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений: Задачи исследования

- разработать способ и устройство для импульсной ИК-сушки термолабильных материалов;

- разработать информационно-измерительную и управляющую систему для процесса импульсной ИК-сушки;

- изучить тепломассообмен и энергозатраты при импульсной ИК-сушке семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений с использованием различных излучателей; по результатам исследований разработать рекомендации по проведению этого процесса;

- разработать математическую модель кинетики импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, получить экспериментальные данные по параметрам модели, разработать методику инженерного расчёта сушилки;

- исследовать всхожесть и энергию прорастания семян, высушенных им-пуль-сным ИК-способом и оценить экономический эффект от его применения.

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Разработка информационно-измерительной системы по управлению процессом импульсной ИК-сушки

Импульсный режим ИК-сушки является необходимым процессом для получения качественного посевного материала, так как не подвергает его перегреву, приводящему к денатурации белков. Такой режим не позволяет превышать предельно допустимую температуру нагрева семян, так как её превышение ведет к снижению или полной утрате семенных качеств и последующей потери всхожести [60].

Для проведения импульсной ИК-сушки семян был разработан способ, защищённый патентом на изобретение № 2393397, приоритет изобретения 26 мая 2009 г. 27.06.10. В известных способах ИК-сушки температурные интервалы задаются задатчиком с постоянной продолжительностью цикла «нагрев - охлаждение». Отличие данного способа состоит в том, что сушку ведут в сушильной камере в переменном по времени импульсном (осциллирующем) режиме «нагрев - охлаждение» с переменными в нём составляющими стадий «нагрева и охлаждения», при этом нагрев осуществляется ИК-лучами с длиной волны 0,8-10 мкм., а контроль температуры высушиваемого материала осуществляется с помощью оптического пирометра.

Выбранный технологический процесс сушки предусматривает измерение и регулирование температуры материала. Решение этой задачи осуществлялось на основе информационно-измерительной и управляющей системы (ИИУС), с использованием приборов копании «ОВЕН» таких как: термоконтроллер ТРМ202, преобразователь интерфейса АС4 и различных датчиков для измерения параметров. Эти приборы и программное обеспечение не только позволяют регулировать процесс сушки, но и архивировать данные для последующего анализа [37, 63].

Общий вид установки, на которой проводились опыты по импульсной ИК-сушке семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, показан на рис. 2.1. б)

Рис. 2.1. Общий вид экспериментальной установки: а) - вид спереди; б) - вид сбоку.

Система управления процессом импульсной РЖ-сушки семян овощных культур и редких растений разрабатывалась в данной работе на программном обеспечении компании «Овен» и использовании средств автоматики этой фирмы. Суть управления процессом сводится к постоянному опрашиванию приборов - датчиков, установленных в сушильной камере, которые, по заданным уставкам температур сушимого материала, обеспечивают импульсный режим сушки.

Осуществляется это с помощью термоконтроллеров в которые, устанавливается данная температурная «уставка» и заводятся сигналы от датчиков. Принципиальная схема автоматического управления процессом импульсной ИК-сушки представлена на рис. 2.2.

Эл. Сеть и~220 В

15

Рис. 2.2. Принципиальная схема автоматического управления процессом импульсной ИК-сушки семян.

Установка состояла из сушильной камеры 1 с размещёнными в нём инфракрасными электрическими излучателями 2, датчиком оптического пирометра 3 и сетчатым поддоном с высушиваемым материалом 5, расположенном на лабораторных весах 12. Система автоматического регулирования включала в себя датчик оптического пирометра 3, электронный блок пирометра 8, блок питания 9, автоматический регулятор ТРМ202.

Через сушильную камеру с помощью вентилятора 7 продувался наружный воздух (без подогрева), который поступал через воздухозаборное отверстие 4, а удалялся в атмосферу через отводящий патрубок 6.

На поверхности, облучаемой PIK излучателями, было предусмотрено измерение температуры семян оптическим датчиком - бесконтактным пирометром Raytek MID с выходом стандартного сигнала 4-20 мА., а индикация значений температуры осуществлялась 2-х канальным измерителем-регулятором ТРМ202. Второй канал этого регулятора отображал температуру воздуха на входе в сушильную камеру, измеряемую термометром сопротивления 11 марки дтс 014-50м.в-3.20/0.2.

В установке было предусмотрено также измерение относительной влажности и температуры воздуха на выходе из камеры, которое осуществлялась датчиком «влажности и температуры 13 марки MELA», с двумя каналами измерения сигнала 4-20 мА. Индикация значений температуры и влажности осуществляется на втором 2-х канальном измерителе-регуляторе ТРМ202. Все сигналы от регуляторов ТРМ202 передались на адаптер интерфейса 14 марки АС 4, поступали на компорт ПЭВМ - 15 и архивировались в программе Owen Report Viewer с возможностью последующей обработки данных.

Убыль влаги, в процессе ИК-сушки, измерялась лабораторными весами 12 марки Scale Cas MWP - 300, а получаемые при этом данные периодически (каждую мину ту) архивировались в программу - для удобства проведения эксперимента и возможности их последующего анализа.

Определение влажности семян [94, 95]. Высушенный материал помещали в бюксы, предварительно взвешенные и пронумерованные, и взвешивали навеску материала с бюксом. После проведения опыта определяют влажность материала весовым методом по

ГОСТ 12041 - 82 «Семена сельскохозяйственных культур. Метод определения влажности». Для этого бюксы с открытыми крышками помещали в воздушный термостат и выдерживали в нём при условиях t = 130 °С в течение г = 40. .60 мин. (в зависимости от культуры). После этого, бюксы из термостата вынимали, надевали на них крышки, и далее они остывали в эксикаторе до комнатной температуры, после чего производилось взвешивание бюкса с высушенным материалом.

Влажность семян в процентах ( W, %) вычисляли с точностью до 0,1 % влажности по формуле: хЮО. (21)

M2-Mx где: М] - масса пустого бюкса и его крышки, г; М2 — масса бюкса с крыш шкой и навеской до сушки, г; М3 - масса бюкса с крышкой и навеской после сушки, г; Мз - масса бюкса с крышкой и навеской после сушки, г [60].

По результатам измерения влажности образцов, взятых на анализ через различные значения времени сушки, строили кривую сушки, рассчитывали и строили кривую скорости сушки, анализировали процесс с помощью Microsoft Excel. Расчет кривой скорости сушки из кривой сушки осуществляли с помощью программы Advanced Grapher v. 2.1.

Процесс импульсной ИК-сушки осуществляли следующим образом. На блоке управления устанавливали максимальную tmax и минимальную tmin температуры нагрева материала в процессе сушки, а также общее время сушки слоя семян, раскладываемых на сетчатый поддон, который устанавливали в корпус сушильного шкафа, и далее сушили путем облучения ПК - лучами в импульсном режиме «нагрев-охлаждение» при подаче атмосферного воздуха. В процессе ПК - энергоподвода температура материала повышалась до предельно допустимого значения, заданного на автоматическом регуляторе, после чего происходило отключение электронагревателей. В результате обдува материала холодным воздухом температура его понижалась до заданного на автоматическом регуляторе минимального значения, и происходило включение нагревателей. Далее цикл повторялся.

По окончании процесса сушки установку отключали, полученные данные сохранялись в компьютере.

В работе использовали следующие инфракрасные излучатели и субинфракрасные лампы с разными оптическими характеристиками, а именно:

- кварцевые галогенные трубчатые лампы накаливания КГТ - 220 - 600 мощностью Р = 600 Вт Саранского лампового завода;

- OSRAM Siccatherm мощностью Р = 250 Вт (производство Германии);

- керамические излучатели ELCER ECS1 мощностью Р = 650 Вт (производство Польши).

Выбор указанных излучателей обусловлен соответствием их спектральных характеристик таковым исследуемых материалов (см. гл. 1).

Излучатели в каждом опыте размещали над высушиваемым материалом, в количестве двух штук. Высушиваемый материал находился под излучателями симметрично по отношению к ним. Варьируемыми параметрами в опытах были: 1) семена различных овощных культур, нетрадиционных и редких растений; 2) высота размещения излучателей над высушиваемым материалом; 3) расстояние по горизонтали между излучателями (интервал), 4 - скорость обдува.

2.2. Измерительные приборы и их характеристики

Используемые в опытах перечисленные выше приборы, дают при проведении эксперимента определённые погрешности, анализируемые ниже. Весы. Лабораторные весы марки «Scale Cas MWP - 300» электронного типа имеют максимальную массу взвешивания 300 г. и возможность обнуления массы тары и ряд дополнительных функций. Погрешность весов составляет не более 0,01 г., до взвешиваемой массы в 50 г. Для этих весов нами была написана программа автоматической архивации веса - «CAS MWP»'— система сбора данных, что облегчило проведение эксперимента. Измерители температуры. 1. Пирометр Raytek MD LT 02.

Пирометр - измерительный преобразователь температуры по ИК-излучению. Принцип его действия основан на измерении энергетической яркости части ИК-излучения объекта, прошедшего через оптическую систему и поглощенного его приемником, и преобразовании измеренной яркости в выходной сигнал, пропорциональный температуре объекта. Для достоверности показаний должны быть соблюдены указанные в подрисуночной подписи расстояния, а ширина пятна измерения температуры не должна выходить за область размещённых семян на поддоне.

Оптическая диаграмма датчика приведена на рис. 2.3. 1 I А Н з —ШПШХЦ D

Рис. 2.3. Схема измерения температуры семян пирометром Raytek MID LT 02: 1 - оптический датчик с отходящим кабелем; 2 - высушиваемые семена; 3 - сетчатый поддон; Н - высота расположения датчика пирометра над материалом, D - ширина пятна измерения температуры, (H:D = 2:1). На рис. 2.3 показано расстояние до измеряемого объекта и диаметр пятна.

Технические характеристики пирометра Raytek MID LT 02 приведены в табл. 2.1.

Заключение и выводы по работе

1. Разработаны способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и устройство для её реализации.

2. Разработана информационно-измерительная и управляющая система для процесса импульсной ИК-сушки, которая позволяет поддерживать максимальную и минимальную температуру материала.

3. Экспериментально показана целесообразность применения импульсного ИК-способа для сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений.

4. В результате изучения тепломассообмена при импульсной ИК-сушке при условии поддержания одинакового диапазона температур нагрева (34-40°С) высушиваемых семян варьирование типа исследованных излучателей и создаваемой ими плотности теплового потока в рассмотренных диапазонах влагосодержаний материала приводит к изменению времени сушки не более 5%.

5. Удельные энергозатраты на ИК-сушку исследованных семян с увеличением плотности теплового потока возрастают, особенно при ¿/ср> 1800 Вт/м", поэтому превышение этого значения нецелесообразно.

6. Для термолабильных материалов предпочтительно применение ламповых излучателей «0811АМ» и «КГТ», т.к. инерционность керамического излучателя «ЕЬСЕЯ» затрудняет поддержание задаваемого температурного интервала.

7. Сформулирована задача, описывающая кинетику импульсной ИК-сушки исследованных семян, на основе которой разработана математическая модель процесса, получены экспериментальные данные по параметрам модели, разработана методика инженерного расчёта сушилки.

8. Импульсная ИК-сушка, вызывает значительное повышение всхожести и энергии прорастания. В среднем для всех семян овощных культур в зависимости от типа излучателя всхожесть увеличивается на 11 - 24% (от контроля), а энергия прорастания - на 12 - 73%, а для семян нетрадиционных и редких растений - соответственно на 13 - 24% и на 14 - 82%.

9. Наибольшее увеличение всхожести и энергии прорастания семян обеспечивает лампа «08КАМ» (в среднем по всем овощным культурам - соответственно на 24% и 30% от контроля), а для семян нетрадиционных и редких растений - соответственно на 24% и 82%.

10. Импульсную ИК-сушку семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений целесообразно применять для досушки семян лампами «ОЭКАМ», что позволяет получать значительный экономический эффект. Для семян томата он составляет 239,2 тыс. руб. на 100 кг семян.

1. 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.

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

3. Адрианов, В. Н. Основы радиационного и сложного теплообмена/ В. Н. Адрианов. М.: Энергия, 1972. - 464 с.

4. A.c. 1458666 СССР, МКИ F 26 В 3/30. Установка для термообработки зерна / Агеенко И.С., Журавлев А.И., Зверев C.B., и др.

5. 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.

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

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

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

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

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

11. 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.

12. Геращенко О. А., Федоров В. Г. Тепловые и температурные измерения. Справочное руководство. Издательство "Наукова думка", Киев, 1971.

13. A.C. Гинзбург, М.А. Громов Г.И. Красовская, B.C. Уколов «Теплофи-зические характеристики пищевых продуктов и материалов» Москва. Пищевая промышленность 1975 г.

14. A.C. Гинзбург, Б.М. Ляховицкий «Генераторы инфракрасного излучения для пищевой промышленности» (обзор) Москва 1971.

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

16. Гинзбург, А. С. Теплофизические свойства зерна, муки, крупы / А. С. Гинзбург, М. А. Громов. М.: Колос, 1984.- 304 с.

17. Гинзбург, А. С. Инфракрасное излучение как метод интенсификации технологических процессов пищевых производств / A.C. Гинзбург, В. В. Красников // Проблемы пищевой науки и технологии. Кн. 3. - М., 1967.-С. 28-33.

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

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

20. 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.

21. 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.

22. Гинзбург, А. С. Оптические свойства материалов и их определяющая роль в выборе рационального режима терморадиационной сушки / A.C. Гинзбург и др. // Тепло- и массоперенос. 1966. - Т. 5. - № 6, - С. 593604.

23. 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.

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

25. 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.

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

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

28. Дерибере, М. Д. Практическое применение инфракрасных лучей / М. Д. Дерибере. JL: Гос. энергетическое изд-во, 1959. - 440 с.

29. Долацис Я.А, С.Г. Ильясов, В.В. Красников «Воздействие инфракрасного излучения на древесину» Изд. Зинатня. Рига 1973г. 275 с.

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

31. Егоров, Г. А. Технологические свойства зерна / Г. А. Егоров. М.: Аг-ропромиздат, 1985.-334с.

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

33. Зуева, Г.А. Моделирование совмещённых процессов термообработки гетерогенных систем, интенсифицированных комбинированным подводом энергии. Дисс. . докт. физ.-мат. наук. Иваново. 2002. 307 с.

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

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

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

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

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

39. Кошелев А. Н. Производство комбикормов и кормовых смесей / А. Н. Кошелев, JI. А. Глебов. -М.: Агропромиздат, 1986. 176 с.4L Красников В.В., A.B. Горбатов. «Массообменные характеристики и структурно механические свойства пищевых продуктов» Москва 1963г.

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

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

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

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

44. Круг. Г Овощеводство / Пер. с нем. В.И. Леунова. М.: Колос, 2000. -576с.: ил.

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

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

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

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

49. 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.

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

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

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

53. Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. М.: Гостехиз-дат, 1967.-599 с.

54. Лыков, А. В. Тепломассообмен / А. В. Лыков. —М.: Энергия, 1971.560 с.

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

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

57. Методические указания по срокам уборки семенников и семенных плодов. М.: 1987 г. 16 с.

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

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

60. Обработка и хранение семян / М.А. Теленгатор, В.С. Уколов, И.И. Кузьмин. М.: КОЛОС, 1980. -272с., ил.

61. Островский, JT. В. Метод комплексного определения интегральных характеристик пищевых продуктов / J1. В. Островский // Известия вузов «Пищевая технология». 1975. - № 2. - С. 168-170.

62. 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.

63. 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.

64. 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.

65. 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.

66. Пат. 2265169 С2 RU, МПК F 26 В 3/30. Сушилка инфракрасная/ Во-лончук С.К.

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

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

69. Плановский А.Н., Муштаев В.И., Ульянов В.М., Сушка дисперсных материалов в химической промышленности М.: Химия 1979 287с.

70. Пособие овощеводу семеноводу. Под редакцией академика ВАСХ-НИЛ Е.И. Ушаковой и зам. директора Грибовской станции по научной работе P.E. Химича.,Изд. «КОЛОС» М.: -1966.

71. 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.

72. 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.

73. 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.

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

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

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

77. Пятков, И. Ф. Выбор инфракрасного излучателя для терморадиационного нагрева семенного зерна. Докл. ВАСХНИЛ, 1966, 12, 39.

78. Пятков, И. Ф. О выборе оптимальных условий радиационного нагрева зерна инфракрасными лучами. -. ИФЖ, 1967, 4, 526.

79. Пятков, PI. 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.

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

81. Рудобашта С.ГТ. Математическое моделирование процесса конвективной сушки дисперсных материалов // Известия РАН. Энергетика 2000. №4. С. 98- 102.

82. Рудобашта С.П. Массоперенос в системах с твёрдой фазой. М.: Химия 1980-248с.

83. 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.

84. 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.

85. 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.

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

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

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

89. Секанов, Ю. П. и др. Методические рекомендации по определению влажности семян овощных культур на инфракрасных термогравиметрических установках. М.: ГНУ ВИМ, 2009. - 28 с.

90. Селюков Н.Г. Исследование оптических свойств пищевых продуктов, подвергаемых обработке терморадиацией. Канд. дисс. М., 1968.

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

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

93. Технологии механизированного производства семян овощных культур. Под редакцией академика РАСХН, доктора сельскохозяйственных наук В.Ф. Пивоварова, доктора сельскохозяйственных наук В.Ф. Павлова. -М.: 2001.

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

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

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

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

98. Филоненко Г.К., П.Д. Лебедев, «Сушильные установки» Москва Государственное энергетическое издательство 1952г.

99. Шервуд Т. К., «Сушка твёрдых тел» ГОСЛЕСТЕХИЗДАТ Свердловск -Москва 1935г.

100. Экономика и организация семеноводства овощных культур / Под ред. П.Ф. Сокола, И.Т. Трубилина. -М.: Агропромиздат, 1986. 271 с.

101. Юхневич Г.В. Инфракрасная спектроскопия воды. М.: «Наука» 1973г. 208с.

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

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

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

105. Pomeranz, 1. Com Hardness Determination / I. Pomeranz et.al. // Cereal Chemistry. V. 61. - № 2. - 1984. - P. 147-150.

106. 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.

107. 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. December 13-16. -Chicago, 1983.

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

109. 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.