автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы энергосберегающего устройства для тепловой обработки зерна

004615499

На правах рукописи

ЗОЗУЛЯ Иван Николаевич

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

Специальность 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

-2 пЕН 20Ю

Уфа-2010

004615490

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия» (ФГОУ ВПО «Ульяновская ГСХА»)

Научный руководитель

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Курдюмов Владимир Иванович

доктор технических наук, профессор Южин Геннадий Петрович кандидат технических наук, доцент Сотников Максим Владимирович

Ведущая организация ГОУ ВПО «Мордовский государственный

университет» им. Н.П. Огарева

Защита состоится 10 декабря 2010 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета ДМ 220.003.04 при ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» по адресу: г. Уфа, ул. 50 лет Октября, 34, ауд. 259/3.

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

Автореферат разослан и размещен на официальном сайте ФГОУ ВПО «Башкирский государственный аграрный университет» www.bsau.ru ноября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук, доцент __ С.Г. Мударисов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Тепловая обработка семян и продовольственного зерна в сельскохозяйственном производстве - одна из наиболее энергоемких операций. Она обеспечивает возможность длительного хранения готовой продукции, а также эффективную предварительную обработку зернового сырья для большинства технологических операций процесса производства и переработки сельскохозяйственной продукции.

В настоящее время для тепловой обработки зерна чаще всего применяют устройства конвективного типа. В качестве топлива в них используют природный газ или светлые виды жидкого нефтяного топлива. Однако такие устройства относительно энергозатратны и не всегда обеспечивают должного качества готового продукта. В современных зарубежных и отечественных устройствах шахтного и колонкового типа затраты теплоты на 1 кг испаренной влаги превышают 5000...6000 кДж. Кроме того, при использовании существующих устройств конвективного типа наблюдается пересушивание зерна и растрескивание его поверхностных слоев вследствие большой неравномерности и инертности нагрева зерна в процессе обработки.

Наряду с отечественными производителями сельскохозяйственной техники более десятка иностранных фирм представляют свое оборудование для тепловой обработки зерна на российском рынке. Однако импортная техника адаптирована под европейские условия производства, переработки и хранения зерна, которые отличаются от условий российского производства. Чтобы довести зерно российских производителей до базисных кондиций, используя импортную технику, требуется несколько раз выполнять одну и ту же операцию, нарушая при этом поточность всего процесса, а, вследствие, и повышая затраты энергии на этот процесс. Таким образом, создание энергосберегающих средств механизации послеуборочной тепловой обработки зерна, адаптированных к условиям российского сельскохозяйственного производства, является актуальной и важной научно-технической задачей. Работа выполнена в соответствии с планом НИОКР Ульяновской ГСХА на 2006-2010 г.г. «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго- и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (регистрационный номер 01.200.600147).

Цель исследований - повышение эффективности процесса тепловой обработки зерна путём разработки и обоснования конструкции устройства для тепловой обработки с определением оптимальных параметров и режимов его работы, обеспечивающих снижение затрат энергии, а также требуемое качество готового продукта при заданной пропускной способности.

Объект исследования - технологический процесс тепловой обработки

зерна.

Предмет исследования - технологические параметры процесса тепловой обработки зерна и конструктивно-режимные параметры средства механизации этого процесса.

Методика исследований. В теоретических исследованиях применены

методы системного анализа и синтеза, имитационного моделирования, положения теории тепломассопереноса и теории сушки коллоидных капилярно-пористых тел, а также использованы положения и методы классической механики и математики. Экспериментальные исследования в лабораторных и производственных условиях проводились в соответствии с действующими ГОСТ, ОСТ и разработанными частными методиками. Полученные экспериментальные данные обрабатывали методами математической статистики с применением ПЭВМ.

Научная новизна работы. Разработана конструкция устройства для тепловой обработки зерна комбинированного (контактно-конвективного) типа.

Обоснованы конструктивные параметры и режимы работы устройства для тепловой обработки зерна комбинированного типа.

Разработаны математические модели процесса тепловой обработки зерна в разработанном устройстве.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ на полезные модели № 75233, № 97279 и на изобретение № 2371650.

Практическая ценность. Предложенное устройство может применяться в технологических процессах сушки свежеубранного зерна, подготовки семян к посеву, в технологиях переработки зерна в муку и крупы, а также в технологиях тепловой обработки зерна при производстве концентрированных кормов для сельскохозяйственных животных. Применение разработанного устройства позволяет получить готовый продукт с требуемым стандартами качеством при удельных затратах теплоты 4,1 МДж/кгвлаГи, что ниже на 16,3 % по сравнению с сушильной установкой С3-0,3.

Использование разработанного устройства в режиме обжаривания зерна позволяет получить годовой экономический эффект 127203,7 руб. или 7,92 руб. на 1 кг прироста живой массы поросенка. При сушке зерна экономический эффект составляет 151,2 рубля на 1 т продукции.

Реализация результатов исследований. Устройство для тепловой обработки зерна было исследовано и внедрено в производство в ООО «Ульяновская Нива» Чердаклинского района Ульяновской области, где оно применялось для сушки зерна, и агрофирме «АГРОИНВЕСТ» Кузоватовского района Ульяновской области, где оно применялось для обжаривания зерна ячменя, входящего в состав полнорационных комбикормов для поросят-сосунов.

Апробация работы. Основные научные положения диссертационной работы, доложены, обсуждены и одобрены на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития агропромышленного комплекса России» (Московский ГАУ им. В.П. Горячкина, 2008 г.), на Международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях» (Волгоградская ГСХА, 2009 г.), на научно-практической конференции «Инновационные технологии в растениеводстве» (Мичуринский ГАУ, 2009 г.), на Международной научно-практической конференции «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного об-

разования» (Донской ГАУ, 2009 г.), на всероссийской конференции с международным участием в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2009» «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК» (Башкирский ГАУ, 2009 г.), на Международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Ульяновская ГСХА, 2009-2010 г.г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем» (Мордовский ГУ им. Н.П. Огарева, 2009 г.), на Международной научно-практической конференции «Наука о проблемах инновационного развития АПК» (Великолукская ГСХА, 2010 г.).

Публикации. По основным положениям диссертационной работы опубликовано 20 научных работ, в том числе 2 патента РФ на полезные модели и 1 патент на изобретение, 2 работы - в перечне изданий, рекомендованных ВАК РФ. Общий объем опубликованных работ составляет 6,8 п.л., из них автору принадлежит 2,4 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и общих выводов. Работа изложена на 178 с, содержит 50 рисунков, 11 табл. и приложение на 52 с. Список литературы включает 179 наименований, в том числе 26 - на иностранных языках.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- аналитические зависимости по определению конструктивных параметров и режимов работы устройства для тепловой обработки зерна;

- математические модели процесса тепловой обработки зерна в разработанном устройстве;

- устройство для тепловой обработки зерна контактно-конвективного типа со шнековым рабочим органом и электрическими нагревательными элементами;

- результаты лабораторных исследований по определению оптимальных режимов работы предложенного устройства для тепловой обработки зерна и их проверки в производственных условиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыта актуальность выбранной темы исследований, приведен перечень основных положений и результатов исследований, выносимых на защиту.

В первом разделе «Состояние вопроса. Цель и задачи исследования» выполнены анализ существующих технологий и средств механизации процесса тепловой обработки зерна, их систематизация и классификация.

В создание современной теории сушки большой вклад внесли фундаментальные исследования и разработки A.B. Лыкова, П.А. Ребиндера, A.C. Гинзбурга, Ю.Л. Кавказова, П.Д. Лебедева, Е.Д. Казакова, Ю.А. Михайлова, Б.М. Смольского, В .В. Красникова, В.И. Жидко, Г.К. Филоненко,

A.П. Гержоя, В.И. Атаназевича, И.Л. Любошица, М.Ю. Лурье, С.Д. Птицына,

B.Ф. Самочетова, Н.М. Михайлова, Л.А. Трисвятского, Л.Н. Любарского,

В.Ф. Некрашевича, В.И. Курдюмова и многих других ученых.

Несмотря на большое количество научных работ, посвященных различным аспектам процесса тепловой обработки зерна, задача совершенствования и интенсификации технологий и средств механизации этого процесса остается не решенной. Поэтому необходимо дальнейшее исследование процесса тепловой обработки зерна, направленное на снижение энергозатратности этого процесса при достижении высокого качества готового продукта.

С учетом этого сформулирована цель работы и определены следующие задачи исследований:

- выполнить анализ существующих технологий и средств механизации тепловой обработки сельскохозяйственных материалов, выявить основные направления их совершенствования;

- разработать конструкцию устройства для тепловой обработки зерна и выполнить теоретическое обоснование его конструктивно-режимных параметров;

- провести лабораторные исследования процессов тепловой обработки зерна в разработанном устройстве, разработать математические модели процессов и определить оптимальные параметры и режимы работы устройства;

- проверить разработанное устройство в производственных условиях, оценить его экономическую эффективность при выбранных режимах.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование процесса тепловой обработки зерна и семян» представлена конструкция запатентованного устройства для тепловой обработки зерна комбинированного (контактно-конвективного) типа (рисунок 1).

Рисунок 1 - Устройство для тепловой обработки зерна (патент № 2371650): 1 - кожух; 2 - слой теплоизолирующего материала; 3 - загрузочный бункер; 4 - выгрузное окно; 5 - транспортирующий рабочий орган; 6 - воздуховод; 7 - винтовые опоры; 8 - кольцо; 9, 10 - нагревательные элементы; 11 - вентилятор; 12-патрубок; 13-двигатель; 14-ременная передача

Устройство работает следующим образом. Включают нагревательные элементы 9. После достижения необходимой температуры кожуха подают зерно в загрузочный бункер 3, откуда оно поступает на шнековый транспортирующий рабочий орган 5 и перемещается им к выгрузному окну 4. Одно-

временно включают вентилятор 11 и нагревательный элемент 10, установленный в воздуховоде 6. Контактируя с нагретой поверхностью кожуха 1 и с нагретым воздухом, поступившим через воздуховод 6 и нагревательный элемент 10, зерно подвергается тепловой обработке. Зерно нагреваясь, теряет излишки влаги, которые в виде пара удаляются через перфорацию рабочего органа и далее - через загрузочный бункер 3, выгрузное окно 4, а также отверстия в торцах кожуха. Обработанное зерно удаляется из устройства через выгрузное окно 4. При использовании зерна другой культуры меняют температуру нагрева каждого из участков кожуха 1 с помощью индивидуальных нагревательных элементов 9, частоту вращения рабочего органа 5, а также угол наклона цилиндрического кожуха 1 в зависимости от требуемых режимов тепловой обработки.

При движении в устройстве под действием приложенных сил (рисунок 2) частица материала совершает сложное движение: относительное - относительно подвижной неинерциальной системы координат и переносное - движение вместе с подвижной неинерциальной системой координат относительно неподвижной. Совокупность этих движений определяет абсолютное движение точки - по винтовой траектории, которую она очертит на внутренней поверхности кожуха. Это движения описывается дифференциальными уравнениями:

jV, со sa - /¡Ar, sin а + ma(d2<pldt2) -G cos/- f2N2 sin J3 ± 0,5 Lepv = 0;

Gsmysms-f2N2cosfi + fiNlcosa-Nisma-mR(d2q>ldt2) = 0; (1)

Gsin/coss + mRco2 + mR(dtp/dt)2 -N2-2mRwQ(d<p/dt) = 0,

где N¡ - нормальная реакция поверхности шнека, Н; f¡ - коэффициент трения материала о шнек; а - угол подьема винтовой линии, град: а = arctg S/(ZtüR); S - шаг винта, м; R - наружный радиус, м;т = G/g - масса частицы материала, кг, G - вес частицы материала, Н; N2 - нормальная реакция кожуха, U\f¡ - коэффициент трения материала о кожух; ¡3 - угол между векторами переносной ve и абсолютной va скоростей, град; а = R tga - параметр устройства, м; <р - угол отклонения частицы относительно вертикали при вращении шнека с постоянной угловой скоростью й)о, град; d(p¡dt = а' - угловая скорость относительного движения материальной точки, с'1; е - угол, определяющий положение точки относительно вертикальной плоскости, град; mRd2p¡dt2 - касательная сила инерции, Н; mRm^ - центробежная сила инерции в переносном движении, Н; mR{d(p/dif - центробежная сила инерции в относительном движении, Н; 2mooR(d(p/dt) - сила Кориолиса, Н; mad2f/dt2 - аксиальная сила инерции, Н; Le - подача вентилятора, м3/с; р- плотность воздуха, кг/м3; v - скорость воздуха, м/с.

Характер протекания процесса тепловой обработки зерна определяется механизмом перемещения влаги внутри зерна, энергетикой испарения и механизмом перемещения влаги с поверхности зерна в окружающую среду через так называемый пограничный слой, расположенный у поверхности зерна.

Количество теплоты, подведенной в единицу времени к единице поверхности зерна, Дж/(м2-с),

ЧюЬв^КЦгр.ср ~и)!К + ««»«('. (2)

где X, - эквивалентный коэффициент теплопроводности, Дж/(м-с-°С); 1гр.ср ~ средняя температура греющей поверхности, °С; /3 - температура зерна, °С; Ик - толщина контактного слоя, м; акона - коэффициент теплообмена между воздухом и зерном, Дж/(м2-с-°С); и - температура воздуха, °С.

Количество теплоты, затраченной в единицу времени на процесс тепловой обработки единицы поверхности зерна, Дж/(м2-с),

Чзатр = СРоК + ЛатР^и ~ ^тРо?* ~ кр?Р)> (3)

где с - удельная теплоемкость обрабатываемого зерна, Дж/(кг-°С); ро - плотность абсолютно сухого зерна, кг/м3; Йу - отношение объема абсолютно сухого зерна к площади поверхности влажного зерна, м; г - время тепловой обработки зерна, с; г - удельная теплота парообразования, Дж/кг; ат - коэффициент диффузии влаги, м2/с; Ум - градиент влагосодержания, кг/(кгсух.в_ю-м); ат - коэффициент термодиффузии, м2/(°С-с); V? - градиент температуры, °С/м; кр - коэффициент молярного переноса пара, кг/(м-с-Па); Ур - градиент давления, Па/м.

Используя уравнения (2) и (3), запишем основное уравнение тепло- и влагообмена для тепловой обработки зерна в предлагаемом устройстве

Лэ1Л^± + аконЛ(е - ) - срЛ ± - г(атр^и - аТтРоЪ - кр7р) = 0. (4)

Таким образом, основное уравнение тепло- и влагообмена в предлагаемом устройстве определяется количеством теплоты, подведенным к зерну контактным и конвективным способами, и количеством теплоты, затраченным на нагрев зерна и испарения излишков влаги.

Пропускная способность устройства, кг/ч,

<»0Ц йтаБт/? , ,

где ©о - постоянная угловая скорость вращения шнека, с'1; £>ш - диаметр шнека, м; а- угол подъёма винтовой линии, 1рад; 0ср - угол между векторами абсолютной и переносной скоростей, град; у/ - поправочный коэффициент, учитывающий отклонение средней осевой скорости потока от скорости частицы; % - действительный коэффициент заполнения; - диаметр вала шнека, м; /о - насыпная плотность зерна, кг/м3.

Мощность ^ которая необходима для обеспечения процесса тепловой обработки зерна в предлагаемом устройстве, требуется на вращение вала шнека, перемещающего зерно от загрузочного бункера к выгрузному окну; нагрев цилиндрического кожуха устройства; привод вентилятора; нагрев воздуха, подаваемого вентилятором.

К + —

и*. { ^ <(

к(£> -¿„Л Ке£>

(6)

ПЛЛ„ Г]

где к] - коэффициент запаса мощности; N0 - мощность на валу шнека, Вт; цт - КПД трансмиссии; Щ - фазное напряжение, В; с1т - диаметр нагревательного элемента, м; рг - удельное электрическое сопротивление материала нагревательного элемента, Омм; 1НЗ - длина нагревательного элемента, м; Ьв — подача вентилятора, м3/с; V - скорость воздуха, м/с; Б - внутренний диаметр кожуха устройства, м; с!в - диаметр вала шнека, м; 1К - длина кожуха устройства, м; 11е - число Рейнольдса; - приведенный коэффициент местных сопротивлений; Нк - потери давления в калорифере, Па; т]г - гидравлический (аэродинамический) КПД вентилятора; т]м - механический КПД вентилятора; т]п - КПД привода вентилятора; с„ - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг-°С); Ъю - температура воздуха на выходе из калорифера, °С; - температура воздуха на входе в калорифер, °С; т] - КПД калорифера.

Удельные затраты энергии на процесс тепловой обработки зерна, Вт-ч/кг,

(7)

Удельные затраты энергии являются одним из основных критериев оценки эффективности работы и сравнения устройств для тепловой обработки зерна.

В третьем разделе «Исследование процесса тепловой обработки зерна в лабораторных условиях» представлены программа и методика экспериментальных исследований, основанные на действующих ГОСТах и ОСТах. Даны описания конструкции применяемой лабораторной установки (ри-

сунок 3), оборудования и измерительной аппаратуры, представлены результаты выполненных исследований, определены оптимальные параметры и режимы применения предложенного устройства.

Данные опытов, полученные с использованием метода планирования экспериментов, статистически обрабатывали на ПЭВМ с помощью пакетов прикладных программ «Excel», «Statistika 6.0» и «Derive - 5».

Рисунок 3 - Лабораторная установка для тепловой обработки зерна 1 - кожух; 2 - вентилятор; 3 - электрокалорифер; 4 - загрузочный бункер; 5 - выгрузное окно; 6 - электродвигатель; 7 - редуктор червячный; 8 - опора винтовая; 9 - воздуховод; 10 - пускозащитная аппаратура; 11 - контрольно-измерительная аппаратура

Лабораторные исследования процесса тепловой обработки зерна проводили на ячмене сорта «Раушан» в режимах обжаривания и сушки. В качестве критерия оптимизации при обжаривании зерна были приняты удельные затраты теплоты на нагрев 1 кг зерна на 1 °С, кДж/(кг-°С), а при сушке зерна - удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги из зерна, кДж/кгвлаги.

С учетом априорной информации, а также требований к факторам процесса (управляемость, однородность, отсутствие корреляции между ними и др.), из 24 независимых факторов были выделены четыре, оказывающие наибольшее влияние на процесс тепловой обработки зерна: х\ (Тгрср) - средняя температура греющей поверхности кожуха; х2 (г) - время тепловой обработки зерна; х3 (Тв) - температура воздуха, подаваемого в устройство; х4 (ув) - скорость движения воздуха в устройстве.

Результаты исследования процесса обжаривания зерна ячменя показали, что при увеличении температуры нагрева зерна массовая доля в нем декстринов увеличивается, а массовая доля жиров - снижается. Оптимальной температурой нагрева зерна принимаем Тгот= 140 °С, так как при повышении температуры более 140 °С массовая доля декстринов в зерне увеличивается незначительно, а массовая доля жиров резко уменьшается. Это приводит к снижению питательной ценности зерна и к необоснованному увеличению удельных затрат теплоты на процесс обжаривания.

Уравнение регрессии, характеризующее влияние средней температуры греющей поверхности и времени обжаривания на удельные затраты теплоты, необходимые для нагрева 1 кг зерна на 1 °С, в натуральных и кодированных значениях факторов соответственно

= 899,3632 - 0,4804г - 8,03037^ + + 0,0001г2 + 0,0019тТгрср + 0,01887^ ср, ;

где <2уА - удельные затраты теплоты, кДж/(кг-°С); Тгрср - средняя температура греющей поверхности, °С; т- время обжаривания, с

= 30,9087 -1,5514*2 +1,2922*, + (д)

+ 0,4329*2 + 0,8766*,*2 +1,0536*,2, (

где 7, - удельные затраты теплоты, кДж/(кг-°С); *, - средняя температура греющей поверхности; *2 - время обжаривания.

Графическое изображение поверхности отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и времени обжаривания и их совместного влияния на удельные затраты теплоты представлено на рисунке 4.

Рисунок 4 - Поверхность отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и времени обжаривания

Канонический анализ полученных уравнений регрессии показал, что минимальные удельные затраты теплоты 0,Удмт = 33,35 кДж/(кг-°С) на обжаривание зерна при температуре Т2,ат - 140 °С достигаются при средней температуре греющей поверхности Тгрсртт = 216 °С и времени обжаривания ги(и = 159 с. Однако полученный минимум энергозатрат соответствует пропускной способности устройства 22,6 кг/ч. Поэтому рациональными удельными затратами теплоты будем считать те затраты, при которых пропускная способность устройства составляет 25 кг/ч. Данное условие выполняется при Тгр.ср.рац = 220 °С и трац = 141 с, при которых <2уд.рац = 33,65 кДж/(кг-°С). ^

Анализ полученных результатов исследования комбинированной сушки зерна позволяет сделать вывод, что удельные затраты теплоты на испарение влаги в предлагаемом устройстве возрастают с увеличением конвективной составляющей подвода теплоты к высушиваемому зерну (рисунок 5).

8 550» ■I 7000 6500 2 «ООО

I 5500 &

|ЯЮ

| 4500 я

« I

| 3500

5 зооо

К

О 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Конвективная составляющая, %

Рисунок 5 - Зависимость удельных затрат теплоты от процентного соотношения конвективной и контактной составляющих комбинированной сушки

После обработки результатов проведенных опытов было получено уравнение нелинейной регрессии, характеризующее процесс сушки зерна ячменя в предлагаемом устройстве

цуй = 2620,086 - 57,9737^ + 78,523Те +

+1,5467^ - 5,98^ + 0,8257? - 3,2367^ + + ОД 12Тгрсрт + 5,694уете + 0,832увг- + 0,225Т„т,

(10)

где цуд - удельные затраты теплоты, кДж/кгвлага; Тгрср - средняя температура греющей поверхности, °С; т- время сушки зерна, с; Те - температура воздуха, °С; у„ - скорость воздуха, м/с.

Уравнения регрессии, характеризующие влияние средней температуры греющей поверхности и скорости движения воздуха на удельные затраты теплоты, в натуральных и кодированных значениях факторов соответственно

цуд = -2099,4296 + 221,81 \Тгр ср +264,3479ув --1,9912Т1ср - 6,1896у. +19,19IV,2, Г = 4079,0767 - 328,877л:, + 310,6766х4 -- 447,1332л;,2 -370,2322х,х4 + 307,2377х42

(П)

(12)

А] -г ~Г /Л4,

где У - удельные затраты теплоты, кДж/кгвлаги; средняя температура греющей поверхности; х4- скорость воздуха.

Графическое изображение поверхности отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и скорости воздуха и их совместного влияния на удельные затраты теплоты представлено на рисунке 6.

Графическое изображение поверхности отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и температуры воздуха и их совместного влияния на удельные затраты теплоты представлено на рисунке 7.

Аналогично были получены уравнения регрессии и соответствующие им поверхности отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и времени сушки зерна, скорости воздуха и его температуры, скорости воздуха и времени сушки зерна, температуры воздуха и времени сушки зерна.

Рисунок 6 - Поверхность отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и скорости воздуха

90<" I

Рисунок 7 - Поверхность отклика от взаимодействия средней температуры греющей поверхности и температуры воздуха

После определения вида поверхностей отклика выполняли их анализ с помощью двухмерных сечений. Центр поверхности отклика находили, определив частные производные по каждому фактору и приравняв полученные выражения нулю. После этого выполняли каноническое преобразование моделей второго порядка, а затем - графоаналитический анализ полученных выражений.

Двухмерное сечение поверхности отклика, характеризующей удельные затраты теплоты от совместного влияния средней температуры греющей поверхности и скорости воздуха, представлено на рисунке 8.

Из рисунка видно, что минимальные удельные затраты теплоты в точке в (в локальном минимуме) 75 = 4009,5 кДж/кгвлаги достигаются при средней температуре греющей поверхности Тгр.ср = 53,1 °С и скорости движения воздуха V,— 1,7 м/с.

Аналогично был выполнен канонический анализ уравнений регрессии взаимодействия остальных независимых факторов.

Рисунок 8 - Двухмерное сечение поверхности отклика влияния Тгр,ср и уе на дуд

В результате анализа математических моделей процесса сушки зерна выявлены оптимальные значения независимых факторов, при которых удельные затраты теплоты на испарение влаги из зерна ячменя дУд.0пт составляют 4009,5 кДж/кгвлаги: средняя температура греющей поверхности Тг.р,ср.опт ~ 53,1 °С, время сушки зерна топт = 88 с, скорость движения воздуха у«.®™ ~ 1)7 м/с, температура воздуха Тв,опт = 23,6 °С. При этом разовый влаго-съем Д © = 2,49 %.

Оценка результатов измерений с помощью критериев Кохрена, Фишера и Стьюдента показала, что результаты воспроизводимы, а полученные математические модели процесса тепловой обработки зерна статистически значимы.

В четвертом разделе «Исследование процесса тепловой обработки зерна в производственных условиях и оценка его экономической эффективности» приведены программа, методика и результаты производственных исследований, которые проводились в ООО «Ульяновская Нива» и ООО «Агрофирма АГРОИНВЕСТ».

Исследования, проведенные в производственных условиях, подтвердили результаты лабораторных исследований. Расхождение значений основных показателей процесса тепловой обработки зерна не превысили 4,8 %.

Применение предлагаемого устройства в технологии кормления с добавлением в полнорационный комбикорм для поросят-сосунов обжаренного ячменя по сравнению с технологией кормления обычным комбикормом, позволяет получить годовой экономический эффект 127203,7 руб. или 7,92 руб. на 1 кг прироста живой массы.

Показатели технико-экономической эффективности разработанного устройства при использовании его для сушки зерна приведены в сравнении с серийно выпускаемой зерносушилкой С3-0,3. Предлагаемое устройство имеет в 1,9 раза и 3,5 раза меньшие энергоемкость и металлоемкость соответственно. Годовая экономия составила 84680,8 руб., экономический эффект -151,2 рубля на 1 т продукции, при этом срок окупаемости устройства для тепловой обработки зерна не превышает 0,48 года.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ технологий и средств механизации процесса тепловой обработки зерна показал, что наиболее перспективными и экономичными являются устройства относительно небольшой пропускной способности, основанные на применении комбинированного способа передачи теплоты зерну (контактный способ в сочетании с конвективным). Добиться снижения энергоемкости таких устройств можно при помощи совмещения процессов нагрева и транспортирования единичного слоя зерна.

2. Разработано устройство для тепловой обработки зерна, которое включает в себя цилиндрический составной кожух длинной 2500 мм и внутренним диаметром 150 мм, внешняя поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, нагревательные элементы, размещенные на внешней поверхности кожуха под слоем теплоизолирующего материала между загрузочным бункером и выгрузным окном, загрузочный бункер, выгрузное окно, установленный внутри кожуха с возможностью вращения шнек с перфорированными витками высотой 10 мм, воздуховод и вентилятор. Воздуховод, в котором установлен нагревательный элемент, соединен с внутренней полостью кожуха между загрузочным бункером и выгрузным окном на одинаковом от них расстоянии. В результате теоретических исследований сформулированы зависимости, позволяющие определить оптимальное соотношение времени тепловой обработки зерна и пропускной способности устройства. Теоретически установлено, что физическую сущность механизма комбинированной тепловой обработки зерна в предложенном устройстве определяют взаимосвязанные переносы внутри него теплоты, пара и жидкости. Определено влияние на процесс тепловой обработки зерна конструктивных особенностей устройства, интенсифицирующих процесс тепловой обработки.

3. На основании результатов проведенных лабораторных исследований разработаны адекватные математические модели процессов тепловой обработки зерна в предложенном устройстве.

Анализ полученных математических моделей процесса обжаривания зерна ячменя позволил выявить рациональные значения основных независимых факторов, при которых достигаются удельные затраты теплоты Qyd.pait = 33,65 кДж/(кг-°С): средняя температура греющей поверхности Тгр.ср.рщ ~ 220 °С и время обжаривания трац = 141 с. Пропускная способность устройства при этом составляет 25 кг/ч.

В результате анализа полученных математических моделей процесса сушки зерна выявлены оптимальные значения основных независимых факторов, при которых удельные затраты теплоты на испарение влаги из зерна ячменя qyd.onm составляют 4009,5 кДж/кгВЛаги: средняя температура греющей поверхности Тгр ср.опт = 53,1 °С, время сушки зерна топт = 88 с, скорость движения воздуха v„.0„„ =1,7 м/с, температура воздуха Тв.опт = 23,6 °С. Пропускная способность устройства при этом составляет 350 кг/ч.

4. Производственные исследования разработанного устройства для тепловой обработки зерна показали высокую эффективность устройства при

применении его в процессах сушки и обжаривания зерна. Расхождения значений основных показателей процесса тепловой обработки зерна, полученных в производственных и лабораторных условиях не превысили 4,8 %. При обжаривании зерна удельные затраты теплоты находились в пределах 33,4...35,9 кДж/(кг-°С). При сушке зерна удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги варьировались от 3,7 до 4,3 МДж/кгвлаГи, при этом разовый влагосъем находился в пределах 2...3 %, а температура зерна на выходе из устройства не превышала 35.. .40 °С.

Результаты технико-экономического анализа показали, что применение предлагаемого устройства для обжаривания зерна в технологии приготовления полнорационного комбикорма для поросят-сосунов позволяет получить годовой экономический эффект 127203,7 руб. или 7,92 руб. на 1 кг прироста живой массы.

Технико-экономический анализ предлагаемого устройства при применении его для сушки зерна в сравнении с сушильной установкой С3-0,3 показал, что предлагаемое устройство имеет в 1,9 раза и 3,5 раза меньшие энергоемкость и металлоемкость соответственно. Годовая экономия составила 84680,8 руб., экономический эффект - 151,2 рубля на 1 т продукции, при этом срок окупаемости устройства для тепловой обработки зерна не превышает 0,48 года.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Зозуля И.Н. Аспекты тепловой обработки зерна в установках контактного типа / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля // Вестник Алтайского госагроуниверситета. - 2009. - № 10 (60). - С. 100-103.

2. Зозуля И.Н. Экспериментально-теоретическое обоснование установки контактного типа для тепловой обработки зерна / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля // Нива Поволжья. - 2010. - № 2 (15). - С. 57-60.

Патенты

3. Курдюмов В.И., Зозуля И.Н. Устройство для сушки зерна. - Патент RU№ 75233. - Опубл. 27.07.2008 г. Бюл. № 21.

4. Курдюмов В.И., Зозуля И.Н. Устройство для сушки зерна. - Патент RU№ 97279. - Опубл. 10.09.2010 г. Бюл. № 25.

5. Курдюмов В.И., Павлушин A.A., Зозуля И.Н. Устройство для сушки зерна. - Патент RU 2371650. Опубл. 27.10.2009 г. Бюл. № 30.

Публикации в сборниках научных трудов и материалах конференций

6. Зозуля И.Н. Особенности расчета электрических нагревателей в установках контактного типа для тепловой обработки зерна / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития агропромышленного комплекса России» -М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2008. - С.101-104.

7. Зозуля И.Н. Движение материальной точки в установке для тепловой обработки зерна контактного типа / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля // Материалы Международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях»: т. 2. - Волгоград, ИПК «Нива», 2009.- С. 215-218.

8. Зозуля И.Н. Оптимизация технологических режимов при тепловой обработке зерна / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля // Материалы Международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях»: т. 2. - Волгоград, ИПК «Нива», 2009. - С. 211-214.

9. Зозуля И.Н. Особенности механизма тепловлагопереноса при сушке зерна в установке контактного типа / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля, A.A. Павлушин // Мат. науч.- практ. конф. «Инновационные технологии в растениеводстве» - Мичуринск: Изд-во Мичуринского ГАУ, 2009. - С. 196-199.

10. Зозуля И.Н. Оптимизация конструктивных параметров и режимов работы установки для тепловой обработки зерна / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля // Материалы Международной научно-практической конференции «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного образования». - Донской ГАУ, 2009. - С. 123-125.

11. Зозуля И.Н. Некоторые аспекты процесса сушки зерна в установке контактного типа / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля, A.A. Павлушин // Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК. Материалы всероссийской конференции с международным участием в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2009», ч. 1. -Уфа, ФГОУ ВПО «Башкирский ГАУ», 2009. - С. 99-102.

12. Зозуля И.Н. Особенности расчета теплоизоляции установок контактного типа для сушки зерна / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», Ульяновск, ГСХА, 2009, т. 5, С. 20-23.

13. Зозуля И.Н. Снижение энергетических затрат на процесс сушки зерна в установке контактного типа / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля, A.A. Павлушин // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», Ульяновск, ГСХА, 2009, т. 5, С. 15-19.

14. Зозуля И.Н. Конструктивные особенности установки для тепловой обработки зерна электроконтактного типа // Материалы 3 Международной научно-практической конференции молодых исследователей «Наука и молодежь: новые идеи и решения», Волгоград, ч. 1. - Волгоград, ИПК ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива», 2009. - С. 340-342.

15. Зозуля И.Н. Параметрическая модель устройства для тепловой обработки зерна / В.И. Курдюмов, И.Н. Зозуля, A.A. Павлушин // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем: Материалы Всерос. науч.-техн. конф., - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2009. -С. 267-269.

16. Зозуля И.Н. Обоснование снижения энергозатрат на процесс тепловой обработки зерна при контактном способе передачи теплоты / В.И. Кур-дюмов, Г.В. Карпенко, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля // Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем: материалы Всерос. науч.-техн. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2009. - С. 263266.

17. Зозуля И.Н. Энергосберегающее экологически безопасное устройство для обжаривания сыпучих сельскохозяйственных материалов // Актуальные проблемы физической и функциональной электроники. Материалы 12-й региональной научной школы-семинара. Том 2. - Ульяновск, 2009. - С. 42-44.

18. Зозуля И.Н. Критерии подобия и моделирование процесса сушки зерна / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля, С.А. Сутягин // Сборник материалов международной научно-практической конференции «Наука о проблемах инновационного развития АПК». Великие Луки: РИО ВГСХА. 2010.-С. 103-106.

19. Зозуля И.Н. Особенности конвективной и кондуктивной сушки зерна / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля, С.А. Сутягин // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», Ульяновск: ГСХА, 2010, т. III, ч. 1, ч. 2.- С.-203-106.

20. Зозуля И.Н. Интенсификация процесса тепловой обработки сыпучих сельскохозяйственных материалов / В.И. Курдюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля, С.А. Сутягин // Материалы Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы аграрной науки и образования», Ульяновск: ГСХА, 2010, т. III, ч. 1, ч. 2, С. 126-129.

vl9

Подписано в печать 29.10.10 г.

Формат 60x84 /

/16

Бумага типогр. Гарнитура Times New Roman

432980 г. Ульяновск, б. Новый Венец, 1

Усл. печ. л. 1,0 Тираж -100 экз. Заказ -HS

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Применение процессов тепловой обработки сельскохозяйственных материалов и их эффективность.

1.2 Анализ способов тепловой обработки зерна.

1.3 Анализ конструкций и классификация средств механизации тепловой обработки зерна.

1.4 Анализ теоретических и экспериментальных исследований по тепловой обработке зерна.

1.5 Цель работы и задачи исследований.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА И СЕМЯН.

2.1 Конструктивно-технологическая схема устройства для тепловой обработки зерна и физическая сущность его работы.

2.2 Обоснование конструктивно-режимных параметров устройства для тепловой обработки зерна.

2.2.1 Движение материальной точки в устройстве.

2.2.2 Обоснование конструктивных параметров устройства.

2.2.3 Обоснование режимных параметров устройства.

2.2.4 Обоснование теплофизических параметров устройства.

2.2.5 Определение подачи вентилятора.

2.2.6 Определение пропускной способности устройства.

2.2.7 Затраты энергии на процесс тепловой обработки в разработанном устройстве.

Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.

3.1 Программа и методика исследований устройства для тепловой обработки зерна.

3.1.1 Общая методика экспериментальных исследований.

3.1.2 Методика определения размерно-массовых характеристик зерна.

3.1.3 Методика определения физико-механических свойств зерна.

3.1.4 Методика определения теплофизических свойств зерна.

3.1.5 Методика исследования устройства при обжаривании зерна.

3.1.6 Методика исследования устройства при сушке зерна.

3.1.7 Методика обработки результатов эксперимента.

3.2 Результаты определения размерно-массовых характеристик зерна.

3.3 Результаты исследования физико-механических свойств зерна.

3.4 Результаты исследования теплофизических свойств зерна.

3.5 Результаты исследования устройства при обжаривании зерна.

3.6 Результаты исследования устройства при сушке зерна.

3.6.1 Анализ математических моделей с помощью двухмерных сечений.

Выводы.

4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА

В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ И ОЦЕНКА

ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.

4.1 Программа и методика исследований.

4.2 Результаты исследований.

4.2.1 Результаты исследований по обжариванию зерна.

4.2.2 Результаты исследований по сушке зерна.

4.3 Экономическая эффективность тепловой обработки зерна в предлагаемом устройстве.

4.3.1 Определение стоимости изготовления устройства для тепловой обработки зерна.

4.3.2 Определение экономической эффективности внедрения устройства для тепловой обработки зерна.

4.3.2.1 Определение экономической эффективности применения предлагаемого устройства при обжаривании зерна.

4.3.2.2 Определение экономической эффективности применения предлагаемого устройства при сушке зерна.

Выводы.

С ростом объемов производства зерна в сельском хозяйстве издержки производства возрастают еще быстрее, причем этот разрыв в темпах роста постоянно увеличивается. Причиной этого стали недопустимые потери зерна, большая часть которых приходится на период его послеуборочной обработки и хранения. Экстенсивное расширение производства зерна лишь отчасти повышает его рентабельность. Проблему снижения издержек можно решить только при помощи модернизации существующей техники, а также внедрения новых энергосберегающих технологий в процесс производства и переработки зерна, особенно после его уборки.

Тепловая обработка семян и продовольственного зерна в сельскохозяйственном производстве - одна из наиболее необходимых и энергоемких операций. Она обеспечивает возможность длительного хранения готовой продукции, а также эффективную предварительную обработку зернового сырья для большинства технологических операций процесса производства и переработки сельскохозяйственной продукции.

В настоящее время примерно 10 % от всего потребления энергии в агропромышленном комплексе развитых стран приходится на процессы тепловой обработки зерна. Поэтому проблема снижения энергоемкости этих процессов является актуальной во всем мире.

На сегодняшний день наибольшее распространение получили конвективные устройства, в которых тепловой обработке подвергают более 80 % обрабатываемого зерна. В качестве топлива в них используют природный газ или светлые виды жидкого нефтяного топлива. Однако конвективные устройства являются относительно энергозатратными и не всегда обеспечивают должного качества готового продукта. К примеру, при сушке зерна теоретически, для того, чтобы испарить 1 кг влаги при обычных условиях протекания процесса сушки, требуется около 2600 кДж теплоты. Однако в современных зарубежных и отечественных устройствах шахтного и колонкового типа на 1 кг испаренной влаги затрачивается 5000.6000 кДж теплоты. Кроме того, при использовании существующих конвективных устройств наблюдается пересушивание зерна и растрескивание его поверхностных слоев, вследствие большой неравномерности и инертности нагрева зерна в процессе обработки.

Наряду с российскими производителями сельскохозяйственной техники более десятка иностранных фирм представляют свое оборудование для тепловой обработки зерна на российском рынке. Однако импортная техника адаптирована под европейские условия производства, переработки и хранения зерна, которые отличаются от условий российского производства. Поэтому чтобы довести зерно российских производителей до базисных кондиций, используя импортную технику, требуется несколько раз выполнять одну и ту же операцию, нарушая при этом поточность всего процесса, а, вследствие, и повышая затраты энергии на этот процесс.

Таким образом, создание энергосберегающих средств механизации послеуборочной тепловой обработки зерна, адаптированных к условиям российского сельскохозяйственного производства, является актуальной и важной научно-технической задачей. При этом выбор и обоснование оптимальных технологических параметров тепловой обработки зерна, будут способствовать достижению оптимального режима, который может быть получен на основе всестороннего анализа физической и математической моделей процесса тепловой обработки и с учетом основных особенностей условий функционирования устройств.

Решению данной задачи и посвящена данная диссертационная работа.

Работа выполнена в соответствии с планом НИОКР Ульяновской ГСХА на 2006-2010 г.г. «Разработка средств механизации и технического обслуживания энерго- и ресурсосберегающих технологий в различных процессах производства и переработки продукции сельского хозяйства» (регистрационный номер 01.200.600147).

Цель исследований — повышение эффективности процесса тепловой обработки зерна путём разработки и обоснования конструкции устройства для тепловой обработки с определением оптимальных параметров и режимов его работы, обеспечивающих снижение затрат энергии, а также требуемое качество готового продукта при заданной пропускной способности.

Объект исследований - технологический процесс тепловой обработки зерна.

Предмет исследований - технологические параметры процесса тепловой обработки зерна и конструктивно-режимные параметры средства механизации этого процесса.

Научная новизна работы: Разработана конструкция устройства для тепловой обработки зерна комбинированного (контактно-конвективного) типа.

Обоснованы конструктивные параметры и режимы работы устройства для тепловой обработки зерна комбинированного типа.

Разработаны математические модели процесса тепловой обработки зерна в разработанном устройстве.

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ на полезные модели № 75233, № 97279 и на изобретение № 2371650.

Практическая ценность: предложенное устройство предназначено для применения его в широком спектре технологических процессов тепловой обработки зерна. Оно может применяться для сушки свежеубранного зерна, для подготовки семян к посеву, в технологиях переработки зерна в муку и крупы, а также для тепловой обработки зерна при производстве концентрированных кормов для сельскохозяйственных животных. Применение разработанного устройства позволяет получить готовый продукт с требуемым стандартами качеством при удельных затратах теплоты 4,1 МДж/кгвлаги, что ниже на 16,3 % по сравнению с сушильной установкой С3-0,3. Использование разработанного устройства в режиме обжаривания зерна позволяет получить годовой экономический эффект 127203,7 руб. или 7,92 руб. на 1 кг прироста живой массы поросенка. При сушке зерна экономический эффект составляет 151,2 рубля на 1 т продукции.

Реализация результатов исследований. Устройство для тепловой обработки зерна было исследовано и внедрено в производство в ООО «Ульяновская Нива» Чердаклинского района Ульяновской области, где оно применялось для сушки зерна, и в предприятии ООО «Агрофирма АГРОИНВЕСТ» Кузоватовского района Ульяновской области, где оно применялось для обжаривания зерна ячменя, входящего в состав полнорационных комбикормов для поросят-сосунов.

Апробация работы. Основные научные положения диссертационной работы, доложены, обсуждены и одобрены на Всероссийской научно-практической конференции «Перспективы развития агропромышленного комплекса России» (Московский ГАУ им. В.П. Горячкина, 2008 г.), на Международной научно-практической конференции «Использование инновационных технологий для решения проблем АПК в современных условиях» (Волгоградская ГСХА, 2009 г.), на научно-практической конференции «Инновационные технологии в растениеводстве» (Мичуринский ГАУ, 2009 г.), на Международной научно-практической конференции «Развитие инновационного потенциала агропромышленного производства, науки и аграрного образования» (Донской ГАУ, 2009 г.), на всероссийской конференции с международным участием в рамках XIX Международной специализированной выставки «Агрокомплекс-2009» «Научное обеспечение устойчивого функционирования и развития АПК» (Башкирский ГАУ, 2009 г.), на Международных научно-практических конференциях «Актуальные вопросы аграрной науки и образования» (Ульяновская ГСХА, 2009-2010 г.), на Всероссийской научно-технической конференции «Повышение эффективности функционирования механических и энергетических систем» (Мордовский ГУ им. Н.П. Огарева, 2009 г.), на Международной научно-практической конференции «Наука о проблемах инновационного развития АПК» (Великолукская ГСХА, 2010 г.).

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- аналитические зависимости по определению конструктивных параметров и режимов работы устройства для тепловой обработки зерна;

- математические модели процесса тепловой обработки зерна в разработанном устройстве;

- устройство для тепловой обработки зерна контактно-конвективного типа со шнековым рабочим органом и электрическими нагревательными элементами;

- результаты лабораторных исследований по определению оптимальных режимов работы предложенного устройства для тепловой обработки зерна и их проверки в производственных условиях.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ технологий и средств механизации процесса тепловой обработки зерна показал, что наиболее перспективными и экономичными являются устройства относительно небольшой пропускной способности, основанные на применении комбинированного способа передачи теплоты зерну (контактный способ в сочетании с конвективным). Добиться снижения энергоемкости таких устройств можно при помощи совмещения процессов нагрева и транспортирования единичного слоя зерна.

2. Разработано устройство для тепловой обработки зерна, которое включает в себя цилиндрический составной кожух длиной 2500 мм и внутренним диаметром 150 мм, внешняя поверхность которого покрыта слоем теплоизолирующего материала, нагревательные элементы, размещенные на внешней поверхности кожуха под слоем теплоизолирующего материала между загрузочным бункером и выгрузным окном, загрузочный бункер, выгрузное окно, установленный внутри кожуха с возможностью вращения шнек с перфорированными витками высотой 10 мм, воздуховод и вентилятор. Воздуховод, в котором установлен нагревательный элемент, соединен с внутренней полостью кожуха между загрузочным бункером и выгрузным окном на одинаковом от них расстоянии. В результате теоретических исследований сформулированы зависимости, позволяющие определить оптимальное соотношение времени тепловой обработки зерна и пропускной способности устройства. Теоретически установлено, что физическую сущность механизма комбинированной тепловой обработки зерна в предложенном устройстве определяют взаимосвязанные переносы внутри него теплоты, пара и жидкости. Определено влияние на процесс тепловой обработки зерна конструктивных особенностей устройства, интенсифицирующих процесс тепловой обработки.

3. На основании результатов проведенных лабораторных исследований разработаны адекватные математические модели процессов тепловой обработки зерна в предложенном устройстве.

Анализ полученных математических моделей процесса обжаривания зерна ячменя позволил выявить рациональные значения основных независимых факторов, при которых достигаются удельные затраты теплоты (2уд.раЧ — 33,65 кДж/(кг-°С): средняя температура греющей поверхности Тгр.сррац ~ 220 °С и время обжаривания трац = 141 с. Пропускная способность устройства при этом составляет 25 кг/ч.

В результате анализа полученных математических моделей процесса сушки зерна выявлены оптимальные значения основных независимых факторов, при которых удельные затраты теплоты на испарение влаги из зерна ячменя Цудопт составляют 4009,5 кДж/кгвлаги: средняя температура греющей поверхности Тгрсропт = 53,1 °С, время сушки зерна топт = 88 с, скорость движения воздуха увш0пт =1,7 м/с, температура воздуха Тв.опт = 23,6 °С. Пропускная способность устройства при этом составляет 350 кг/ч.

4. Производственные исследования разработанного устройства для тепловой обработки зерна показали высокую эффективность устройства при применении его в процессах сушки и обжаривания зерна. Расхождения значений основных показателей процесса тепловой обработки зерна, полученных в производственных и лабораторных условиях не превысили 4,8 %. При обжаривании зерна удельные затраты теплоты находились в пределах 33,4.35,9 кДж/(кг-°С). При сушке зерна удельные затраты теплоты на испарение 1 кг влаги варьировались от 3,7 до 4,3 МДж/кгвлаги, при этом разовый влагосъем находился в пределах 2.3 %, а температура зерна на выходе из устройства не превышала 35.40 °С.

Результаты технико-экономического анализа показали, что применение предлагаемого устройства для обжаривания зерна в технологии приготовления полнорационного комбикорма для поросят-сосунов позволяет получить годовой экономический эффект 127203,7 руб. или 7,92 руб. на 1 кг прироста живой массы.

Технико-экономический анализ предлагаемого устройства при применении его для сушки зерна в сравнении с сушильной установкой С3-0,3 показал, что предлагаемое устройство имеет в 1,9 раза и 3,5 раза меньшие энергоемкость и металлоемкость соответственно. Годовая экономия составила 84680,8 руб., экономический эффект - 151,2 рубля на 1 т продукции, при этом срок окупаемости устройства для тепловой обработки зерна не превышает 0,48 года.

165

1. Адлер Ю.П. Введение в планирование эксперимента. М.: «Металлургия», 1969. - 157 с.

2. Адлер Ю.П., Александрова И.Ф., Грановский Ю.В., Налимов В.В. Об одном методе формализации априорной информации при планировании эксперимента. В к.: Планирование эксперимента. -М.: Наука, 1966. 93 с.

3. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

4. Азаров Б.М. Технологическое оборудование пищевых производств. -М.: Агропромиздат, 1988. 462 с.

5. Алимов A.B. Сушильная техника для села. // Механизация и электрификация сельского хозяйства 2002. - № 6. - С. 32-33.

6. Андрианов Н.М. Особенности работы зерновых сушилок. // Техника в сельском хозяйстве — 2006. № 4. - С. 9-12.

7. Анискин В.И. Консервация влажного зерна (По данным зарубежных исследователей). Под ред. Д-ра с.-х. наук, профессора H.H. Ульриха. М.: «Колос», 1968.-286 с.

8. Анискин В.И. Механизация уборки и послеуборочной обработки зерновых культур / В.И. Анискин, Э.В. Жалнин М.: о-во «Знание» РСФСР, 1976.-46 с.

9. Анискин В.И. К созданию перспективного оборудования для производства зерна. // Техника в сельском хозяйстве 1994. -№5.-С. 13-15.

10. Антипов С.Т., Кретов И.Т., Остриков А.Н., Панфилов В.А. Машины и аппараты пищевых производств. Книга 2. М., 2001. — 841 с.

11. Антошин И.М. Теоретические основы массообменных процессов пищевых производств / И.М. Антошин. М.: Пищевая промышленность, 1970.-344 с.

12. Артемьев В.Г. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины -Ульяновск, 2003. 320 с.

13. Артемьев В.Г. Теория пружинных транспортеров сельскохозяйственного назначения: Учебное пособие. Ульяновск, ГСХА, 1997. - 245 с.

14. Атаназевич В.И. Сушка зерна. Изд.: Дели принт, 2007. 480 с.

15. Атаназевич В.И. Сушка семян кукурузы / В.И. Атаназевич, Г.О. Воронцов, О.В. Ивентьева. -М.: Агропромиздат, 1986.- 92 с.

16. Баум А.Е. Прогрессивная технология хлебоприемных и зернопере-рабатывающих предприятий. М.: Колос, 1978. - 192 с.

17. Баум А.Е. Сушка зерна. / А.Е. Баум, В.А. Резчиков. М.: Колос, 1983.-223 с.

18. Беляев Н.М. Основы теплопередачи: — Киев: Высш. школа, 1989. —342 с.

19. Борисов М.Н. Механизация обработки зерна на токах. Саратов, 1974.-254 с.

20. Боровиков В. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. 2-е изд., - СПб.: Питер, 2003. - 688 с.

21. Бородин И.Ф. Электрофизическая интенсификация сушки зерна. / И. Ф. Бородин, Р.В. Ткачев // Механизация и электрификация сельского хозяйства- 1999. -№ 11.-С. 14-15.

22. Бортдинов А.З. Послеуборочная обработка зерна и семян., Казань: Издательство Казанского ун-та, 2001. - 82 с.

23. Бочкарёв Е.А. Технология переработки продукции растениеводства. Самара, 2003.-203 с.

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

25. Вейник А.И. Приближенный расчет процессов теплопроводности. M.-JL, Госэнергоиздат, 1959. 228 с.

26. Веселов С.А. Проектирование вентиляционных установок предприятий по хранению и переработке зерна. М.: Колос, 1974. - 228 с.

27. Волкова H.A. Экономическая оценка инженерных проектов: Методика и примеры расчетов на ЭВМ / H.A. Волкова, В.В. Коновалов, И.А. Спи-цын, A.C. Иванов. Пенза: РИО ПГСХА, 2002. - 242 с.

28. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STATISTICA и EXCEL: Учебное пособие. 2-е изд., испр. и доп., - М.: ФОРУМ, 2008 - 464 с.

29. Гержой А.П. Зерносушение и зерносушилки. / А.П. Гержой, В.Ф. Самочетов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М.: «Колос», 1967. - 255 с.

30. Гержой А.П. Интенсификация процесса и совершенствование технологии конвективной сушки зерна / Труды Всесоюзного совещания по сушке. Профиздат, 1958. - С.58.

31. Гинзбург A.C. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. М.: «Пищевая пром-сть», 1966. - 407 с.

32. Гинзбург A.C., Савина И.М. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов: Справочник. М.: Лег. и пищевая промышленность, 1982.-280 с.

33. Гинзбург A.C. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.

34. Гинзбург A.C., Резчиков В.А. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое. -М.: «Пищевая пром-сть», 1966. -196 с.

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

36. Гинзбург A.C. Технология сушки пищевых продуктов. М.: «Пищевая пром-сть», 1967. - 248 с.

37. Голубкович A.B. Оптимизация технологии двухэтапной сушки зерна в условиях переменных режимов. / A.B. Голубкович, К.А Белобородое, Д.С. Ламкин, А.Д. Галкин, В.Д. Галкин // Техника в сельском хозяйстве -2007. -№ 4.-С. 21-25.

38. Голубкович A.B., Чижиков А.Г. Сушка высоковлажных семян и зерна. М.: Агропромиздат, 1991. - 174 с.

39. Горохов В.Г., Каштанова Г.И. Рекомендации по сушке зерна на зерносушилках шахтного типа. Изд-во:ОмСХИ им. С.М. Кирова, 1983. 88 с.

40. Горский В.Г., Адлер Ю.П. Планирование промышленных экспериментов. М.: Металлургия, 1974.-274 с.

41. ГОСТ 29177-91. Метод определения состояния (степени деструкции) крахмала.

42. Григорьев A.M. Винтовые конвейеры. М., «Машиностроение», 1972.-184 с.

43. Гришин М.А. Установки для сушки пищевых продуктов: Справочник / М.А. Гришин, В.И. Атаназевич, Ю.Г. Семенов. М.: Агропромиздат, 1989. -215 с.

44. Груздев И.Э. и др. Теория шнековых устройств / И.Э. Груздев, Р.Г. Мирзоев, В.И. Янков. Л.: Изд-во ЛГУ, 1978 С. - 142 с.

45. Данилов О.Л. Теория и расчет сушильных установок: О.Л. Данилов; Ред. В.Н. Лазарев: Моск. энерг. ин-т. -М.: МЭИ, 1977. 72 с.

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

47. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / Пер. с англ. Э.К. Лецкого М.: «Мир», 1980. - 510 с

48. Дмитрович А.Д. Определение теплофизических свойств строительных материалов. М.: Госстройиздат, 1963. - 204 с.

49. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). 5-е изд., - М.: Агропромиздат, 1985.-351 с.

50. Драганов Б.Х., Кузнецов A.B., Рудобашта С.П. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. — М.: Агропромиздат, 1990. 463 с.

51. Егоров Г.А. Технология и оборудование мукомольно-крупяного и комбинированного производства. М.: Колос, 1979. - 368 с.

52. Елисеева И.И., Юзбашев М.М. Общая теория статистики: Учебник/ Под ред. чл.-корр. РАН И.И. Елисеевой. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Финансы и статистика, 2002. - 480 с.

53. Есаков Ю.В. Универсальные сушильные агрегаты «УСК» / Ю.В. Есаков, С.Ю. Есаков // Механизация и электрификация сельского хозяйства — 2002.-№6.-С. 33-35.

54. Есаков Ю.В. Универсальные сушильные установки УСК в агрегате с установками «Емеля». / Ю.В. Есаков, В.М. Бугаева // Достижения науки и техники АПК 1999. - № 5. - С. 38-40.

55. Жидко В.И. Тепло- и массоперенос при сушке зерна в плотном подвижном слое. Минск: Энергия, 1966. - 321с.

56. Жидко В.И. и др. Зерносушение и зерносушилки. М.: Колос, 1982.239 с.

57. Жуковский B.C. Основы теории теплопередачи. Изд. 2-е, переработ. Л., «Энергия», Ленингр. отд-ние, 1969. 455 с.

58. Журавлев А.П. Теория и практика рециркуляционной сушки зерна. Самара, 2001.-254 с.

59. Зелинский Г.С., Комышник Л.Д. Использование зерносушилок «Целинная». Москва-Целиноград, «Колос», 1967. — 95 с.

60. Зоотехнический анализ кормов / Е.А. Петухова, Р.Ф. Бессарабова, Л.Д. Халенева, O.A. Антонова. 2-е изд., - М.: Агропромиздат, 1989. - 239 с.

61. Зюлин А.Н. Перспективы механизации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. / А.Н. Зюлин, А.Г. Чижиков // Механизация и электрификация сельского хозяйства 2002. - № 6. - С. 10-14.

62. Исаченко В.П. и др. Теплопередача: В.П. Исаченко, В.А. Осинова, A.C. Сукомел. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоиздат, 1981. - 417 с.

63. Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевой технологии / Г.Д. Ка-вецкий, Б.В. Васильев. -М.: Колос, 1997. 551 с.

64. Кавецкий Г.Д. Сушка в пищевой промышленности. — М.: ВЗИПП, 1991.-120 с.

65. Казаков Е.Д., Кретович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1980. - 319 с.

66. Каспер В.И. О некоторых вопросах сушки зерна в пневмогазовых рециркуляционных зерносушилках // Тепло- и массообмен в сушильных и термических процессах: сб. ст.. Минск: Наука и техника, 1966. - 334 с.

67. Кленин Н.И., Сакун В.А. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины М.: Колос, 1994. - 751 с.

68. Коломиец А.П., Кондратьева Н.П., Владыкин И.Р., Юран С.И. Электропривод и электрооборудование. — М.: КолосС, 2006. 328 с.

69. Комиссаров А.П. Циклическая сушка зерна. / А.П. Комиссаров, В.Д. Тихонов // Механизация и электрификация сельского хозяйства — 1999. № 12.-С. 26-27.

70. Комышник Л.Д. и др. Сушка и хранение семян подсолнечника / Л.Д. Комышник, А.П. Журавлев, Ф.М. Хасанова М.: Агропромиздат, 1988. -94 с.

71. Комышник Л.Д. и др. Эксплуатация рециркуляционных зерносушилок / Л.Д. Комышник, А.П. Журавлев, Н.Г. Ревера. — М.: Агропромиздат, 1986.-231 с.

72. Кондратьев Г.М. Приборы для скоростного определения теплофи-зических свойств. Л.: Ленмашгиз, 1949. - 320 с.

73. Кондратьев Г.М. Тепловые измерения. М.-Л.: Машгиз, 1957. - 280с.

74. Кормление свиней / Трончук И.С., Фесина Б.Е., Почерняева Г.М. и др. М.: Агропромиздат, 1990. - 175 с.

75. Корнеев Г.В. Транспортеры и элеваторы сельскохозяйственного назначения. Теория и основы проектирования. Москва-Киев, Машгиз, 1961. -439 с.

76. Красников В.В. Кондуктивная сушка. М., «Энергия», 1973. 288 с.

77. Красников B.B. Подъемно-транспортные машины в сельском хозяйстве. — М.: «Колос», 1973. — 464 с.

78. Кришер О. Научные основы техники сушки. М.: Изд-во иностранной литературы , 1961. - 213 с.

79. Куликов В.Н., Миловидов М.Е. Оборудование предприятий элеваторной и зерноперерабатывающей промышленности. М.: Агропромиздат, 1991.-383 с.

80. Курдюмов В.И. Разработка и исследование машин для механизации животноводства и их рабочих органов. Ульяновск, 2002. - 159 с.

81. Курочкин A.A. Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств / A.A. Курочкин, Г.В. Шабурова, A.C. Гордеев. М.: КолосС, 2007. - 560 с.

82. Лачуга Ю.Ф., Ксендзов В.А. Теоретическая механика. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: КолосС, 2005. - 576 с.

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

84. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Энергия», 1972. - 320 с.

85. Лыков A.B. Теория сушки. Изд. 2-е, перераб и доп. М., «Энергия», 1968.-425 с.

86. Лыков A.B., Михайлов Ю.А. Теория тепло- и массопереноса. М.-Л. Госэнергоиздат, 1963. 536 с.

87. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высш. школа, 1967.599 с.

88. Лыков A.B. Тепло- и массообмен в процессах сушки, М.-Л. Госэнергоиздат, 1956. 464 с.

89. Лыков A.B. Явление переноса в капиллярно-пористых телах. М. Гостехиздат, 1954. 296 с.

90. Лыков М.В., Леончик Б.И. Распылительные сушилки. Основы теории и расчета М.: «Машиностроение», 1966. - 331 с.

91. Любошиц И.Л. и др. Сушка дисперсных термочувствительных материалов. Минск, «Наука и техника», 1969. 214 с.

92. Малин Н.И. Энергосберегающая сушка зерна. М.: КолосС, 2004.239 с.

93. Мальтри В.М. Сушильные установки сельскохозяйственного назначения: Сокр. пер. с нем. / В.М. Мальтри, Э. Петке, Б. Шнайдер: Пер. В.М. Комиссаров, Ю.Л. Фрегер: Под ред. В.Г. Евдокимова. — М.: Машиностроение, 1979. 525 с.

94. Мельник Б.Е. Технико-экономическая эффективность вентилирования зерна. М.: Колос, 1975. 175 с.

95. Мельников C.B. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / C.B. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин. — Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1980. 168 с.

96. Монтгомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных (пер. с англ.). Л.: Судостроение, 1980. - 380 с.

97. Налимов В.В., Чернова H.A. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. - 327 с.

98. Никитина Л.М. Термодинамические параметры и коэффициенты массопереноса во влажных материалах. М.: Энергия, 1968. 499 с.

99. Обработка и хранение зерна / Пер. с нем. A.M. Мазурицкого; Под ред. и предисл. А.Е. Юкиша. -М.: Агропромиздат, 1985. 320 с.

100. Обработка результатов измерений / Касандрова О.Н., Лебедев В.В. -М.: Наука, 1970.- 103 с.

101. Окунь Г.С. Тенденции развития технологий и технических средств сушки зерна: обзорная информация. М. Сельхозиздат, 1987. 56 с.

102. Окунь Г.С. и др. Установки для сушки зерна за рубежом. М. Сельхозиздат, 1963.-251 с

103. Орлов И.В. Экономико-математические методы и модели. Выполнение расчетов в среде EXCEL / Практикум: Учебное пособие для вузов. -М.:ЗАО «Финстатинформ» 2000. -136 с.

104. Осипов В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия, 1969. - 392 с.

105. Патент RU № 75233. Устройство для сушки зерна. / В.И. Курдю-мов, И.Н. Зозуля; Опубл. 27.07.2008; Бюл. № 21.

106. Патент RU № 2371560. Устройство для сушки зерна. / В.И. Кур-дюмов, A.A. Павлушин, И.Н. Зозуля; Опубл. 27.10.2009; Бюл. № 30.

107. Пахомов В.И. Оптимизация тепловой обработки фуражного зерна СВЧ-энергией. / В.И. Пахомов, В.Д. Каун // Механизация и электрификация сельского хозяйства — 2000. № 9. - С. 8-11.

108. Петражицкий Г.Б. Инженерные методы расчетов нестационарных процессов теплопроводности в тонких многослойных стенках / Г.Б. Петражицкий, В.И. Полежаев // Теплоэнергетика, 1962. - №2.

109. Питание свиней: Теория и практика / Пер. с англ. Н.М. Тепера. -М.: Агропромиздат, 1987. 313 с.

110. Плаксин М.Ю. Процессы и аппараты пищевых производств. / М.Ю. Плаксин, H.H. Малахов, В.А. Ларин. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: КолосС, 2005.-760 с.

111. Полонская Ф.М. Тепло- и массообмен в периоде постоянной скорости сушки // Журнал технической физики, 1953. Т. 23. - Вып. 5. С. 26-29.

112. Птицын С.Д. Зерносушилки. М.: Машгиз, 1962. - 180 с.

113. Птицын С.Д. Зерносушилки. Технологические основы, тепловой расчет и конструкции. Изд. 2-е испр. и доп. М.: «Машиностроение», 1966. -211 с.

114. Птушкин А.Т., Новицкий O.A. Автоматизация производственных процессов в отрасли хранения и переработки зерна. М.: Агропромиздат, 1985.-318 с.

115. Пунков С.П., Стародубцева А.И. Хранение зерна, элеваторно-складское хозяйство и зерносушение. М.: Агропромиздат, 1990. - 331 с.

116. Пустильник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

117. Романков П.Г. Процессы и аппараты химической промышленности. / П.Г. Романков, М.И. Курочкина, Ю.Я. Мозжерии и др. — JL: Химия, 1989.-560 с.

118. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка в кипящем слое. Теория, конструкции, расчет. JI.-M., «Химия», Ленинград, отд-ние., 1964. - 288 с.

119. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. 3-е изд., перераб. и доп. - JL: Химия. Ленинградское отд-ние, 1979. - 271 с.

120. Румшинский Л.З. Математическая обработка результатов экспериментов. -М.: Наука, 1971. 192 с.

121. Савченко С.М., Атаназевич В.И. Повышение эффективности работы зерносушилок. М.: ЦНИИТЭМ Мингаза СССР,1976. - 349 с.

122. Сажин Б.С. Основы техники сушки. — М.: 1984. — 317 с.

123. Самочетов В.Ф., Джорогян Г.А. Зерносушение. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: «Колос», 1970. - 287 с.

124. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины/ Г.Е. Листопад, Г.К. Демидов, Б.Д. Зонов, и др.; Под общ. ред. Г.Е. Листопада. М.: Агро-промиздат, 1986. - 688 с.

125. Сельскохозяйственные машины. Практикум / М.Д. Адиньяев, В.Е. Бердышев и др.; Под ред. А.П. Тарасенко. -М.: Колос, 2000. 240 с.

126. Скороваров М.А., Эммануэль Т.П. Расчет и реконструкция зерносушилок. М., Заготиздат, 1961.-241 с.

127. Смольский Б.М. и др. Нестационарный теплообмен. Минск, «Наука и техника», 1974. — 157 с.

128. Спиридонов A.A. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов. М.: Машиностроение, 1981. - 184 с.

129. Статистические методы в инженерных исследованиях / Бородюк В.П., Вощинин А.П., Иванов А.З. и др.; Под ред. Г.К. Круга. М.: Высш. школа, 1983.-216 с.

130. Сушка зерна. Труды. Ответственный редактор доктор технических наук, профессор Л.А. Трисвятский, 1981. - 58 с.

131. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок. Пер. с англ. М.: Мир, 1985.-272 с.

132. Теплофизические свойства веществ. Под ред. Варгафтика Н.Б. — M.-JL, Госэнергоиздат, 1956. - 367 с.

133. Теплофизические характеристики пищевых продуктов. Справочное пособие / Под ред. A.C. Гинзбурга. М.: Пищевая промышленность, 1975.-223 с.

134. Техническая база хлебопекарных предприятий (Зерносушение) / В.Ф. Самочетов, Г.А. Джорогян, Е.И. Никулин. М.: Колос, 1978. - 272 с.

135. Технология переработки продукции растениеводства / Под ред. Н.М. Личко. М.: Колос, 2000. - 552 с.

136. Технология пищевых производств / Под ред. Л.П. Ковальской. -М.: Колос, 1999.-752 с.

137. Технология уборки, консервирования и хранения кормов / Под ред. И. Блажека; Пер. с чеш. A.M. Сухановой, С.Д. Баранниковой. М.: Аг-ропромиздат, 1985. — 144 с.

138. Трисвятский Л.А., Мельник Б.Е. Технология приема, обработки, хранения зерна и продуктов его переработки. М.: Колос, 1983. 351 с.

139. Трисвятский Л.А. Хранение зерна. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропрмиздат, 1986. - 350 с.

140. Уваров A.M. Повышение производительности и улучшение эксплуатации зерносушилок. М.: Заготиздат, 1955.-36с.

141. Федоров И.М. Теория и расчет процесса сушки во взвешенном состоянии. Под ред. Н.М. Михайлова. М.-Л., Госэнергоиздат, 1955. - 176 с.

142. Федоров Н.Е. Аналитический расчет сушильных установок. М.:

143. Пищевая промышленность, 1967. — 304 с.

144. Филоненко Г.К., Лебедев П.Д. Сушильные установки. М.-Л., Госэнергоиздат, 1952. — 264 с.

145. Халанский В.М., Горбачев И.В. Сельскохозяйственные машины. -М.: Колос, 2003.-624 с.

146. Халафян А.А. Статистический анализ данных. STATISTICA 6.0. 2-е изд., испр. и доп. Краснодар: КубГУ, 2005. — 307 с.

147. Хартман К. и др. Планирование эксперимента в исследовании технологических процессов. М.: Мир, 1977. 552 с.

148. Чижиков А.Г. Состояние и перспективы развития механизации послеуборочной обработки и хранения зерна и семян. // Достижения науки и техники АПК 2001. - № 11. - С. 17-20.

149. Членов В.А., Михайлов Н.В. Сушка сыпучих материалов в вибро-кипящем слое. М.: «Стройиздат», 1967. 224 с.

150. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов М., Физматгиз, 1962. 456 с.

151. Чухарько З.Т. Экономические вопросы сушки зерна. // Труды МТИПП. 1957. Вып. 7. - С. 214.

152. Шервуд Т.К. Массопередача. / Шервуд Т., Пигфорд Р.,Уилки И.; Пер с англ. Н.Н. Кулова; Под ред. В.А. Малюсова. М.: Химия, 1982. - 695 с.

153. Afzal Т.М., Abe Т., Hikida Y. Energy and quality aspects during combined FIR-convection drying of barley // Journal of Food Engineering, 1997. - 42, pp. 177-182.

154. Antonijevic D. Unsteady heat and mass transfer during combined con-ductive-convective drying of colloidal capillary-porous materials // Drying Technology. 2000. - 18:1, pp. 531-532.

155. Antonijevic D. Variable coefficients model for drying processes with conductive heat supply // Drying Technology. 2009. - 27:1, pp. 71-75.

156. Cao C., Wang X.B. Automatic control of grain dryers // Modernizing Agric., 2002. 3:, pp. 40-44.

157. Cao. W. Electrohydrodynamic drying characteristics of wheat using high voltage electrostatic field / Cao, W., Nishiyama, Y., Koide, S. // Journal of Food Engineering, 2004. - 62 (3), pp. 209-213.

158. Chou S.K., Chua K.J., Lee S.M. On the use of contact factor parameter to optimize drying operations // Energy Conversion and Management. 2003. — 44:9, pp. 1451-1464.

159. Farges D., Hemati M., Laguerie C., Vachet F., Rousseaux P. A New Approach to Contact Drying Modelling // Drying Technology: 1995. - 13:5, pp. 1317-1329.

160. Fudym O., Carrere-Gee C., Lecomte D., Ladevie B. Drying kinetics and heat flux in thin-layer conductive drying // International Communications in Heat and Mass Transfer. 2003. - 30:3 pp. 333-347.

161. Gunasekaran S. Optimal energy management in grain drying // CRC Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 1986. - 25(1), pp. 1-48.

162. Hall C.W. Theory of infrared drying // Transaction of the ASAE. -1962.-5(1), pp. 14-16.

163. Jia C., Sun D., Cao C. Mathematical simulation of temperature and moisture fields within a grain kernel during drying // Drying Technology. 2000. -18:1, pp. 1305-1325.

164. Jia C., Yang W., Siebenmorgen T.J., Cnossen A.G. Development of computer simulation software for single kernel drying. Tempering and stress analysis // Transactions of the ASAE. 2002. - 45(5), pp. 1485-1492.

165. Kwanchai C., Sakamon D., Somchart S. Performance and energy consumption of an impinging stream dryer for high-moisture particulate materials // Drying Technology. 2010. - 28:1, pp. 20-29.

166. Marchant J. A. Control of high temperature continuous flow grain dryers // Agric. Eng. 1985. - 40:1, pp. 145-149.

167. Mhimid A., Nasrallah S. Ben, Fohr J. P. Heat and mass transfer during drying of granular products — simulation with convective and conductive boundary conditions // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2000. - 43 (15)pp. 2779-2791.

168. Mhimid A., Fohr J.P., Nasrallah S.B. Heat and mass transfer during drying of granular products by convection and conduction // Drying Technology. -1999.- 17:6, pp. 1043-1063.

169. Mikhailov M.D., Shishedjiev B.K. Temperature and moisture distributions during contact drying of a moist porous sheet // International Journal of Heat and Mass Transfer. 1975. - 18:1, pp. 15-24.

170. Morey R.V., Gustafson R.J., Cloud H.A., Walter K.L. Energy requirements for high low temperature drying // Transactions of the ASAE. - 1978. -21(4): pp. 562-567.

171. Nilsson L., Schlunder E. -U. Contact drying combined with membrane separation: Dewatering rates of porous spheres wetted with four different liquid mixtures // Chemical Engineering and Processing. 1998. - 37:4, pp. 317-330.

172. Pabis, Stanislaw. Grain drying : theory and practice / Stanislaw Pabis, Digvir S. Jayas, Stefan Cenkowski. New York : John Wiley, 1998. Description: xii, 303 p.: ISBN: 0471573876 (cloth : alk. paper).

173. Sakai N., Hanzawa T. Applications and advances in far infrared heating in Japan // Trends in food science and technology. 1994. - 5, pp. 357-362.

174. Sundaram Gunasekaran. Pulsed microwave-vacuum drying of food materials // Drying Technology. 1999. - 17:3, pp. 395-412.

175. Tsottsas E., Kwapinska M., Saage G. Modeling of contact dryers // Drying Technology. 2007. - 25:1, pp. 1377-1391.

176. Vargas W.L., McCarthy J.J. Heat conduction in granular materials // AIChE Journal. 2001. - 47, pp. 1052-1059.

177. Wang L.J., Sun D.W. Rapid cooling of porous and moisture foods by using vacuum cooling technology // Trends in Food Science Technology. 2001. -12, pp. 174-184.

178. Yadollahinia A.R., Omid M., Rafie S. Design and fabrication of experimental dryer for studying agricultural products // Int. J. Agri. Biol., 2008. -10:, pp. 61-65.