автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Обоснование технологии и режимов процесса сушки семенного вороха люцерны

РГ6 од

1 5 ПОП 1393

1НСТСГГУТ МКХАНТЗАЦ!? ТА ЕЛЕКТРИФИОЦ!! СЦГЬСЫЮГО ПОСПОДАРСТВА УКРАТКСЬКОТ АКАДЕМП АГРАРИЯХ НАУК / 1МЕСГ УААН /

На правах рукопису СП1РШ АНАТОЛ1Я ВОЛОДИМКРОВИЧ

0БГРУ1ГГУВАКНЯ ТЕХНОЛОГИ I РЕШИВ ПР0Ц2СУ СУМО! НАС1гаеВОГО ВОРОХУ ЛЮЦЕРНИ

Спвц1алы«сть 05.20.01-"Механ1зац1я сгльськогосподарського виробництва"

Автореферат дисертыцУ на здобуття паукового ступе! 1 л кандидата техн1чних наук

Глеваха - 1093

Дисертацхев в рукопис Робота виконаяа в 1нститут1 мехашзацИ та електриф1кацхТ-ci.ubctuot'O господарства УкраКнськоУ академП аграрник наук

ПровIдна орган{зац1я - НВО "НД1 Ферммаш"

Захист вгцбудеться "25" листопада 1993 р. о 16 г. на засиданнт, спвц1аЛ1эовакоУ вчено1 ради Д 020.30.01 по присуждению паукового ступени ..доктора | т.ехтчних наук в 1нститут1 мехашзац та електриф:кац1? с1льського господарства УААН за адресою: 255133, Ки¥вська область, Василькгвський район, с.м.т. Глеваха-Т вул. Вокзальна.Н, 1МЕСГ УААН, к1мната 653.

3 дисертацхею мсжна ознайомитися в б!бл1йтвцх Т',!ЕСГ УААН.

Пауков: кер1вники: - кандидат техн1чних наук, старший науковий сп!вроб1тник Шидлсвський D.M.

- кандидат технхчних наук, старший науковий сп!вроб1тник Котов В.!.

ОфщШп опоивкти: - доктор технхчних наук, професор,

академик УААН Погормий Л.В.

- кандидат тахшчних наук, старший науковий сшвробхтник Кузьм:ч Я.А.

.1993 р.

Вчений секретар

cneuian1-------"

вченоУ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ГОБОГИ

Актуалыисть теми дослтдження. Однгею з головних вимог ви-ршення проблеми аабезпечекня тваринницгва корчовим б1лком в розпирення площ1 посхву бобоьих трав, зокреыа люцерни. Розаире»!-ня площ!, яка аайняга люцерною, виыагее !нтенсиф1кацгI ньс{н-ницгва Ц1еТ кулитури. Однак необхщноУ кглькост1 наыння поки що не удаеться зхбратм, в основноцу через вначн! втрати при збиран»»

Н1.

В наш час найб!льш юлиреням являзться комбайнове збирання нас1нник1в трак а вякорястанням длл цос ц1исй резнях прястосу» вань. Про те при несприятливнх погоднях уловах эастосування хоыбай-ковшс технологхй супроводиусться значнямя втраяами неЫння. ¿кякнути цих негативних квящ можлиао 1 доц^льно шляхои эастосування стадшнерних способ1в абирання, як! включаять зб!р вехе! 61олог1чкоТ маси абс наыкнево! частмня в пол}, транспортування та обробку II на стащонар1.

Пкрске вароведжекня ста]£онарних технологий сгрицуеться дек1лькома причинами, в тому чнслх 1 нестачею вксокопродуктив» них засоб1в для сушння нас1ннзвого вороху. Усунути дану пере-пону полна, яйцо застосувесги для сушки нас1нневого вороху висо-копродукгивш пнеЕмобарабаши сутарки. Прете до тепер4пнього часу не розроблен1 ремиза параметри сушки нвехннпвого вороху люцерни на таких сушарках, немвз конструктивних р!гаень, як1 б дозволили здгйснити цей процес без зниження якостг материалу. Це 1 визначило актуальнгсть дослхдження процесу сушки нас{нне~ вого вороху люцерни.

Об"окт доелгдження. Технолог}иний процес сушки насшневого вороху люцерни та техшчн} зассби для його здгйснення.

Щль роботи.ГНдвигцення якост1 насгнневого матер{ал.у I ефек-тивност1 роботи супильного обладнання шляхом обгрунтуввння па?« раметргв режима сушки I розробки конструктивних ртень лкх дезволгють реал!зувати ращоналып параметр« процесу.

Методи досл^ж^нь та апарртура. Методика теоретичних дос-лхджень базуеалася на оснопних полеженях теорП нестац1онарно! теплопроводное« 1 теорН сушки. Експерименталып дослщження виконуоались в лабораторно-иольових умов ах за допомогоп спещ-ально розроблених стекцг в I установок та зьстосуэрння аналхза проб матер1ала на воломсть I нкгсть наешкового матергала на схожгсть по загально прийнятих методиках.

прозеден1 експерим.ент&льчях дослхджень эастосовували стацпартнх прилади. Получен! дан! обробляли методом дпсперсУ!» ного i регресявного рлалхэгэ ia застосувенням ЕОМ.

Теоретичнг результати i новизна. Одержана вналттична -лакг» номхршсть напзхпа насшня люцернк в залежносгх гид стону мг*-тер!ала, що подаеться на сушку i реиямних параметр!п провесу на основ! ШП1Х сфор^льована мкгеыатична модель процесу сушки у виглщ! р1вняння тепяопровхдност! э негативном внутр1пн1м джере-лом теплоти. Запрспоновяний комплекс параметр1в, що хврахтернзуе в!днопення швидксстх розвитку несгац!онарногс теплового процесу в матергалх до швидкост! розвитку нестаг^онарюго теплового процесу в теплонос!!,. а також коеф!ц!янт втретя теплоти, який характеризус енергеткчну оценку режим! в сушки з р!зною почв?новою волог!стя материала,

Пзаетичн! результата i новизна. 0б1рунтовон! ращональн! режимн! параметри процеса сушки насгннепоговороху люцерни. За* пропонований cnoci6 зниження та рехулювання почогковоТ темпера* тури сушеного агенту на сер!йних пневмобарайанних сутарках /на приклад! АВ№-0,65/. Запропоновано нове технгчне рхпення » установка для подач! лпстостеблево! масн яка дозволю п!двищяти продуктипн!сть ствц!онагчого пункту, рационально використовува»» ти наявне обладнання для сушки нсс!ннсвого вороха. Новизна роэ-робленого пристрою захищэна аяторським св!доцством СРСР » Т53Т9Т4. Розроблен! рекомеедвцМ по удосконаленн» сункльного устаткування i процеса сушки при обробц! нас!нневого вороха на стпЦ1оперному пунктi.

Нч эахист виносягься: технолог!чне обгрунтувзння рехулвван-ня режимшх napaMerpiB процесу сушки} анал!тичн! залежное« для визначення розпод1лу температуря в бобов! люцерни пхд дхею ро-зошгох параметр!в процесу сушкид теоретично-експериментальне обгрунтування режимних параыетр1в процесу сушки ! параметри обладнання для Кого зд1йснёння; результати перев!рки процесу у ви-робничих умовах.

Аггробацхя роботи .Основн! положения ! результати робота док-ладен!, обговорен! ! схвален! на Всесоюзн!й науково-практичн!Й конфершвд ï "Проблема механ!зяц!т сЛльськогосподарського вироб-ницгва" Д?ссква, 1985 р./,обласн!й науково-техшчнхй конференцгI /Житомир, 1987 j3./, обласних науково-вирсбничих конференшкх "Наука - ниробництву" /йггомир, 1989 р./, "АгропромислоЕОьу ком-

плексу Полхссн - наукове забеэпечеиня" Дитошр, 1990 р./, на об"еднаному зас!дачн2 секц1й мехашзац{Т 11ТР Дерккомс1льгосп-техн!ки УРСР та М1нс1льгоспу УРСР /КиЧв, 1984/. Матер1али дксе}>-тацН опубликован: в чотирьох роботах, отримено авторське св{-» доцтво на винаИд.

Предмет I стунгнь впрсвадження. На основ! проведших дос— «джень розроблена технгчна документащя та проведено переоб-ладнання стащонарного пункту в колгосг* Щорса Доллнського району К^ровоградсько! област1,на якому ^ро^ягом цвох рокхв перероблено ИЗ тонн нас:ннезого вороху. Результата дослгджень передан! фхр»я "Нерхс" для використання в роботах по модернх~ эащ! пневыобарабанних сушарок. Результати' цослхджень викорис-тан1 для випуску рекомащахцй "Типов1 технолог^ збкрання трав на насхння з обробкою урожаю на стационарно^ пункт:" /Москва, 1985 р/.

Ефективтсть впроввдження. Застосувення пкевмобарайаннкх сушарок при сувд! насхнневого вороху долволяз эменшти прив^ ден! витрати в 1,16 рази в пор1внкнн.т з використпнням П1длогових сушарок 1 в Т,9С рези в порхвнянн! з виксристанням сушасок СКМ-I.

Галузь використалня.Результата досл!дясень молить бути ви-користан! при розробц! нових малин для сушпшя схльськогосподвр-сько! продукцхТ.

Структура та об"см дисертацхТ.Дисертацгя скледьеться 1з всту-пу, чотирьох глав, основных висновкхв та додатктв , списка ви-користано! лхтератури, який включав 109 натв, в тому чнсл! ТТ на 1Ноземиих мовах. Загальний об"ем дисертацх! з додаткаыи склада«

1о2 сторшкй. Основна частина дисертащ1 м1стигь 15и стертой друкованого тексту, 44 рисунад , 3 таблиц I.

ЗМ1СТ РОБОТИ

В першгй глав! "Стан питания ! аедач! досл1джень" приведено онал!э хснуючих техьилогхй збирання насЬшик{в багатор!чних трав, сушарок;як! застосовуються в «льському господврств1 та режимхв сутки насшня 1 вороху насЫник1ь трав.

В1дзначено, що оснсвним видом збирання насхнкикхв трап е збирання Их зернсвими комбайнами з вхдповхдними пристрояын. Однак при несприятлиних гогодннх умовах /п1двищена полагать/ втратя насхпня злачно шдвищугаться ! ио»уть сягпти 1^5(7?..

Практично единим способом замнчитк збирвння э м!шмальними вгратвми в цьоцу випадку с зб1р вс1з! б1олог1чно! маси /або Т1 насЬшевоТ частини/ 1 обробка 1Т на стацхонар!. Обробка на ста» вдонврх потребуе виконання тако! технолог!чноТ операц! Т як сув-иа насхннзвоги ворох?'. Проведений ана*13 сушврок,якх застосову* югься в с1Льському господврствг показуе, що найб1льш походя» щимя для хце* дх л г е пневмобарабаннх сушаркп, зокрема супгарка АБМ-0,65.

Анал1тичний оглед робхт?як1 присвячен1 досл1дженню процеса сушки чистого наыння 1 вороху /С.Д.Пт!цин, Л.В.Пт!цина, А.»1.П. Чючплка, А.В.Валуиис, 1Л.Крхстовська, 1 .Т.Штоколов/, а також роб1т,як! присвяченх цосл1дженнв роботи пневмобврабанних суша-рок /Л.П.Вороптлов, В.Ю.Валушс, К.Ф.ТерпиловсысиЙ, А.М.Дрв» в1нхнкас, I Л .Драмвнтас, Л.М.Кайр!с, К Л .Ярапюнас/ дозволили зробити эисновок про вгдеутнхеть залежноетей,як! дозволяють ог-римати значения оптим&льних рели мних параметров процесу (ушки насгнневого вороха люцерни на гаевмобарабанних сушарках.

За результатами проведеного аналгзу в!тчизняннх I заруб!»« них робгт поставлен! такх задач! досл!джень:

- визначити властивост1 насхнневого вороху I його складо-вих як об"екта сушки;

- виявити эакономхрност1 нагр1ва боба нас!нням в процес! сушки;

- визначити рац!ональн! резкими сушки нас1ннсвого вороху люцерни при найменших затратах енергН та збереженн! посхвних якостей наыння;

~ розробити пристроТ для практично! реал!звц!1 процесу сушки насхнневого вороху люцерни для дтчогр суотльного облед-нання агрегата АВМ-0,65;

- провести виробнкчу перевгрку х визначити техн!ко-еко-номхчн1 показники робота удосконаленого сушльного обладнення ах"регата"

В другхй глав1 Теоретичн! досл1дження гроцесу сушки боба люцерни" на основ1 положень теорП сушки ! нестагЦонарноТ тех> лопровхдност! визначен1 аналхтичш залежност! для розрахунку оптимальних парометргв процесу сушки насхнневого вороху люцерни в пяевмобарабаншй сутархЦ.

В процес! сушки вологхсть боба эменщуеться, я його темпо-

ратура гндвищуеться. При цьому недопустимо, щоб температура нас!ння булн вища за гранично допустиму температуру нпгр{Бу

в протильжному випадку пос{вн! якост} иас}иня р!зко знижуеться. Для недопущения цього явища необтпдно знати закон розпод1лення теиператури в 6061 в залежност! в!д координат,часу перебування в сушарцт 1 режимних параметргв процесу сушки.

При розгляданн! цього питания було зроблено припущенил.що теплоф'гзичщ характеристики матер}алу, и також коефЬйент теп-лообм1ну М1ж теплснос!ем ! матергалом в лроцес{ сушки е вели-чини пост1Йн{. Була також пркйнята геометрична модель боба лю-церни - куля в кул1. Зобн1стня куля з радиусом (? - це оболоика, а мала куля з рад}усом Т1- це насЬшя люцерни.

В процес! сушки теплота витрачаеться на нагр:в каркаса ые-тер!алу, на^вт* випвровування вологи. Цей [фоцес !де пост1Й-но, гншими словами можна сказати, що в процес! сушки д!в негативна джерело теплоти з 1нтенсивн}стю

2 = ехрС-Ь?), /I/

де ^ - Ьггенсивнтсть негативного внутртшнього джерела теплоти в момент часуТ =0, тобто на самому початку лроцесу сушки;

Т - час сутки;

Ху - коеф{цхент, що характеризуе швидкгсть змшення штенсив-ност{ негативного внутршнього докерела теплоти,

Р!зниця м!ж температурный сушильного агента I матертала в процес! сушки змтнкеться таким чином:

Л I = А) . е Хр Кг ТД /2/

де £>- температура сушильного агента на входи в барабан, тобто в момент часу Т-0\

~0о - температура матсргалу в момент часу=0;

- час сушки;

К2 - коеф1ц1бнт, який характеризуе швидк1сть 1шгр!ва матер}-ала.

Розподглення температур!» поля в боб! лвцерни п!дчинябться такому закону:

Эт -а1д1^гвхГТр-е1-Р(~ ™

Почйткпна умова: '1>0 /4/

Гранична умов-¡-/f¿g-])0). ехр(-КгТ) /Ы

[ дд(\<С) 7 о ...

Умова симотр1х: ^———-J^ q~~U>

де vfrfj- температура боба люцерни в лгг>}й точит на рад}ус! 2 в момент часу'Г' ; d.Cjf- в!дповхдно темперртуропров1дн:сть, теплоемкхсть та щтльн}сть матерiала;

(к- коеф1ц1ент теплообм!ну м!ж матерхалом та ^ навколишн1м середовищем;

X - коефгцхент теплопровхдностх матер!ала. Ртшення рхвняння /3/ велося операцгйним методом. Пхсля вир!шення р1вняння /3/, математичних перетворень i псзначення деякиг комплекс i в через прийнятх в Teopií теплообм}ну критерхх, видтшення рхвняння /3/ можна предстазити у в-т,ляд1: di-si/гЩ- exp(-PJiFa) . п с у ип(л„гу'- exp(-^SFo) _

-(Po/pjJli-expf-PchFo)],

де jun - Kopinb характеристичного рхвняння

Í$J¿» = /8/

Критерий Фур"е /Ь = G^í?* характериэуе зв"язок мхж швид-kíctc змiнения температурного поля, фхзичними властивостями i роэмхрами тхла. £ () 2

Критергй Померанцева /с? ~J{¿0 - ^TJ* мае зм*ст узагаль-nenoí хнтенсивностх внутр1гсн!х джерел теплоти в умовах неста-П10нарного температурного поля.

Критертй Fio Bí-HR характериэуе в!дношення мхж К1ль-кхстю теплоти, яка може бути пхдведена до Tifla, i теплотою яка выродиться вхд поверхн1 в глиб Т1ла.

Критерхй Предоод1телева /2/ - ¿ ■ характериэуе 1нтен--сивн1сть эмхнен.чя температури середовитга.

Okpím загальноприйнятих критерххв, цо застосовуються в те-ор}х теплообмхцу, в рхяняннх /7/ необх!дпо хще видхлитн комплекс параметрхв üH/tczi ■ Цей комплекс характериэуе вхд-ношення швидкостх розвитку неотацгонарного теплового процесу в матерхалг до швидкостх розвитку нестацхонярного теплового процесу о теплоностх. Швидкхсть розвитку нестацхонарного теплового

процесу - не здаттсть цястинок матер:алу при нагр:ванн: або схолодженн: вир:внювати температуру п окремих Його ««сцях.

Окр:м того, введен! так! означеш;я:

■79 . ли _ £¡-£1— . /Т/ - ** •

^-ТГ-А ' яа > а. >

Для того, щоб в процес: сушки пос!внт якост: насшня не знижувались, необхгдно, аби температура нас!ння в пронес! сутки не перевичувала гранитно допустиму температуру наград нас!ннн. 1э виразу для безрозм!рно: температури /9/ можна отримати ни-раз для визначення гочатковоТ температури сушильного агента ¿о якщо птдставити замтсть тЗС^гС) гранично допустиму температуру нагр!ва.: настння

¿ = /Ю/

де - безрозм:рна в!дносна температура матертала, яка виэ-начаеться ртвняниям /7/.

Основн: величини, як! входлть в р:вняння /7/, залежать в!д початково'! волсгост: матер!ала, його температури, кллькост!, часу прохоцження через сушльний барабан /заложить в:д швидкое-т! обертання барабана/. Знаечи ц1 залежност: можна визначити початкову температуру сушильного агента. Саме псчаткова темперы-тура сушильного агента е найГчльш значним фактором проиесу сушки нас!нневого вороху в барабантй сугсарц! { в!рн«й виб!р ц:в: температури дозволяв, з одного беку, проводити процес сушки най-бтльш економ:чним шляхом /з найбтльч.1 можливим терм:чним к.к.д./, а з !ншого боку, не допустити зниження поствних якоетеЙ нас!н-невого матер:алу.

В треттй глав! "Експериментальн: досл!дження"наведен! прогреми! питания, описано експериментальне обладмання, викладен! методики, як: реал:зоват в процес: експеримент1в.

Прогрэмсо експериментальних доел:дж.ень передбачалося: виэначення гранично допустимо: температури нагртвання нэс:ния в залежност: в1д :х початково: ыологсст: : експозиц:: сушки; виэначення опновних фхзико-технологтчних ! теллоф:зичних властивос-тей настнневого ророху лпцерни; визначення :нтенсивност: теплообмену при сушши пороху; низначення часу прохоцження матер:элу через бярабг.н; визначення шнг.дкост: суилння мптер:алу : ипен-сивност! негнтийллх внутрттнтх лжерея теилоти; визнечення ан-

лсжност} критерНв Bifl параметров процесу i залежност! почат-koroi температуря сушильного агента втд початковот вслогост{ матер}олу та швидкост! обертання барабана.

В основу досл1джень по пивченни термост}йкост1 насткня бу-ла покладена методика^яку розробили А Л.Ворошилов та Г.С.Окунь. Залежн^сть гранично допустимо! температури нагр{ву в!д почат-ково! нологост} матер1влу } експозип*! нагртвення визнячили для чистого нас}ння i насiпня в бобах. Умови проведения досл!-д5в задавали матрицей плонування експериментj в типу 5*\ Почат-кора волоНсть матерталу зм!нювалася вхд 30^ до 505?, а час на-гртваиня в{д 10 до 30 хв. Перевтрка значимостх коеф1Цгент{в от-риманого р}вняння perpecii проводилася за критерием Ст"юдента. Для насптя в бобах отриманий такий вираз для гранично допустимо? температури в залежнсст} в:д початково! лологост} материала /Wir/ ! часу названия /Т /:

tt.i =0/Ш5(т-т)2+ $05(84,3-Ünf+H 5 /и/

Ацекватжсть ргвняння perpecii експериментальним даним визначали за критерием iimepa. Дане р1вняння адекватне експериментальним даним з pi внем значимост! 0,05.

При дослтдженн! ф|зико-технолог11Чних та теплофтэичних влас-тивостей настнневого вороху були визначен!гфракщйний склад вороху; об"емна маса вороху i щтльнтсть його компонент}в; залеж-Н1сть середньо! температури самонагргвання вороху в:д часу та його початковох полсгостг; ееродинамхчнг властивостт вороху; теплоф13Ичщ характеристики складових частин вороху.

При дослхдженнг теплофгзичних характеристик вороху визна-чались його теплоемктсть С [~Дж/кг°С^ температуропровхдн!сть а [м2//с ] i теплопроводность Д [Bt/m'CJ .

Для виэначення теплофтзичних характеристик використовували методику,яку розробили А.Б.Вержинська та Л.Н.Новоченйк. Метод базуеться на використанщ законом}рностей нестационарного на-гртву двох наповобмежених стержнгв, в Micqi дотику яких розта-пюввно джерело теплоти посттЯног потужностг.

Залежтсть величин (L, X i С вод початковоо вологост0 материалу \!п визначяеться залежностями: _____ . _

а = /12/

с = пи

Дг.я вивчення процесу сушки вороху в пневмобарабашпй су-шарц: була тготовяет лабороторна установка, схема якот наведена на рис Л. Основний конструктивна елемент лаблраторнох установки - сушильний барабан був подтйний до сушильного барабану пневмобарабянног супирки АВЧ-0,65 г арсблегшй в масштаб! 1:5 по вхдногеенню до дгйсного барабана.

Рис.1. Схема лабораторно! установки для вивчення процесу сушки. I - лаливна апаратура; 2 - теплогенератор; 3 - камера змппування; 4 - завантажувальний бункер: 5 - направляв«,«* жол, 6 - трьохходовий сушильний барабан; 7 - приводна стампя- 8 -вивантажувальний конус; 9 - вЦокремлюочий циклон; 10 - регу-лиоча заслонка; II - опорн! ролики; 12 - термопар.,

На Ц1Й лабораторий установи! визначалась, эокрема, эалеж-н}сть коефш!ента теплообмгну И1д режимних параметргв процесу -почотково} вологост 1 матерхалу, швидкост} обертання стильного барабана, твидкост! сушильного агента. Режимнх параметри на лабораторной установи! були П1д!бран! таким чином, що критерН

хбули однеков! як на лабораторной установи!, так х п реальн!Й сушарцх.

В результат} проведение експериментальних дослхджень було отримано емпхричне ртвняння для визначеншькоефхцхента телло-обмхну:

ш=(гз/ш)-ехр№?ш)-ц5еф(-0,55п)+№зу>пь/

де - початкова волоНсть матерхалу,

П - частота обертання сушильного барабана, об/хв; У - итидкхсть сушильного агента, м/с.

Дпя визначення залекност! часу проходження матерхала через барабан вод його частоти обертання був використаний метод !м!-тацтйного матерхалу, тобто такого матерхалу, який мав би одна-кову з осковним матерхалом швидкхсть витания, але в!др!знявся е!д нього зовшшнхм виглядом, так щоб Його можна було легко по-мштити в потоц! основного матер!ала.

Пхсля проведения експериментальних доелтджень отримано р!в-няння регресоо для визначення часу перебування мэтерхалу в за-лежнссто вод швидкосто обертання барабана:

(¿=2 7Щ е хр/гг, 1Яп.) > /к/

де - час перебування матер!алу в сушарц}, с; П, - швидктсть обертання барабана, 1/с.

При цьому ондекс детермонацоо складав *7 - 0,945.

с и.

Для визначення змонювання !нтенсивносто негатикних внут-р1шщх джерел теплсти були проведет дослоди по визначетт швиД'

к ост! сушки матер1алу на експеримэнтальшй устеновц!, схема яко! наведена на рис. 2.

Рис.2.Схема лабораторий! установки для визначя-шя швидкост! сушки матер!алу. I - пов1трснагр1вач; 2 - трубопровщ; 3 »• слхнка; Л ~ вентилятор; 5 - клапан; 6 - патрубок; V - заслгнка; 8 - гумове ущльнення; 9 - супильна камера; 10 - схтчата кришка; II ~ конус«-на вставкв[2термопара; 13 - потенщометр; 14 - ви~ м^рювальна Д1афрагма; 15 «< тягоняпоромгр; 16 - трубопровщ. Досл1дп проводили при початковгй вологост1 иатер1алу \(/п / ип -1,22 кг/кг/, шаидк1сть повхтря була 2; 4 1 6 м/с, а його температура - Т20; 140 х 160°С. !Исля оброб!тку досл1д>» них дршх булл побудован1 кряв1 сушки матерхалу, визначея! мг>> тематичн! вирази для Тх опису. Була проведена обробка досл!дних даштх за методом В.В.Красникова ! побудована уяагальнша крива сушки? яка приведена на рис. 3>, а також отрпмано мягоматнчняй вираз для II опису:

[л/

Д® А/ " ивидкхсть сушки в первю^ пер1од1; ГС - час сушки;

ип - початковий вологовмхет матер1плу; Ц - поточний вологовмхет матер!алу.

ИТ

"¿Б

52 r Q,ii и ал ав

, /^н

Рис. 3. Узагаль« иена крива сушки боб!в лвцерни. V =4 м/с|

1 - =I20°Cj

2 - i =!40°С;

3 - £ =I60°C. Коефхц1внт, який характеризуй aid» нення }нтенсив-ноет! негягивннх BHyrpitHtx джерел теплоти KjBHSHar» чаеться за форцу* яою:

' _ д. "М^

4 =

да ti-Cf i - вологовшст матер!аду в npoueci сушки »1дпо-вгдно в момент часу ^ i .

Зв"яаок «хж початковов / & /, поточнов / / i суыарноь / ^ / }нтвнспвностяии негагивних внутрхпшх джерел теплоти представлено на рис. а залежн!сть % виэначаи

егься сп1вв1дношеннш:

/1- exp(-w)d?= J1//- ехрШ)] f /19/

, г>

де тк: - час к!нця сушки.

В результат! експериментальних досл4джень були отриман} «мп1ричпх залежностх для Kj i ^ в}д режиыних параметров процесу:

^ ^ (т L-• ю'ъ.

АО/

Р/

де

t9 - почат ков а температура су пильного агента; Ч'ч - гочаткоза вологхсть warepiалу; Ц •» пшидк1сть обертання сувильного барабану.

Рис. 4. Взпемозв"я~ зок початковот' /%/, поточно! /Яг/ I су-мярно1 / Ь/ !нтен-сивносп негативних внутртшщх джерел теплотч.

Для роэв"язан-. ня ртвняння /7/ необхтдно знати за-лежшсть критерпв, що входять в не рхвняння В1Д режим-них параметров пронесу. Вони також бу— ли визначен! в результат} експеримен-тэльних д0сл1джень.

В ртвнянт /7/ тукана величина /о представлена в неявному вигляд1. Рппення ртвняння проводилося на ПЕОМ 1ВМ РС/АТ-386. Ртення отримано для =15°С як найб1льш втрогтднох для пе-р10ду збирання нас1ння люцерни. Ргвияння /7/ було вир!шено для кожно1 пари \(/п I /2 , причому Н, змтнювалось втд 0,25 до 0,75 1/с з 1Нтервалом 0,1 1/с I К^ змпповалось в}д 25^ до 60% з штервалом в Ъ%. Отримат значения початковоТ температури сушильного агента to в залежностт в!д початковоТ вологост1 ма-терталу т швидкост! обертання сушильного барабана /2 мсж-на представити у вигляд1 емптрично? залежност::

¿О^ЗЦТ-П'^М"*" /22/

Для оценки режимIв з ртзноп говидк1стп обертання стильного барабана був введений коеф}ц1ент витрати теплоти

Кп = » /23/

де ¿"0- початкова температура сушильного агента;

час проходження матер халу через сутврку; - термтчний к.к.д. сушарки, який визначаеться за форму-

*от>: п - ¿г

и~ ' /24/

де ¿¡- кгнцева температура сушильного агента;

7%, - температура навколишнього пови'ря.

Коеф{щент Кп nponopuiйний к1лькост1 теплоти, яка витраче-на ни кагр!в сушильного агента Bifl температур» навколишнього се-редовща до температури, яка иеобх!дна для сушки матер1алу пев-нот початково! вологост! для дано! швидкост! обертання сушильного барабана. Эалежнгсть коефгц!ента Кп вгд /? можна представи-

ти у вигляд! залежност!: по// aW^

Кп - ЦО'п' 1и • П /25/

Як видно Ï3 залежност! /25/, чим ви'це швидкгсть обертання сушильного барабана, тим бгльш економгчно fде процес сушки.

Доелтдженнями Валушиса В.Ю. встановлено, що при /2>-0,5 I/o pisKO пгдвищуеться нертвнсмхртсть сушки, що негативно поэнача-еться на проведение подальших технолог1чних onepaqifi. Тому оптимальною пвидк!стп обертання сушильного барабана е 0,5 1/с.

В четвертой глав! "0птим!зац1я процесу сушки i його вироб-нича переворка" наведено результати по оптимтзацп процесу сушки, рззультати виробничоо перевхрки 1 показники екоком!чноо ефективносто сушки наспшевого вороху люцерни на модерй1зован!й суиарцо АВМ-0,65.

Для энахсдження оптимальних параметров сушки Бикористовува-. ли дант лабораторно-господарських дослоджень, як1 були проведен} на модернозоаансму агрегат! АВМ-0,65. За критерий оптим!зацоо була вибрана концева вслогость матероалу. Було отримано ровнян-ня perpeciï в кодоваких факторах:

'ZmhHàmHmf+om, л+/26/

дн Lj ~ кнщеиа волог!с^ь матер1алу;

Xi - шнндктсть обертання сушильного барабана; - початкона температура сушильного агента;

JKj - початкона волоИсть матер1алу.

Проведений анал{з ртпннння perpecii показап, щг, «оно аде-KH6THO доел одним даним для ртвкя зннчимссто. Aiiaiiia отримано-m ргвняння perpeciï проводився за допомогсв двомгрцих перерозоо.

Один 1э таких перер!з!в, що псбудовоний для випацка X -О/ 50$/ показаний на тас. 5.

X 2*0 ■

<90 470 i50 130

+10 **

о

' VI. N \Кг 1 к;

\ ЭД

ш

• V0

~Т IV

1

п

т-

8

Рис. -5. Перер13 поверхнх в!д1уку для кЬщеаоГ вологост! мвтер!алу при \х/п =50$.

Оптимальна кшцева вологгсть матергалу и^х Саме з такою волоНгстс матерхал повинен поступати для виконан-ня наступноТ технолопчноТ оперит^Т - витирання нас!ння.

Як було показано рпн1ше, оптимальною квидк!стю обертвння супильного барабана з точки зору витрат енерг1Т I одержания високояк1сного продукта, д швидк1сть /2- =0,5 1/с. При пьому зг1дно рис. Ю оптимальна початкова температура супильного агента знаходиться в межах ^ =155-175°С. Таким чином найб1лып оптимальною швкдк!сто обертання сушильного барабана о !Ъ =0,5 1/с. При Хфому початкова температура супильного агента визначэдться в за-леяностх в!д псчатковоТ вологост! за формулою:

¿-34,65.' \с/п0*Ш Потр1бно вхдзначити, що у вс1х випадках при проведет« лабораторно-господарських вйпробувпнь проводййся в!дб!р нас!ння П1сля сушки для Визначення Тх посхвних якостей. П1сля проведено» го аналхзу виявилося, що прй оптимальных значениях регжютпс пйг-раметртв пос!эн! якостх насхння не змент/валися.

Для практично К реал!зац!1 процесу сушки нылннвього вороху на cepfRiiifi сушарВД був виготовлений i змонтований норыалхзатор температуря теплонос!я, використання якого дозволило тдтрицу-вати температуру теплонос!я в необх!дних межах.

Вирсбнича перев!рка проводилеся в ряд! господарств Н!рово«. гредсько! га Ки!всько! областей. Заготовлено б!лып, н!ж 30 т н&-с!ння люцерни. Дан! анал!за пос!вних якостей нас!ння показали ыожлив!сть застосуввння пневмобарабанних сушарок для сушки наг» с!ннз пого вороху люцерни. Сушка нас!нневого вороху дозволт nie» ля незначно! доробки рознирити д!лжку застосуввння сушарок АВМ-0,65, зниаити соб!варт!сть насгння.

Визначена техн!ко-еконсм!чна ефектявн!сть сушки нас!ннввого вороху на модерн1аован1Й пневмобврабанн!й суюарц! ABW-0,65. Зао стосувиннп дано! технолог!X дозволjb внизити приведен! витрати в пор!вняннг а сушкою нас!ннбвого вороху на п!длогових сукарках в 1,16 рази ! в г.ор1внянн! а сушэркою CKf.i-1 в 1,90 рази. Еконо-ы!чний ефект в пор!внянн! s тими ж сушарками складее в!дпов!дно 7,20 ! 33,39 крб/т /в ц!нах 1990 р./.

основнг висновни

Проведен! теоретичн! ! експериментальн! досл!дження доз-воляють эробити тек! висновкя:

1. Ксыбайнове збирання нас!нншс!в трав супроводлуеться зиачними втратеш наегння, особливо при несприягливих погоднях умовах. Игроке застосуввння стацхонарних засоб!в збирання, як! дозволяють знизити втрати насхння, можливе при аастосуванн! високопродуктианих супмльнихагрегат1ьпродуктивн1стю 1000-2000 кг/г по випарен!й аолоэ! п!сля !х незначно! доробки.

2. Отримана аналттчна аалежн!сть /7/ для вианаченуя роа-под!лення темпаратурного поля в матер!вл! яка дозволяв эробити висновок, то основниии факторами як1 впливають на температуру uerfiplaJiy е почагкова температура сушильного агента, властнвоо т! материалу, характер теплообм!ну ui* сушильниы агентом ! мате» piaJioM та час перебування матер!алу в сушарц!.

3. Отримана емп!рична »алеяшеть /П / гранично допустимо! температури нагр.!ва нас!ння в бобах вхд ix початково! вологост! i енспоаиц!! нагрхвв яка доэволяз якхено проанал!эуьа*ги i к!ль-jcIcho оц!нити величину г})анично допустимо! темперкгури нагр!ва. В дослхдях/ааних Д1алазснах ця величина складала 48-60°С, причоцу

-ля чистого нас!ння ця величина на Ю°С нижче.

4. Пос1вн1 яност! нае!ння 1 енергетичн1 поксаники процвоу сушки в значн!й м!р! вианачаються величиноп температуря сушяь-ного агента на вход! в сули льну камеру. Для трьохходового барабы* на отимальне значения початково! температур* супильного агента дор1ВН»а 150и180°С 1 залежить в!д початково! волэго^т! мате-р!алу в ступен! 0,4.

5. Тнтенсивн!сть теплооОи!ну експотенц!йно эб!льЕуеться

з п!двищенням початково! нологост! I швидкост! обертання бар о» , бана 1 практично не залепить В1д зшидкост! сушильного агента. В д!апазонах зм!нення початково! вологост! 45-60$, температур« 15&Л80°С I оптимально! швидкост! обертання супильного бара*» бела 0,45-0,55 1/с значения козфхх^янта теплообмЫа лежить в межах 50-80 Вт/кг°С.

6. Аналхз за допомогою дзум1рних перер!з!в отримано! ей-п!рично! залежност! /£б/ к!нцово! вологост! матер!алу о1д яаид-ксст! обертвння супильного барабана, початково! температуря су~ вильного агента ! початково! вояогост1 материала дозволпз визна-чити оптимальна значення початково! темперагури теплокос!я /150-180°С/ ! азидкостг обертання супильного барабана /0,45*0,55 1/с/ для отримання готового продукта з волог1стю 21,!>£Б$ яка необ-х!дна для успхпного проведения наступно! за еушеоп технолог!чно! операц!! - витирвння вороху.

7. Для к!льк1Сно1 енергети'-то! оц{|пси режим!в сучки а р!вноо печатковоп волог!ств мыер!ала як! потребить зи!нення швидкост* обертання супильного барабана, введено коеф!ц!ент витрати тепло» ти? анал!зом залеяност! цього кое$!ц1ента вгд твидкост! сбертен» ня барабана визначено, шо теплова економ!чк!сть процесу п!дви» щузться 13 зб!лыпенням пвидкост! обертання барабана.

8. В результат! експериментальних досл1джень в пярокоцу д!е»» пазон! змЫення режим!в суши ви явлен а ¡нввр!внтн{:сть коиплекса

С/п В1д параметров процеса, що дало амоху уэагальнити «с$ режими суяки у вигляд! едино! криво! ! ппроксим!юзати II внадЫ тичнов валежн!етв.

9. Техн!чн! рхшення по вдосконаленнв робочих оргая!в о б ляд-нання для сушки насгнневого вороху ях! р9ал!эоввн! у виробняцгв!, захищен! авторським св!доцгвом на винах!д /а.с. СРСР У 1531914/, Економ!чна ефективн!сть вхд впроваджэння вдосконалено! технолог!! 1 устьткування, що II реалгзув, склала 160 тис. крб/рЬ; на ояки

комплект устатку ванн я / в щнах Т990 року/.

Ochobhi положения дисертацН виклэден! в таких роботах: CnipiH A.B., ¡Шодловський D.M. Суика нас!нневого ворогу лгцерни на сушврщ АВМ»0,65. Теэи доп.Есесовдн.наук.~техн.канф. /Проблеш ывсанхэацг i схльськогоспвдарського виробницгва/ /Via poc.uoii/ Москва, 1985.г. С.84.

2. CniptH A.B., Пйдловський С.М.Застосування агрегата АВГ.ис,№ для сушки naciHHeBoro вороху люцерни /1нформац*ЙниР листок Житоыирськрго ЦНГ1/ /на рос.мовх/ Житомир, 1987.

3. CnipiH " .В.' Теоретична визн&чення темпвратури H&ipiBy öoöia люцерни при сушц! вороху на пнавиобарабвтйй сушарцх. Тез. доп.сбл.наук.4Ьироб.конф. /Наука вяробництву/ /на. рос.мовх/ Житомир, 19£9. С.78.

4. A.c. I» mj9I4, СРСР, «KI AOI F 29/00. Пристр1Й для подьчх листостеблевогс магерхала /CntpiH A.B., Ткач В.В., Лкд-ловський ü.M. та in./ /на рос. ucat/.

5. CnipiH A.B. Виэначення гранично допустимо* температуря narpina насЫня. Тези нвук.-вироб.конф. /Агропрошеловоцу комплекс су Пол1сся - НЕукове забеяиечення/ /на poc.uosi/ Житомир, 1990.-

С,ТЬ2.