автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование параметров вентиляционно-сушильной установки и режимов ее работы при подсушке и временном хранении початков кукурузы

казахский г,л ордена трудового красного знамени " ' и сельскохозяйственный институт

" ' - 1Та правах рукопмся

сыдыков

Шурат Курбанотшч

оымчюнлипк шшров венти л и д понii0-гу iii iiл f> но ß кт.ш0вкя ii ршмов 1-е работы ifpfl подсушке и вршишном хранении \т\1\ж кукурузы

Специальность 05.20.01 — Мел а шпация сельскохо шд-

стнештго производства

А к х о р е ф <» р я t

диссертации на соискание ученой CTvfiC'iü кандидата 1схж|ч'-счи\ jm)'!;

Л л М.ЛТЫ } у<м

Работа выполнена на кафедре «Теплотехника» Казахского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института.

Научный руководитель — кандидат технических наук, доцент

Ч. Ж. Жаксыбаев

Научный консультант: доктор технических наук, профессор, член-корр. КАСХН М. Р. Алшинбаев

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

старший научный сотрудник А. Г. Громов.

кандидат технических наук, и. о. профессора Ш. Н. Нуртаев

Ведущее предприятие — Научно-производственное объединение «Казсельхозмеханизация»

Защита диссертации состоится « » 1994 г.

в часов на заседании специализированного Совета К 180201 по присуждению ученой степени кандидата технических наук в Казахском сельскохозяйственном институте ко адресу: 480021, Алматы, пр. Абая, 8. КазСХИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « »

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат технических наук, доцент

1994 г. М. Ж. ХАЗИМОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность ?е«ыг Увеличение производства зерна остается одной из важнейзих задач сельского хозяйства Республигси Казахстан, В этой связи особое внимание уделяется улучаенич структуры з-2рн>» фура-хкого производства, создания зон для гарантированного прок • нодства зерна, б то« числе кукурузы на орояаежх зеклях.

При этом наряду с увеличение« посеьных площадей и валового сбора кукурузы возникает необходимость в окатые сроки, в течение нескольких суто;с, кондиционировать болшуа пассу сырой продукт. В первую очередь это относится к еуике кукурузы .в початках, из-за -позднего срока созревания, которая убирается с г.овшекной платностью-, нередко прев^акцей 35,. .405?.

Традиционно для суихи кукурузы з по«атхах или б зерне использует камерные либо изхткка 'сулилкп, работающие в основном на жид«, кои топливе; Однако применение этих супмлсх становится неэкоксизг-г-* ньм из~оа возраставшего дефицита органического топлива, а такяо его больаиы удольнкм расходси» достигающим до-4,0.,.4,5 кт>{?.%),

. Позтему проблема .снижения тошшвно-взкергетичзеких затрат на суп кукурузы» возделываемой ка зерно, является весьга актуалг-«» ■кой, киеаг больаое хозяйственное значение.

. Данная работа по разработке перспективной технологии и технических средств сушки бета -выполнена в соответствии с Республи-. канской научно-технической программой РОЦ.003,03 "Зерно" (подпрограда "Кукуруза").

Исследования проводились в 1983-1991 годах ка кафедре "Тепло-, техника" Казахского СХИ и з условиях кукурузоводческих хозяйств Панфиловского района Талдыкорганской области, а такае на Сокулук-скок комбинате хлебопродуктов Республики Кыргызстан.

Цель работк. Разработка технологии и технических сре-дстз мс-«

осанизацгга сушки почяткоз кукурузы, позволяющих снизить энергетические затраты и повысить интенсивность процесса, путем обоснования конструкции и ракимоз работа устройства для временного хранения и сушки почат коз и условиях юго-восточной зонн Казахстана.

Объект .исслеуовЖ(1-И» Технологический процесс сушки початксз кукурузц активные Еентил>5рованием с чередованием продувки с от-л еж кой и без.него.

Ыо?о1ги»а-,ис0л.адоЁа?д?й« Теоретические исследования провожалась с использованием известных положений теории сулю; и .методов критерий подобия. Технологический процесс сушки -.початков акти&-нш вентилированием рассматривался как система,, -включающая многократкую продувку с промежуточной отлежкой и состоящей из отдельных звеньез, Расчеты нелинейных связей математической модели производились на ЗШ с разработкой алгоритма расчетов. Оценка качественных и количественна показателей свекеубранных початков, а также установление наиболее благоприятного времени суток для суа-ки початков вентилирогвнаем атмосферный воздухом осуществлялись с применением метода математической статистики, Экспериментальные исследования выполнялись на основе разработанных частных методик, суцествуящих ГОСТов, ОСТсз и с использование« теории планирования эксперимента.

Научная новизна, Быявленц закономерности связи эффзктивиоста активного вентилирования с погодно-югиматичзскиул условиями и зического состояния початков- в период послеуборочной обработки кукуруз В юго-восточной зоне Казсхстана. Разработана кзтемати^о-кая модель устанавливавшая сз&ввэс&язь ие^ду средней йдсрлкосяь» початкоз и влагопоглес;ениш воздуха в процессе су;::к*. нктиша::,: вентилирование« и позволяющая прогнозировать родг>*.'.т>*.е ¡гроцееса сушки по тол;;::;;г слоя, а тагке определить более яойнопз ис~ пользое&кчя потончала суша етког^-с-рн^ то'^улш.

ний. По результатам теоретических и экспериментальная исследований обоснована технологическая схема,, конструкция и рехимнь-з параметры механизированных средств, обеспечивавших сукну почат газ активным вентилированием в череду сеемся режиме и временное хранение. Опытные образцы венткляционно-суиильного устройства внедрены з производство в ссгхсзе "Коктальский" Талдккорганской области и Со--¡О'лутском комбинате хлебопродуктов Республики Кыргызстан. Ргзуль-таты исследований приняты LfCIS НЛО "Агрореммал" йшседьхоза Республик'»; Казахстан для разработки технической документа!'",-: бункера для временного хранения и сушки початкоз ьухурузи.

Адробапия. Основные положения диссертационной работы доло;;>.-ны,. обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях Кс.зг.:: -ского СХИ. (г.Алматы,. 1984.,,.1293 гг..)Ленинградского СХМ (г.Пуп-кик,. IS90 г..),, Рязанского СлИ (г.Рязань,. 1991 г.), на Республиканском сёминаре "Состояние семеноводства и задачи по увеличению производства и улучшению качестза гибридных- и сортовых семян кукурузы"' (г.,Алматы,, 198о г,.),, ка заседаниях научно-технического Совета Министерств хлебопродуктов Республик Казахстан (г.Алматы, 1986 г.) и Кыргызстан (г.Еиляек,, I9&3 г.). Макетный образец вентиляционно-сушильного устройства демонстрировался на международной - выставке специалистов "¿лвотноьодство»-Э9я (г.Алматы, 1989 г.) и ка тематической выставке вдах,. СССР "Научно-технический прогресс и передовой опыт в АПК" (г.Маква, 1989 г.).

Публика ¡ли и. По теме диссертации опубликовано 16 работ, в том числа авторское свидетельство на изобретение.

Структура и объем работ». .Диссертация состоит из введения, пяти глав, обцих выводов, списка использованной литературы из 139 наименований и приложений.

Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, содрр,« :кит 14 таблиц и 32 рисунка.

. СОДЕРЖАНИЕ"РАБОТЫ " :

Во введении обоснована актуальность- работы.и излскекы основ-ше положения, которые'выносятся на защиту.,

В первой главе "Состояние вопроса и за дата исследования"' про— анализированы ггоиродко-клкматические условия зон, возделывающих кукурузы на зерно в Казахстане й основные- причины-снижения качества початков в период их послеуборочной обработки.и хранения..

Дана краткая характеристика применяемых технических, средств и существующих технологий сушки зерна и початков кукурузы, Выявлены их преимущества и недостатки. Приводится обзор существующих работ по расчету и обоснования'рекимов .сушки активным вентилированием.'

Большую роль в развитии технологии-высокотемпературной сушки кукурузы в початках и в зерне играли исследования: С.Д.Черных, В.С.Укояова, В.А.Якоьенко, Ф,Д.Ератерского, А.Н.Репина, В.И.Алейникова и др. Над радением проблемы низкотемпературной сушки початков кукурузы работали: И.А.Клеев, Б,Е.Мельник, ОИгл ¿.

, В.И.Анискин, Н.У.Сулейменов и другие.

Однако анализ этих и других работ'показывает, что технологии обеспечивающие высокое качество семенного и товарного зерна в процессе послеуборочной обработки кукурузы отсутствуют. Технические средства сушки (как камерные и шахтные сушилки, так и установки активного вентилирования) характеризуются повышенным удельны?.! расходом оргашческого топлива (4,0...4,5 кг/(т.%),. электроэнергии (1,3...1,6 кВг.ч/Ог'ЭД, низки!® интенсивностьи сутки (0,25.., ...0,35£/ч) и энергетическим КОД (20...25$).

Недостаточно четко определены роль и место активного вентилирования в процессе послеуборочной обработки и хранения початков непосредственно в хозяйствах. Практически отсутствует однозначная

методика расчета процесса- супки в условиях, характерных для активного вентилирования початков в толстом слое.

ймсклциеся я литературе рекомендации, з основном базируются на экспзркментах для условий регионов, существенно отличающихся от условий кукурузовсзделывакц:« районов Республики Казахстан. Сведения ке об исследованиях, 'посвящению: установлению оппршль-ных рекимэв суики кукурузных початков активным вентилирование:.! s республиках Средней Азии и Казахстана, в литературе практически не имеются.

Отмечено, что для ускорения процесса послеуборочного дозревания и снижения энергоемкости процесса супга початков в толстом слое, представляет интерес-технология супки активным вентллнро-за .таем в чередующемся режиме. Пси этом многократные интенсивные продувrj! слоя чередуются промежуточными стлег.камн,-.

Однако при -исследовании этого приема различные авторы получили противоречивые результаты. Поэтому целесообразно изучить его в условиях основных кукурузопроизБоДяцих зонах Казахстана.

Исходя из Еьпеизлокенного, определены цель и задачи исследований:

- изучить параметры состояния атмосферного воздуха кая агента сушки и початков кукурузы, характерных периоду уборки и послеуборочной обработки в юго-восточной зоне Казахстана ;

- установить основные факторы, ipe степень влияния и оптимальное сочетание в процессе, супки початков активным .вентилировали ем-в чередующемся рекиме;

- разработать математическую модель процесса супки початков активным вентилированием,атмосферным .воздухом в толстом слое и -Определить пути более .полного использования потенциала' сушки початков атмосферным воздухом;

- ка основе:подученной, математической ;Уодели .и экспоршзн-

талькых дшгимс .разработать- номограыйу для прайтичеысдрр определения -параметров процесса 'сутки активным .вентиаироЕЗкае»?

- обоснов-эта- энергосберегакдо .технология, параметры век-тилячгоннс-сузадьлой 'установю: и режимы ее раб эти лр;г суцке и 'временном хранений- початков, определить юс экономичеснуо эффек* тивность. ..

Во второй глаза "Теоретические предпосылки" изложены вибор и обоснозакяё математической модели, процесса -суики толстого слоя початков активным вентилированием.

Технология процесса сушки початков активным вентилированием рассмотрена как система, в-глючащая многократную продувку-с промежуточной отлежкой и состоящей из отдельных звеньев (рис.I),

t',?}ct№ ' ■tlpJdW' *' - ijtfdtf iiv'divi

JVj ft

AB, ОТ,

v/? УЛ-

abi

"//О пт-101v

ж.

11пр . Ticr Tin/> - . tj 07

Рис.1. Информационная модель процесса суики початков активным вентилированием я. чередующемся режиме: , ИЛ,... ^ , ¿V - соответственно физическая .масса, .влеянос^ь и температура початков по этапам сушки; ¿сУ, •/Ч? ^ > 'йе',* -соответственно температура, относительная"ялаяност^ и влагосодер^знле атмосферного ^.продуваемого воздуха, ' ? - удельная подача воздуха; ' 2Г0 * - скорость естественной циркуляции воздуха; К,..лчг' -продолжительность интенсивного продувания; ...у£Г - длительность периода отлеживания«

Ка-хдое звено характеризуется качественным и количествешыми показателе початков (£///,# ), управляемы;,;.-; параметрами продаваемого ( )с£и£1 ) и атмосферного ( £ с, с^ ) воздуха на входе и выходе.. .

Расскатрикаемая информационная модель' процесса, суакя актив-

кым вентилированием имзе? общуи. фуикфонаяы^ув загкспмос?.^ з гиде:

Поскольку, перзменныз показатели., харак?ер:»увцко параметры состояния початкоз (О-) и воздуха С у, 6 ) з периоды продувки и отдегивания ¡сак ка входе, та;; п на г-и-годе б я г:-; о Л или неявной форма сзязакы соответственно с влажностью початков (V/ ; :: влагосодерханием воздуха (г/ ), а конечная влажность початкоз С ХА;К ) и исходное злзгосодеряанне зоздуха Сс10 } для конкретного режима суп ни яздязтся постоялыми величинами, то уногомеркух) инфэрмацконкуэ модель кзш> представить, в персом приближении, в виде следующей одномерной рабочей модели (рис.2).

Рис.2. Рабочая модель звена процесса суаки початков активным вентилированием: Ру - парциальное давление пара над зерном, Па, которое является фунга^ей влажности початкоз и влагосодерка-кия воздуха, Рз « / ( IV, с1 ) ■

В этих моделях механизм конвективного влагообмена, ошкьь . ваэщий баланс влаги иокду подсушиваемым материалом в слое и продуваемым воздухом, в безразмерных переменных мозко представить э виде:

1К. - [Ж + » Тт-Щ ■ Ю

(з)

от - ' ■ ■

г

с соответсггвушим кагальякч и г.раеусловие:

: \ы(о, х) - I; д(т,[ г0/а0} '/.; (4)

где V/ ' - вла-лкость зерна, %; *£ - время, ч; с1 , У -соответственно влагосодержание и- скорость потока продуваемого■ воздуха, г/кг с.в.; и/а; X - пространственная координата, м» уз - коэффициент испарения* кг/(ь; • ч • Па); Р3 , Рп - соответственно парциальное давление пара над зерном и• продуваемого воздуха, Па; //0 = критерий гокохрокности (отношение

характерной скорости .воздуха к скорости продвижения зоны сушки)} У3г -ас

Ма— та—гтгг " параметрические критерии характеризующие терко-

ю-^-т .... .. -

динамические состояния влажного воздуха; л=»—а .., с—-

0 311 •'//н •у'з

параметрические критерии хорактеризущие термодинамические состоя»-

ния зерна в процессе испарения; ,/*/ — объемная масса початков^-

кг/м3; - плотность воздуха, кг/м3; - удельная поверх-*

ность початка в слое,

; в — барометрическое давление, Па. Полагая: (Рл-Р„+ Аг -3) >

Л __ 62,2 -К■ VУн л К(205,6336-865,2М) > , Вс[о ---'

систему уравнений (I), (2) удобно записать в ее характеристиках:

г-с.-Х) ^у, ;. (5)

где С - объемный расход.продуваемого воздуха на . единицу

'. . . .• длины насыпи, С учетом (5} и' после соответствующих, лроойра&ованзй пелуын:

сф- -Рг); (6)

-(Рз--Рп); ; (7) '

Сг-.'х я х ъ

п)«~2пт' тг,- ев)

(_, ■ I '0' 'с . по

- II -

Начальные и граничные условия запишутся в виде:

Уравнения (б), (7) и (9) представляют собой известную задачу Гурса.

В результате последующих преобразований л использования метода вариации произвольной постоянной, можно записать:

1 .

»о)

СП)

-*(п, _ /[г) - - - .

ВД. 0О(Ъ) * г ®о(1)

4 г

(¿+12о)0(1) ■ ¿г -му**. (12)

еъ, ' '

Для решения-уравнений.(10) и (К) удобно'воспользоваться методом последовательных приблклёшй. За начальное приближение удобно принять функцию: • . '

$*(*} ^- д ^ ; ^ Г ; ...' (13)

Полученные уравнения (10) и (12) устанавливают взаимосвязь между средней влажностью дочатков и влагосодеркаккем отработавшего воздуха в процессе сушки активным вентилированием в зависимости от: йизико^механических свойстз подсушиваемого материала (.№Н) \ЛЛс, Е} С л, > ); параметров состояния продувае-

мого воздуха ( i) у>, В/Са,^>в ); режимов подсушивания ( V, п, Т ) и конструктивны): параметров вентиляционно-суиильного уст-» ройства ( /?. 10, А ).

' ' Г *

Численная реализация системы уравнений методом последовав

тельного приближения с жязолЪзоваКйен ЭВМ, позволяет прогнозировать развитие процесса -буики "початков акткзньм веитилировани- ■ ем по толщине сдоя во времени- и- определить пути более полного . использовашя'лотенциала.'с^-ки-атмосферного воздуха.' ' ■ . :В третьем.разделе "Программа и методика экспериментальная, исследований* описаны-: методика установления параметров состояния атмосферного-воздуха''как'агента сушки^ методика определения динамики поступления початков в период уборки и послеуборочной обработки; методика-и условия проведения экспериментов;, методики исследования кинетики сущкл початков в толстш слое, планиро- . вания факторного эксперимента, 'а такае методика расчета процесса суоки початков активным вентилированием в толстом слое на ЭВМ»

Изучение' параметров состояния атмосферного воздуха как носителя теплоты и влаги и целесообразности использования его для сушки початков активным вентилированием, проводили - в метеорологических условиях юго-восточной зоны Республики, Первичные данные метеорологических наблюдений за изменения:« температуры t и относительно!! влажности уз; атмосферного воздуха/были обработаны методом математической статистики с применением ЭВМ "ЕС-ЮЗб", ,

Наиболее благоприятное- время су то ¡с для сушки початков кукурузы вентилированием атмосферного воздуха:определялись графическим методом. .'-'• ' '. ''

Для оценки качественных и количественных показателей свеяе-убранных початков бшш выбраны четыре хозяйства Панфиловского района Талдыкорганс;кой области, возделывающие ¡кукурузу па зерно.

Количество наблюдений в каждом уборочном сезоне, необходимое для получения статистических характеристик динамики поступления початков в период уборки,, определялись по ебщей методике» Определение исходной влакности зерна и початков -кукурузы произвол

- и -

'дилось по ГОСТу 13586.3-83 и ГОСТу 13585. 5~85. Дая экспресс-анализа влажности зерна использовали электронно-цифровой влагомер зерна "Колос-14..

Лучение кинетических закономерностей и степени влияния различных факторов на интенсивность сушки початков производились на специальной экспериментальной установке (рис.3).. При разработке установки исходили из условия максимального приближения прозе• декия экспериментов к .производственны* условия.! сушки початков вентилированием слоем, толщиной до 4-х метров.

Яри экспериментальном исследовании кинетики- оунш псчатков активным вентилированием в толстом слое предусматривали изучение влияния на процесс сушки тблщины. продуваемого слоя: и чередовании периодов интенсивной продувки с отладкой.

В .качестве критерия для-обоснования та-щины-.слоя вентилируемых початков был, принят, -коэффициент использования сушащей способности, атмосферного воздуха; ■"'"■.. -

. к ^ . 1000

'//а— >; . р. _ -А. • СХ4)

где &ал ~ масса, испаренной влаги* кс'$• &п физическая масса початков,, загруженная в сушильную камеру,. т; ~ удельная подача вентилируемого воздуха» м3/(т»ч); Т - премя подсушивания,ч,

Отыскание оптимального сочетания факторов, обеспечивающих максимальное удаление алаги с. минимальными энергетическими затратами при чередующемся рекиме сушки початков активны:.! вентилированием,' проводились использованием методов математической теории планирования эксперимента,■

Исходя из литературных данных .и априорных исследований в качестве факторов,- определявших -процесс • суа'ки початков актинн;-.^ . зентилирозаннем, были вкбраш: ;

- исходная ,злаанэ;с?ь -псчагков'-.И/, % '■■}Х-г"-

- удельная подача вентилируемого воздуха ^^/(г.г) • Х2) -температура-продуваемого воздуха. <£, Хз ■

- продолжительность'времени непрерывного вентилирования

г\ I V,- длительность времени отдежки » Ъу'Х'е.

■X.

к 1 дама Цг-

-ча

Рис.3,' Схема лабораторно-полевой экспериментальной сушилки; I - вентилятор Ц4-70 М;' 2 -олектрокалорифер; 3 ~ сушильная камера; 4 - весы РП-2Д13С; 5 - потенциометр/типа КСМ-4; 6 - гигро- -метр "Волна 2м"; 7,8 ~ ртутные термометры тира Т& Ь Ц998; 9,10 -датчики для непрерывного измерения температуры и.относительной влажности воздуха; 11,13 - люк; 12 - аспирационный психрометр 'МЗ-4М; .-14 - щит управления; 15- заслонка; 16 - воздухопровод.

В качестве параметров, характеризующих процесс сушки, выбраны' конечная влажность початков » %% относительная влажность от-

работавшего воздуха • <рк » средняя скорость подсушивания /У«. ,

удельная затрата энергии £ , -—-—-—• .

! ■ КГ- исп. ел

Обработка результатов экспериментов проводилась по общепринят той методике использованием пакета прикладных программ на ЭВМ "Ш-З"

л 15 А>

Методика расчета процесса сушки ка-ЭВМ была основана на решении балансовых уравнений, описывающие процесс сушки початков активным вентилированием в статике и кинетическими уравнениями, юлученными в результате экстремальных экспериментов. Решение системы уравнений осуществлялось методом последовательного приближения путем простых итераций»

В четвертой- глазе приведены результаты экспериментальных юследовакий.

Изменение температуры £ и относительной влажности ^ атмосферного воздуха в период уборочного сезона в юго-восточной зоне республики можно описать следующими эмпирические форшлага: з сентябре:

£ - 17,2+6,9 Б1П 15(?-4в); 52,6 -*-20Соь 15Г , (15)

з октябре:

¿ //7,2+ б,2Вй115 (г-6,3); у>**'58,8+Ц6Соь15т, (16) ?де П1 - время суток, ч.

Отклонение расчетных значений £ и у> .от средних величин га ДО лет наблюдений, не превьшает соответственно 7,8 и 6,4$. 8 зго-»восточной зоне Республики Казахстан наиболее вероятны?.? диапа-)оно'л изменения температуры в период уборки является 5...25°С, угносительной влажности - 30...75$.

Наиболее благоприятное время суток для работы вентияяционно-;ушильного устройства, в зависимости от параметров состояния а1^ юсферного воздуха, ыегхно установить с помоцья номограммы, привел ценной на рис.4.

Массовая уборка кукурузы в початках в юго-восточной зоне 'еспублики Казахстан начинается в первой декаде сентября. Продолжительность основных периодов заготовок кукурузы в початках сос-ганляет 36...56 суток. При этом коэффициент неравномерности пос-пления початков на зернотоки хозяйств колеблется б.пределах

60

so

У 40

Рис.4. Номограмма для определения возможной продолжи, тельности продувки початков атмосферным воздухом

1Z is ю */» . ¿i

1,67..,2,14, в ХШ1 - I,§2..«1,9б. Екажностэ зерна свежеубрянных; початков лежит в пределах от 30,8 до 35,3% при среднем "квадрата-часкоы отклонении 3,I¿..5,I&.

Экспериментами устаноачено, что с увеличением толщины продаваемого слоя початков от 0,7 до. 4,2 м потенциал влагопоглгтитель-ной способности воздуха повысится в 1,6 раза. Также существенно' влияет на величину потенциала сушащей способности вентилируемого воздуха исходная влажность початков. Например, при -увеличении убо точкой влажности лочатков от 31,5. до 39^ потенциал сушки проду-г-л-yovo воздуха увеличивается почти в два раза.

Оптимальная; толцина вентилируемого слоя початков, обеспечи-.\; г:;ая минимальное .яравкировани© ;зерна. и максимальное использование плагэпоглатительной способности -продуваемого воздуха, равна

.">»¿...4,0 и.

Опыты,-проведенные яри сушке початков в.чередующемся режиме показали следующее.. Наиболее интенсивный съем влаги достига-зтся при.соотношениях непрерывной продувки .с периодической от-:енкой: 6 : 12; 6 : 18; 8 : 24; 10 : 20; Ю-': 30 часоз. А при соотношениях чередований 6 : 8,-8 : 8 часов существенной интенсификации процесса сушки початков не наблюдалось. Видимо, это зызвано тем, что время отдвживания, эффективно воздействующее на ¡корость диффузии влаги из -центра- к поверхности зерен, недостаточное. Влага не успевает .мигрировать из стержня и центра зерна с его поверхности из-за влагоинерционности початка. Поэтому при-;ерная зона оптимума продолжительности непрерывного вентилирова-шя должна быть 2,0...3,0 раза меиыле, чем продолжительности от-[ежки.

Изменение влажности початков при суше в непрерывном венти-[ировании подтверждает общую закономерность изменения кинетики процесса сушки и правомерность теоретических предпосылок (форму-:а 13) и происходит в начальный период с возрастающей скоростью, | конечный с убывающей, а в промежуточном»-основном периоде, рактически по линейному закону. Выбор эмпирической формулы этой ависимости и уточнение ео коэффициентов осуществлялся общеиз-естным методом выбранных точек, который имеет вид:

Wt.cc -0,217 Г (17)

При этом максимальные отклонения по (13) и (17) от экспери-ентальных значений, опытных данных не превшают- соответственно ,8 и 3,3552 (рис.5)

В результате обработки матрицы эксперимента получили уравно-ия регрессии, адекватноописывающие:; конечной ¡адажности початков Уп.к * средной скорости сушки Уы и удельнш энергетические атраты .

- 30,63 + 5,965Х1 - 0,4675X2- 0,7013X3 - 0.292ЭХ. ~

- 1.1194У- - 0»3475Х,Хч - П яту V

Рис.5. Влияние чередований непрерывной,продувки с периодической отлежкой на кинетику процесса сушки • .

л '

Ун - 0,0372 + 0,0057Х1 + 0,0094X2 * 0,0107Хз + 0,0024Х4 + + 0,0043X^ + 0,0038X^4 + 0,0071^.+ 0,0058X^4 . . (19)

л ■

У£ - 0,06175 « 0,01135Х1 + 0,05689X2 - 0.,0Ю38% + + 0,01953X4 - 0,01588X5 - 0,01545Х1Хг - 0,01578X2% + + 0,03816X3X4 - 0,01735^X5 + 0,01814Х22 - 0,0Ш73Х42 (20)

Изучение поверхности отклика проводили с помощьа двумерных сечений. Для этого строили линии равномерного выхода, которые со« ответствовали определенным значениям критерия оптимизации. Одно из ддуиеркых сечений приведено на рис.Б. ,

Оптимальные значения параметров процесса сушки полученных а результате анализа двумерных сечений даны в общих выводах.

С использованием полученных экспериментальных данных и зависимостей между исходной влажностью початков и режимных параметров процесса сушки, составлена номограмма (рис.7). Семейство кривых в номограмме позволяет определись оптимальное значение про»

искательности непрерывного • рентилировакия Тлр » температуры ¡сдуваемого воздуха t , и-возможный влагдсъем. д W , при суш-початков активны!/! вентилированием. ■'.'.''

В пятой глаза. "Совершенствования технических средств поточной хнологии послеуборочной- обработки и временного хранения початков" ¡•¡годится обоснование целесообразности использования компенсирую-х емкостей в поточной технологии-.послеуборочной обработки куку-зы в початках и экономическая оценка внедрения основных резуль-тов исследований» ■

На основе проведенных исследований предложены технологические конструктивные параметры емкостей для временного хранения и суш-початков активным вентилированием в, чередующемся режиме.

Рис.6. Двумерное, езченио для изучения влияния факторов Xj .

•4 П?И: * Я» " 0 и Х~ —I- на среднт скорость подсузкздния Л уделькиз энергозатраты Ус

Обцие заводы

1. Возраставший дефнцэт органического топллва » энсргоемкост процесса обусловливает. рыскания наиболее рациональной технологии и технических средств супки кукурузы в початках. Анализ литератур ных источников к производственный опыт свидетельствует, что поста ленную задачу мсхгно разить путем разработки и исследований прсцео соз супки активным вентилированием. Однако теория и практика зтог зопроса недостаточно изучена б условия:-: вго-восточной зоны Республики. .

2. Установлоно» что более полное нспользозагсш потенциала су: пи атмосферным воздухом достигается в толстом слое початков,а пк—

-:;К.:кация процесса супки обеспечивается при чородукцемся редкие непрерывной продувки. с- проикопго*ными отяезсиами.Сочстанйе процесс: сулки почзтко'-> Г.КТНКГЫ-! ?еих!!л:-троб£к;:с %*. атглеферкку воздухом в -о; стье с урадкцгоггной серАЗГСбской -суагтай на »ебэоршвав кродприяп:

эсебстиуп? ус:-;орен;:к> послеуборочного дозревания, повнпениз эизводит-йльности сучильного- парка и снхскенио .зкергозатр&г.

3. Дяя установления наиболее благоприятного графика и ре-ла работ вентиляциокно-суаильного- устройства в зависимости

параметров. состояния атмосферного воздуха, предложены акали-геские выражения- описывающие изменения температуры и относи-тьной илс.ности наружного воздуха и номогра\:ма» страшащие явленные закономерности.

4. Д1я исследования процесса сушки початков активным ве;»-1ирсванпем в толстом слое и пути более полного ¡^пользования 'енциала сушки атмосферным воздухом, обоснована математичее— I модель технологического процесса суши в виде" уравнений ^анавливакцих взаимосвязь мезду- средней влажностью початков яагосодеряанием агента сушки в зависимости.ст физико-мехаки-:ких свойств подсушиваемого материала, параметров состояния >ду ваемого воздуха, режимов судки и конструктивных, параметров гсиляционно-сушильного устройства.

• 5. В результате многофакторного планирования экспериыен-ьшас исследования установлено,, что оптимальное протекание' нологичоского процесса суаки початков активным зентилировани-достигается при удельном расходе воздуха 700:...750 м3/(т*ч), температуре:15...20°С, продолжительности непрерывкой продув-6...8 часов с периодом промежуточного отлелшпания 20...25 ча-. Высота слоя насыпи иск этом но должна превшать 4 м.

6. Д1я управления реж'.мпки процесса сушки початков активным тилированием в чередующейся реяике разработана иоиогракка, роляю^ял установить лачичины енже-ннг влажности початков в исймосси от выбранных режимов.

7. Обоснованы конструктивные я регнииные параметры бункеров-опитолей, обеспечивающих,поточность и непрерашоеть процесса

послеуборочной обработки початков кукурузы. С учетом погодно-кл сатпческих условий юго-восточной зоны Казахстана оптимальными л раметрами бункероа являются: габариты - 4000. х 4000 х 7000 мм; полезный объем,- 95 м3; расчетная вместимость - 46 т; количеств автономных буккеров, обслуживаемых одним вентилятором - 4; ном;, нальная производительность устанавливаемого вентилятора - 30... тыс.м2/ч.

8. Результаты исследований приняты ЩТБ НПО ."Агрореммад" '¿инсельхоза Республики для разработки технической/документации бункера для временного.хранения и сушки початков кукурузы.

Скидаемый экономический- эффект от внедрения предлагаемой . технологии .послеуборочной обработки кукурузы в початках составляет 65320 рублей в год (в ценах 1991 г.).-

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Снижение затрат энергии на сушку'кукурузных початков. . //Научн.тр./ КазСЖ.~1986.-С.81-37. (Соавтор Жаксыбаев Ч.Ж.).

2. Вэнтиляционно-сушильноо устройство» - Информационный листок № 2423 - Алма-Ата: -КазНШШМ, 1987,- 5 с. (Соавторы Жаксыбаев 4.Ä., Алейников В.И.),

3. .Динамика сушки толстого слоя сельскохозяйственных материалов активным вентилированием //Научн.тр./ КазСХИ.-1987-G. 87-9 (Соавтор Жаксыбаев Ч.Ж.),

4. A.C. ?»• 1326855 СССР /установка активного вентилирования .сельскохозяйственного сырья:;оцубл. 30,07.87 Б1 № 28 .(Соавторы Ал с¿ни ко в 3. И., Жаксыбаев Ч. К.).

5. Потенциальные возможности сушки початков кукурузы актив-£*нтиаированием //Йщука -..производству: Рексменд. по материалам г31Р..предяагаеглдс. к' внедрении в-с.х. лр-во/КазСХИ. I9t^.-C.5-1-55'(СоавтораНаксыбаев-Ч.Я.-),' :'

'«г 23 «ч

6. Энергетическая оценка сушки початков нукуру зы//Нау ч. тр. / СХИ.-1988.-С. 18-21. (Соавтор йаксыбаев. Ч.Й.).

7. Линия для послеуборочной обработки початков. -Информацион-; листок ].= 84 - Алма-Ата: КазИИИНТИ, 19®. - 6с.

8. Оптимизация процесса .сушки початков кукурузы активным век-ированием //Науч.тр./ КазСХИ.-199Э.~С.ЗЗ-34. (Соав, Жакскбайв Ч.Н).

9. Расчет параметров-отработавшего воздуха- при активном венти— юзании початков кукурузы'//Гам же - С. 87-®.

10. Оптимизация процесса сушки початков кукурузы активным венти-ованием атмосферным воздухом//Сб.науч.тр./ КазСХИ.~198Э.-С.95-99. ав.> .'Каксыбаев Ч.Ж.).

II». Влияние тепловой нестационарности воздушного потока на интен-ность массообмена в процесее сушки твердого шарообразного тела естЕенной конвекции /Ред.жури. '"Изв. вузов.Энергетика", - Минск, 9.-8с. Деп«. 30.08.89, № 5636 в 89 (Соав. Каксыбаев Ч.Н., При-ько В.Б.),

12. Расчет процесса сушки початков кукурузы активным вентилиро-ием с помощью ЭВМ //Науч.тр./ КазСХИ.~1990.~С,84.(Соав.Яаксыбаев Ч)

13. Выбор оптимальных режимов сушки початков кукурузы активным тилированием по методу двумерных есечэний //Там же. - С.85.

14. Расчет процесса сушки початков кукурузы активны;.! вентилиро-ием в бункере-накопитело //Тематич. сб.науч.тр./ КазСЗМ. -1992. 77-79, (Соав. Ляксыбеев Ч.Ж.).

15. Аналитическое описание процесса сушки толстого слоя почат-кукурузы активны;.! вентилированием //Науч. ср./ КазСХИ. - 1993.

.15-17.

' 16. Номогра?л:а для расчета процесса сушки початков кукурузы нк?| вентилированием //Науч. тр.' /КазСХИ. - 1993. - С.59-61. (Ссоры йаксыбаев Ч.Ж., Хазимоо- М.К).

hyíepi сошкглрш пщт сшаш кенз шшруи шц£тши кзптлтвз щдаккшщ парашрлер1 мен жшс ршвд5р1н ыспатгау

одаов шурат ютшюзач

йусдали. млэмуш

Е-рысъщ im\caru - 1$аза*;станящ сптуспк - шгас аймап» зкаг-дойавда соба^тарди caiçrey коиз кепгхру чурилгашшн конструкция«»

г^гнс pessuiiH a&çii^ay ар>;иды кеп-ripy процесса-; коделдтн fapT-MfHO, снзргетикгиад иыгыадарин аэиВг&ъш xvrepi собацтарцк ке nîipy технологиясы ы-зн ok; исхаиккаландуратан техкикалык, кабдьщ-тардн зарттеп яетгддгру.

Диссертациями гыяыуи Еа^алыгы атаосЬс-ралш; ауогац Keniipris Tri: цабылзтхк толыг; пайдалацу тэсхлдергн аш^тауга гона соСы^г^ц каб&тывда кебу npor;ecíHÍF, дгмуын болжаура кумкхнди: борз? i:: иатекатакалн; улгхкй^ собыцтарда гх-лкен урлену г-онз урленудек та ныгуын кезекпен алмастару apçis* кептгру технолорияальщ zte-ra «ер т?елу1нде.

Еургхзхлген еерттеулер лзтк^сгкде собик.тгрды жилау хесециь дог i / ïÇîpKYi'icK пек казан айлары/ атаосуералмк ауаньгч куй - ^аллы пара~?рдерхищ osrepir.iisni айгандайтын математнкалык вршк-гзр та бнлды, собшугарды кезекпен ауысаащ реаавде ахтивтх келдетхп кеп-V ipy npoqeci паргайггрдарйгЬ* ен колоды монтер i ака^талду гена со баетапда кятаядеянгы ьгн кепгipy реки^ерхкз байлашсты олардач ыграздилагыньс* теызвдеу тгмкхвдхгхн ань^тайгык номограмма курастырцлдя.

Evrepf соба^тарын жннаудан iteñinri еадеу процестерхнщ уздгк cisÄiriii каытамашз ету тахн течелткЬз г^ралшлардын кагеттШг! дслзлденхп, хинактатл бункерлерд-bî технологиям ssks конструхци лык параметрлерх аиычталда.

Зерттеу нэткжэхер{ Казахстан республик аса ауыл саруаашггы 1;:;ш:стрл1г1кхн "Апрокаажеедеу" Г6Б СК'ГБ - ындa gyrepi собу^тарын ííkvhetí жеддету ар^лы уакуппа са.\?айтын кэне KenïipsTÎH курилгы-лардя кобалауга цслдашлда. Svrspi собьн;тарын гинаудал Kcftinri он г.еудщ усышлган технологи ясышц ендгрхске енд1рхлгекдег1 каддаг, -, ксногжкшзып ткхвдхл tri 65320 сом /1991 жалгы бага бойцша/.

TUB JJ AS A ii OS" PARAiasTHJiS VSi/nLVi'ION -DHYlflU ?U!il AND

nr;Gi:.i-:r, c^ IT WORKS BY UHDKHDHYIUG AND TEOTOHARI

XiJjiPIliG OP C0HK-C03

rm.K. f;iDiivoy A JJ II 0 T A ? I 0 !i

The aim of :vork. in nn investigation of technology and tech-.cal means-of drying mechanisation corr.-cob. It's allow3 to re-:ce energetic power and raise the proccsts intensity v/ith the :lp of bailing construction and rdgirne of .arrangement work for ie temporary keeping and drying of corn-cob in the south-east inc conditions in Kazakhstan.

The ncientific novelty is cultivation drying corn-cob tecn->lcgy v/ith alternation blowing of ami keeping mathematical moil a 1 lowing to prognoses development drying process on the . licknesn and urie drying potential with atnoaphcre airs.

On banln research were receive analytical dependence in lich describe the change parametria of state atmosphere air in irvefiting period (September, October) and mount the optimal ¡aning parametria proccna of drying cob with active ventilate j alternate regime and investigate nomograph to allow define visibility to reduce wet cobs* in depsndence from initial wet id drying regime.

To prove expediency in use compensation holding capacity Tter hurvtinting treatment corns In cob the mount technological id constructive parametres bunker« of accumulation, it in pro-tdfs lines production and continuity proceEn after harvesting ~r»at::ent cobr. with calculation climatic condition of couth-ict I'.one in Ka:-.!;khatan.

Vho ro;;ulti« ot research io uso -with projecting holding ipncity for t^;::por;iry keeping end drying cobs v/ith active ven-Llato in Central Conftr'jction Technological Buref. of Ocisnti-'.<? Unity Production "Ar,v»renrr'arh* trisiatry of Agriculture Ito-.:blic of Knz.akfcrt-an. Tr.o expecting economic effect iroa incul-¿'Aon ta propc.-ie techr.o]oz'J after *Rar7»t«ting treatment the c 2riS—sob is form S5.320 roubles in year (in price 1331).