автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка и научное обоснование способа конвективной сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

На правах рукописи

С '7/ЩУ^

ШАМШИН Алексей Сергеевич

РАЗРАБОТКА И НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ЗАРОДЫШЕВЫХ ХЛОПЬЕВ ПШЕНИЦЫ В ОСЦИЛЛИРУЮЩИХ РЕЖИМАХ

Специальность: 05.18.12. - Процессы и аппараты

пищевых производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Воронеж - 2004

Работа выполнена в Воронежской государственной технологической академии.

Научный руководитель-доктор технических наук, профессор

Шевцов Александр Анатольевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Шишацкин Юлиан Иванович кандидат технических наук, доцент Денисов Геннадий Александрович

Ведущая организация - ОАО «Грязинский пищевой комбинат»

Защита диссертации состоится «1» июля 2004 года в 13 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д212.035.01 при Воронежской государственной технологической академии по адресу: 394000, г. Воронеж, проспект Революции, 19, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГТА.

Автореферат разослан «1» июня 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Шевцов А.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. На мукомольных заводах РФ ежегодно перерабатываются десятки миллионов тонн зерна. В результате образуется значительное количество побочных продуктов: зародышевые хлопья пшеницы (ЗХП), отруби, мучка, рациональное использование которых в зерноперерабатывающей отрасли имеет важное значение. Зародышевые хлопья пшеницы нашли широкое применение в пекарной, кондитерской, косметической и микробиологической промыш-ленностях в качестве витаминной добавки. Однако широкое использование зародышевых хлопьев пшеницы для производства продуктов питания сдерживается их нестойкостью при хранении из-за высокого содержания жира, богатого ненасыщенными жирными кислотами. Они быстро окисляются, что придает им неприятный вкус и запах. Для сохранения органолептических показателей ЗХП в настоящее время широко применяется конвективная сушка.

В связи с опережающими темпами теплопереноса в сравнении со скоростью влагоудаления традиционная сушка горячим воздухом не может обеспечить полную сохранность качества ЗХП. Поэтому необходимо разрабатывать новые технологии сушки ЗХП.

Представляется, что наиболее перспективной с этой точки зрения является сушка в осциллирующих режимах, которая позволит улучшить качество продукта, уменьшить расход сырья и энергии на единицу получаемой продукции.

Значительный вклад в развитие теории конвективной сушки в осциллирующих режимах внесли такие отечественные и зарубежные ученые, как И.Ф. Пикус, И.Л. Любощиц, А.С. Гинзбург, В.А. Резчиков, Валье Матос и др., но данный процесс для ЗХП изучен не в полной мере. Поэтому разработка энергосберегающей технологии сушки ЗХП в осциллирующих режимах является важной и актуальной задачей.

Работа проводилась в соответствии с планом НИР кафедры технологии хранения и переработки зерна (ТХПЗ) ВГТА на 2001-2005 гг. «Интенсификация технологических процессов зерноперерабатывающих предприятий» (№ гос. регистрации 01.200.1 16821).

Цели и задачи диссертационной работы. Целью настоящей работы является научное обеспечение процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах и повышение эффективности процесса за счет определения рациональных технологических параметров, обеспечивающих экономию теплоэнергетических ресурсов и повышение качества готовой продукции. В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи: - экспериментальное исследование кинетических и гидродинамиче-

ских закономерностей процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах;

- определение рациональной области технологических параметров процесса сушки;

- изучение процесса термолиза ЗХП, выявление температурных зон испарения влаги с различной формой и энергией связи;

- разработка математического описания процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах;

- разработка способа сушки, конструкции сушильной установки и способа управления процессом сушки ЗХП в осциллирующих режимах;

- производственная проверка технических разработок и результатов экспериментальных исследований.

Научная новизна. Обоснована целесообразность использования осциллирующих режимов для сушки зародышевых хлопьев пшеницы.

Выявлены температурные интервалы, которые соответствуют испарению влаги с различной формой и энергией ее связи.

Установлены основные кинетические и гидродинамические закономерности процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах.

Разработана статистическая модель процесса сушки, в которой в качестве критериев оптимизации использованы такие важные показатели, как удельные энергозатраты на процесс, конечная влажность зародышевых хлопьев пшеницы и влагонапряжение сушильной камеры по испаренной влаге.

Предложено математическое описание процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах.

Разработан алгоритм управления процессом сушки в осциллирующих режимах с использованием теплового насоса, позволяющий обеспечить стабильное поддержание заданных технологических параметров.

Практическая значимость. Предложены рациональные режимные параметры процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы при осциллирующих режимах. Установлены интервалы продолжительности нагрева ЗХП в псевдоожиженном слое и его охлаждение в плотном фильтрующем. Разработан способ сушки в осциллирующих режимах, позволяющий, по сравнению с традиционной технологией сушки горячим воздухом, значительно интенсифицировать процесс: снизить затраты энергии на сушку на 15 % при сохранении качественных показателей готового продукта; уменьшить продолжительность процесса на 10... 15 мин. Предложена сушилка оригинальной конструкции и методика ее инженерного расчета.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ № 2200288, а также положительными решениями о выдаче патентов РФ по заявкам № 2003104262,2002133774.

Апробация диссертационной работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (с 2000 по 2003 гг.); на международной научно-практической конференции «Научные основы процессов, аппаратов и машин пищевых производств» (г. Краснодар, 2002 г.); на международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Воронеж, 2003 г.).

Результаты работы демонстрировались на межрегиональной выставке современного хлебопечения «Сладкоежка» Экспоцентр ВГАУ г. Воронеж; на 17-й межрегиональной выставке «Продторг» (22 - 24 октября 2003 г.) и отмечены дипломами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 1 патент РФ и 2 положительных решения о выдаче патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов и результатов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 67 рисунков и 33 таблиц. Список использованной литературы включает 160 наименований. Приложение к диссертационной работе представлено на 56 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении охарактеризовано современное состояние вопроса о перспективах использования ЗХП, как вторичного продукта при переработке зерна в мукомольном производстве, обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе систематизированы литературные данные по теории, технологии и техники сушки ЗХП, определены основные направления совершенствования процесса сушки в осциллирующих режимах, сформулированы цель и задачи диссертационной работы, обоснованы методы их решения. Приведено математическое описание процессов сушки капиллярно-пористых материалов в плотном и псев-доожиженном слое и проанализирована возможность его использования для моделирования процесса в осциллирующих режимах. Рассмотрены вопросы повышения энергетической эффективности процесса сушки кондиционированным воздухом.

На основании проведенного анализа сформулированы цель и задачи диссертационной работы, обоснован выбор объекта исследования, определены методы решения поставленных задач.

Во второй главе приведены исследования процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах на экспериментальной установке (рис. 1) при следующих технологических параметрах: расход сушильного агента -45...55 м /ч; высота слоя ЗХП - 0,1...0,2 м; температура сушильного агента 303...383 К; влагосодержание сушильного агента 3...5,5 г/кг; начальная влажность ЗХП 13... 17 %. В качестве объекта исследования использовали пшеничные зародыши (Tritiшm aestivum), полученные на ОАО «Бу-турлиновский мелькомбинат» (г. Бутурлиновка Воронежской области).

Для исследования взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс сушки было применено центральное композиционное ротатабельное униформпланирование, и был выбран дробный факторный эксперимент (ДФЭ - 25"1).

В качестве основных факторов, влияющих на процесс сушки ЗХП, были выбраны: - расход сушильного агента, - высота слоя ЗХП,

м; X} -температура сушильного агента, К; X/ - влагосодержание сушильного агента, г/кг, - начальная влажность ЗХП, %.

За критерии оптимизации взяты наиболее значимые для процесса сушки показатели - удельные энергозатраты на процесс сушки ЗХП, кДж/кг; У, - конечная влажность ЗХП, %; - влагонапряжение сушильной камеры, кг/ч'М3. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены следующие уравнения регрессии:

У, = 164,941 + 29,487.x, + 28,405*л + 9,820*, + 18,587*., - 2,098*л+ +7,057х,хз +4,083*,*,,+1,394*^+2,765*^ + 2,945*;*,, - 2,002*^ -

- 1,085*^ + 5,418*л + 3,242*^—4,276*/-3,046*/- 1,564л:/; (1)

У? = 4,311— 0,428*; - 0,124x2 - 0,434*, + 0,873*,+0,607*3 + 0,295*л --026хм - о, 157х&+0,133 х#3 - 0,31-Ю, 152вд+0,1 (Их/; (2)

Г, = 218,427+26,698*/ - 23,996*, + 38,242^ - 9,472*, + 9,065*; -- 6,983*л> + 9,564хрс} + 5,919*л -7,659*л— 6,626*3*,,+ + 11,028хзх.,--12,599*/-12,989*/ - 3,087*/ - 10,372*/. (3)

Анализ уравнений регрессии (1-3) позволяет сделать вывод, что наибольшее влияние на удельные энергозатраты оказывает расход сушильного агента и начальная влажность ЗХП, наименьшее - его влагосодержание; на конечную влажность и влагонапряжение сушильной камеры наибольшее влияние оказывает температура сушильного агента, наименьшее - его расход.

При обработке результатов эксперимента были применены следующие статистические критерии: проверка однородности дисперсий -критерий Кохрена, значимость коэффициентов уравнений регрессии -критерий Стьюдента, адекватность уравнений - критерий Фишера.

Рис 1 Схема экспериментальной установки I - блок сушки продукта (ЗХП), II - тепловой насос, 1 - сушильная камера, 2 - рама, 3 - циклон, 4 - вентилятор, 5 - эпектрокалорифер, 6,13,18,19 - воздуховоды, 7 - автоматизированная система контроля и регулирования температуры сушильного агента и продукта (ЗХП), 8 - стакан, 9 - газораспределительная решетка, 10 - пробоотборник, 11 - приемное устройство, 12 - коническая крышка, 14 - компрессор, 15 - конденсатор, 16 - терморегулирующий вентиль, 17 - испаритель, 20 - и- образный манометр, 21 - дифференциальный микроманометр ЛТА, 22 - термостатируемая трубка Пито, 23 - однофазный счетчик

По регрессионным моделям поставлена и решена задача оптимизации, которая была сформулирована следующим образом: найти такие режимы сушки, которые бы в широком диапазоне изменения входных параметров ЗХП обеспечивали минимум удельных энергозатрат и максимум влагонапряжения сушильной камеры при стандартных значениях конечной влажности продукта.

Оптимальные интервалы изменений параметров х, для всех исследуемых выходных факторов приведены в таблице.

У X/, м7ч X? м Xj. К Xj, г/кг xs, %

min шах min шах min шах min max mm max

У, 45,35 46,85 0,143 0,147 54,45 57,42 4,04 4,32 14,26 14,88

У, 50,34 54,84 0,144 0,191 66,02 71,56 3,88 4>39 13,68 14,87

Уз 52,17 54,01 0,125 0,144 70,96 73,46 3,56 4,05 14,85 16,87

Характер изменения критериев оптимизации в зависимости от выбранных входных факторов несут смысл номограмм (рис 2). Эти зависимости могут быть использованы при практических расчетах сушильных установок работающих в осциллирующих режимах.

Приведено исследование закономерностей теплового воздействия сушильного агента на зародышевые хлопья пшеницы, методом дифференциально-термического анализа при помощи дериватографа системы "Паулик - Паулик -Эрдей".

Дериватограмма ЗХП (рис. 3) имеет характеристические температуры, определяемые пиками эндотермических эффектов, сопровождающихся испарением влаги и отделением газообразных фракций: 1-303 К, II- 373 К, III - 393 К. Многочисленные эндотермические минимумы, наблюдаемые на кривой DTA свыше 303 К, соответствуют процессам дегидратации и выделению газообразных веществ.

Для получения данных о механизме влагоудаления по кривой DTG рассчитывали степень превращения а и строили зависимость -Iga от величины обратной температуры 103/Т( рис.4).

Рис 4 Зависимость -^ос от ветчины обратной температуры 107т 1 - содержание влаги в продукте 10,8 %, 2 - содержание влаги в продут« 11,2 %

Зависимость а от величины обратной температуры (рис. 4) выполнена для интервала 303...393 К, так как именно в этом температурном интервале наиболее интенсивно происходят процессы дегидратации и термического разложения. На кривой (рис. 4) отчетливо видны три линейных участка, что свидетельствует о ступенчатом выделении продуктов реакции: при температуре от 303 до 353 К происходит нагрев и удаление физико-механической влаги, в интервале температур от 353 до 393 К происходит удаление физико-химической влаги, а при температуре выше 393 К наблюдается разложение ЗХП с выделением газообразных продуктов и удаление химически связанной влаги. Полученные результаты использованы для выбора рационального температурного режима ЗХП из условия термоустойчивости продукта.

Гидродинамика псевдоожиженного слоя наиболее наглядно изображается кривой псевдоожижения (рис. 5), экстремальное значение которой соответствует переходу плотного слоя зародышевых хлопьев пшеницы в псевдоожиженный. Резкое увеличение давления зависит от состояния поверхности хлопьев, их формы и плотности слоя. Пик давления свидетельствует о необходимости затраты дополнительной энергии потока на преодоление сил сцепления частиц.

Анализ экспериментальных данных по гидродинамике процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах показал, что:

- происходит снижение максимального значения сопротивления слоя вызванного уменьшением сил сцепления частиц ЗХП между собой на каждом последующем цикле нагрева;

- снижается значение скорости начала псевдоожижения в цикле нагрева псевдоожиженного слоя ЗХП;

0 0,4 0,8 1,2 1,6 м/с 2 9 -

Рис. 5. Зависимость сопротивления слоя зародышевых хлопьев пшеницы от скорости сушильного агента при различных значениях начальной высоты слоя Ло, м" I -0,1; 2-0,125; 3-0,15; 4-0,175

- для ведения процесса сушки ЗХП с чередованием псевдоожиженно-го и плотного (фильтрующего) слоя (рис. 6) необходимо выполнять условие:

9 < 9а , (4)

I - ыи 1/иы охлаждения «I - ый цикл нагрева

где д - скорость сушильного агента на / - ом

I - ыи цикл охлаждения

цикле охлаждения, м/с; Л - скорость начала

- ыи цикл нагрева

псевдоожижения слоя ЗХП на / -ом цикле нагрева, м/с.

10 20 30 мин 40

О 0.« О 8 м/с 1.2 *

'_I_I

О 03 м/с О 06^_1_1_|

0,0« м/с |>

|_I_*_I

0.06 м/с О.В

Рис. 6. Зависимость сопротивления слоя зародышевых хлопьев пшеницы на интервалах нагрева и охлаждения при симметричной схеме осцилляции

Для достижения оптимальных условий процесса сушки обеспечивалась максимальная поверхность межфазового контакта в единице рабочего объема за счет равномерного распределения взаимодействующих потоков по сечению установки, что устраняло образование малоподвижных и застойных зон. Анализ однородности и равномерности псевдоожижения монодисперсного слоя ЗХП позволил оценить его качество и выбрать рациональный гидродинамический режим для проведения процесса сушки.

Кинетические закономерности сушки ЗХП изучались как по несимметричной, так и по симметричной схеме осцилляции.

По несимметричной схеме осциллирования, когда время нагрева больше времени охлаждения (рис. 7), создавались благоприятные условия для нагрева ЗХП, исключался их перегрев. Однако продолжительность охлаждения влияла на снижение интенсивности влагоудале-ния, и , как следствие, приводила к снижению технико-экономических показателей процесса.

Ведение процесса при симметричной осцилляции (рис. 8) в области допустимых температур нагрева ЗХП обеспечивалось созданием переменных температурных режимов в циклах нагрева и охлаждения.

Увеличение температуры сушильного агента в циклах нагрева до 393 К при активных гидродинамических режимах и снижение температуры сушильного агента в циклах охлаждения до 288 К в плотном фильтрующем слое сокращает продолжительность процесса на 20 мин по сравнению с несимметричной схемой осцилляции.

В третьей главе предложено математическое описание процесса сушки ЗХП для симметричной схемы осциляции при следующих упрощающих допущениях:

- характер распределения тепла не зависит от формы и размеров сушильной камеры;

- интенсивность сушки и средняя температура ЗХП в пределах циклов нагрева постоянны;

- температурные кривые в области допустимых физико-химических свойств продукта с достаточной степенью точности аппроксимируются уравнением прямой:

(5)

где - предельно допустимое значение температуры нагрева ЗХП, К; <7 - коэффициент определяемый экспериментально.

- сложный вид кривых периодических температурных колебаний (осциллирующий режим) изменяется по косинусоидальному закону:

(6)

Выразим текущее значение температуры зародышевых хлопьев пшеницы из уравнения (6):

здесь

(7)

(8)

Для определения температуры сушильного агента на каждом шаге дискретизации на интервалах нагрева и охлаждения использовалось уравнение теплового баланса для ЗХП:

/ WJx.q) Л

^M^^l (Ю)

tft eft-

Уравнение (10) с учетом (5) и (7) принимает вид:

(к

'< »

W0r(eo-e„J/q

fhuft.q)

Л

(П)

После интегрирования (11) получим уравнение для определения текущего значения температуры ЗХП:

6(x„q) =

РзкгА ■ 1)с'1и/т< • Я) Piw(h ■ я)с]хп ОК Л „Я)

6(z,4.q)-A0CO.

'2ят„

--М

, (12)

Piw(b.4)c\n(W„rnq) Ры^.ф'^ОУ,.z„q) .

(e°-6(r-q))\,„(r, ^(e°-e(X'-i'q)>/qP^, 100 "" ' ' 100 ' _

Разрешим (12) относительно температуры сушильного агента:

-—--(т-т,-,)

(et-6(h.q))/q (в0-в(т, ,.g»/д ' ~ Plutôt-Я)--7ГП-Pi\n(Ti-i >Я)

100

100

,(13)

Полученное уравнение позволяет определять температуру сушильного агента на каждом шаге дискретизации на интервалах нагрева и охлаждения.

Дифференциальное уравнение теплового баланса для ЗХП решали методом итераций, программный комплекс для которого составлен на языке Turbo Pascal 7.0 в среде Windows 98 к ЭВМ Pentium II при следующих начальных условиях:

Pi\n(t,q) I т—0 Рх\П н9 (14)

Т(т,ф\т~о=Тса„ (16)

Сравнение результатов моделирования с экспериментальными данными (рис. 9) показало, что отклонение расчетных и экспериментальных данных не превышало по абсолютному значению 12 %.

W

12

10

V

VV

hl

N И s\ \Ч \ V ч N // г ' /1 X

/ Г' г s / f

1

393 К

353 333 313 293 273

20

40

60

80 мин 100

Рис. 9. Результаты сравнения расчетных (—Д—Д—Д—) и экспериментальных (—о—о—с— данных, по изменению текущей влажности и температуры зародышевых хлопьев пшеницы при симметричной осцилляции: /„„ = 353 К; /„„ = 278...293 К

С использованием полученных результатов сформулирована и решена задача оптимального выбора скорости сушильного агента в процессе сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах с использованием теплового насоса.

.В качестве критерия оптимизации использован технико-экономический показатель:

Q = (Ы,Ц,ЫЖЦ, + NKaj/U -> min, (17)

Определены оптимальные значения скорости сушильного агента, соответствующие минимальному значению суммарных удельных теплоэнергетических затрат при ограничениях на качественные показатели зародышевых хлопьев пшеницы из условий:

d*Q/dS*a > 0 • Построены экстремальные характеристики, однозначно связывающие скорость сушильного агента с удельными теплоэнергетическими затратами (рис.10). Из графических зависимостей Q=f(9ia} следует, что отклонение от оптимума «9 равного 2 м/с; 3 м/с; 4 м/с; 5 м/с; 6 м/с соответственно для значений начальной влажности зародышевых хлопьев пшеницы 16,91 %; 15,85 %; 15,01 %; 13,75 %; 13,02 % ведет к теплоэнергетическими потерям и перерасходу электро энергии.

Рис. 10. Зависимость суммарных топливно-энергетических затрат, приходящихся на единицу испаряемой влаги, от скорости сушильного агента для различных значений начальной влажности ЗХП ]Уп % 1-16,91,2-15,85,3-15,01;4-13,75,5-13,02

Предложена методика инженерного расчета процесса сушки, позволяющая определять основные технологические параметры процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы; выполнять подбор вспомогательного оборудования и характеристик теплового насоса.

В четвертой главе по результатам выпол-неных исследований предложен способ сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах и алгоритм управления для его осуществления (рис. И), реализация которого позволяет снизить удельные энергозатраты на 15...20 % при сохранении высокого качества готового продукта.

Предложена оригинальная сушильная установка с перестраиваемой конструкцией, способная максимально адаптироваться к усло-вям оптимальных режимов.

Рис 11. Схема управления процессом сушки зародышевых хлопьев в осциллирующих режимах

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основании системного подхода проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса конвективной сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах.

2. Определены рациональные режимы сушки ЗХП: расход сушильного агента 50,34...54,84 м3/ч; высота слоя зародышевых хлопьев пшеницы 0,144...0,147 м; температура сушильного агента 343,96...344,56 К; влагосодержание сушильного агента 4,04...4,05 г/кг; начальная влажность ЗХП 14,26... 14,85 %, которые позволяют снизить удельные энергозатраты при сохранении высокого качества высушенных зародышевых хлопьев пшеницы.

3. Методом дифференциально-термического анализа выявлены температурные зоны испарения влаги с различной формой и энергией связи влаги в зародышевых хлопьях пшеницы, определена предельно допустимая температура нагрева продукта исходя из его термоустойчивости.

4. Установлены кинетические закономерности процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах, описывающие зависимость влажности и температуры от переменных параметров исследуемого процесса.

5. Определены основные гидродинамические характеристики процесса (перепад давления в слое, порозность, скорость начала псевдоожижения и скорость уноса частиц ЗХП) и получены уравнения для их расчета.

6. Предложено математическое описание процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах и методика инженерного расчета сушильной установки.

7. Разработаны способ сушки, алгоритм управления для его осуществления и оригинальная конструкция сушильной установки для зародышевых хлопьев пшеницы. Ожидаемый экономический эффект от внедрения технических решений составил 563 тыс. р. в год.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Л - коэффициент теплопроводности единичных частиц ЗХП, Вт/(м-К); а - коэффициент температуропроводности, м2/с; а - коэффициент теплоотдачи при взаимодействии сушильного агента с материалом, - средний коэффициент теплообмена от теплоносителя к частице ЗХП в придонном температурном слое, Вт/(м2-К); а„ -объемный коэффициент теплообмена, Вт/(м К); - теплота парообра-

зования, кДж/кг; и - влагосодержание сушильного агента, кг/кг; \У„ - начальная влажность ЗХП, %; г - период осциллирования, с; Тса - температура сушильного агента, К; еа - начальная порозность в долях единицы; Л^ - потребляемая мощность электропривода вентилятора, затрачиваемая на преодоление аэродинамического сопротивления-слоя зародышевых хлопьев пшеницы, кВт; Л^, - потребляемая мощность электропривода теплонасосной установки, кВт; Л^ - потребляемая мощность электрокалорифером, кВт; Зса - скорость сушильного агента, м/с; Ыд„ - мощность на валу двигателя; кВт; к - коэффициент теплопередачи испарителя, - температура ЗХП на последующем расчетном участке (цикле нагрева или охлаждения), К; ^ температура ЗХП на предыдущем расчетном участке. К; Ао - максимальная амплитуда колебаний температуры, равная амплитуде колебаний температуры поверхности ЗХП, К; —'- - продатжительность полупериода цикла нагрева или охлаждения, мин; - среднее значение критерия Коссовича; - смещение по фазе колебаний температуры поверхности ЗХП по сравнению с колебанием температуры среды; Н -относительный коэффициент теплообмена; р(х, ф -текущие значение насыпной плотности ЗХП, кг/м3; 6(т, ф - текущие значение температуры нагрева ЗХП, К; Щх,д) - текущая влажность ЗХП (в пересчете на сухие вещества), %; - текущая температура сушильного агента, К; - удельная нагрузка ЗХП на газораспределительную решетку, Н/м2; рн - начальное значение насыпной плотности ЗХП, кг/м3; - начальная температура ЗХП, К; - начальное значение температуры сушильного агента, К; - удельная теплоемкость ЗХП, кДж/(кгК); г-теплота парообразования, кДж/кг;

Индексы

с.а. - сушильный агент; ЗХП - зародышевые хлопья пшеницы; р - газораспределительная решетка; К - калорифер; И - испаритель; к -конденсатор; эк - электропривод компрессора; Дв - двигатель; э -электропривод вентилятора; н - начальное значение; т - максимальное значение; / — количество интервалов дискретизации процесса сушки по времени.

Основные положения опубликованы в следующих работах:

1. Шевцов А.А. Оценка эффективности работы зерносушилки с использованием теплового насоса по технико-экономическому показателю / А.А. Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. №-12 - С.46-49.

2. Шевцов А.А. Управление осциллирующими режимами сушки зерна в прямоточной зерносушилке с тепловым насосом / А. А. Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов // Известия вузов пищевая технология. 2002. - № 4. -С.31-33.

3. Шевцов А.А. Использование дифференциально-термического и термогравиметрического анализов при оценке состояния воды в зародышевых хлопьях пшеницы / А.А. Шевцов, И.В. Кузнецова, А.С. Шамшин, B.C. Капранчиков, Л.Н. Толстихина//Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. -№ 9. -С.49-51.

4. Зяблова Т.В. К вопросу о стабилизации качества зародышевых хлопьев пшеницы при хранении / Т.В. Зяблова, B.C. Капранчиков, А.С. Шамшин // Международная научно-практическая конференция «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» / Воронеж: ВГАУ. - Воронеж.-2003. - Т. 2. - Ч. 2. С. 79 - 82.

5. Шевцов А.А. Оптимизация процесса сушки зерна / А.А. Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов // Международная научно-практическая конференция «Научные основы процессов, аппаратов и машин пищевых производств» / Краснодар, 2002 г. С. - 220 - 222.

6. Шевцов А.А. Математическое моделирование процесса сушки зерна / А.А. Шевцов, А. С. Шамшин // Сборник научных трудов «Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности» / Ворнеж. гос. технол. акад. Воронеж, 2001. Выпуск 11.-С.75-76.

7. Шевцов А.А. Управление процессом сушки термолабильных материалов с чередованием зон нагрева и охлаждения / А.А. Шевцов, А.С. Шамшин // Материалы XXXIX отчетной научной конференции за 2002 год: В2 ч./Ворнеж. гос.технол.акад. Воронеж,2001. Ч. 1.-С.128- 129.

8. Шевцов А.А. О возможности использования зародышевых хлопьев пшеницы в промышленности / А.А. Шевцов, Т.Н. Попова, А.С. Шамшин, B.C. Капранчиков // Инф. Бюллетень Агробизнес и пищевая промышленность. -2003. № 5. - С. 51.

20

№14 2 4 8

9. Шевцов А.А. Оптимальный выбор скорости сушильного агента при изотермической сушке в сушилке с тепловым насосом / А.А. Шевцов, А.С. Шамшин, B.C. Капранчиков // Международная научно-практическая конференция «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции»/ Воронеж: ВГАУ. - Воро-неж.-2003 - Т.2. - С. 148 - 151.

10. Шевцов А.А. Осциллирующий режим сушки - как способ стабилизации качества зародышевых хлопьев пшеницы при хранении/ А.А. Шевцов, А.С. Шамшин, B.C. Капранчиков // Сборник научных трудов «Технология и техника пищевых производств: итоги и перспективы развития на рубеже XX и XXI веков» посвященный 300-летию Санкт-Петербурга.-Санкт-Петербург. - 2003. - С. 92 - 95.

П.Пат. 2200288 РФ, F26 В 25/22. Способ автоматического управления процессом сушки А.А. Шевцов, А. С. Шамшин (Россия) -2001118665/06; Заявлено 05.07.2001; Опубл. 10.03.2003 Бюл. № 7.

12. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке № 2003104262 / 06 (020738) F 26 В 21/04. Сушилка для сыпучих материалов / АА Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов (Россия)-Заявлено 12.02.2003.

13. Положительное решение о выдаче патента РФ по заявке № 2002133774 / 06 (020738) F 26 В 21/04. Способ стабилизации биохимического состава зародышевых хлопьев пшеницы / А.А. Шевцов, А. С. Шамшин, B.C. Капранчиков (Россия)-Заявлено 15.12.2002.

14.Shamshin A.S. // Drying of thermolabile materials in oscillating mode Articles and abstracts. Voronezh State Technology Academy 2001 P. 65.

Подписано в печачъ 40 05. ОН г. Брага офсетная. 1арнитура Тайме. Ризография. Усл. печ. л. 1. Тираж 100 экз. Заказ 2.55 Воронежская государственная технологическая академия (ВГТА) Участок оперативной полиграфии Адрес академии и участка оперативной полиграфии 394000 Воронеж, пр. Революции, 19

Основные условные обозначения

Введение

Г л а в а 1 Современное состояние теории, технологии и техники сушки зародышевых хлопьев пшеницы

1.1 Зародышевые хлопья пшеницы, как объект сушки

1.1.1 Тепло- и влагообменные свойства зародышевых хлопьев пшеницы

1.1.2 Физико-химические превращения в процессе тепловой обработки зародышевых хлопьев пшеницы

1.1.3 Особенности влагоудаления при тепловой обработке зародышевых хлопьев пшеницы

1.2 Кинетические закономерности сушки в осциллирующих режимах

1.3 Математическое моделирование процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы

1.4 Перспективы применения теплонасосной установки для осуществления сушки в осциллирующих режимах

1.4.1 Способы повышения энергетической эффективности сушильных установок с использованием теплонасосной установки

1.4.2 Алгоритмы управления процессом сушки с использованием теплонасосной установки

1.5 Цель и задачи исследований 47 Г л а в а 2 Исследование процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

2.1 Экспериментальная установка и методика проведения исследований

2.2 Обоснование выбора и пределов изменения входных факторов

2.3 Постановка и решение многокритериальной задачи оптимизации процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

2.4 Исследование зародышевых хлопьев пшеницы методами дифференциально-термического и термогравиметрического анализов

2.5 Исследование гидродинамики и кинетики процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

2.5.1 Гидродинамика процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

2.5.2 Кинетические закономерности процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

Г л а в а 3 Научное обеспечение процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

3.1 Математическое описание процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

3.1.1 Обоснование допустимой области термовлаж-ностных условий при сушке зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

3.1.2 Тепло - массоперенос при сушке зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

3.1.3 Численное решение задачи по сушке зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующем режиме

3.2 Методика инженерного расчета сушильной установки, работающей в осциллирующих режимах с тепловым насосом

3.3 Энергетическая оценка работы сушилки с использованием теплового насоса в осциллирующих режимах

3.3.1 Постановка задачи оптимизации

3.3.2 Выбор оптимального решения по технико -экономическому показателю

Г л а в а 4 Разработка энергосберегающей технологии сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

4.1 Разработка способа стабилизации биохимического состава зародышевых хлопьев пшеницы

4.2 Разработка конструкции установки для сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

4.3 Разработка способа автоматического управления процессом сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах

На мукомольных заводах РФ ежегодно перерабатываются десятки миллионов тонн зерна. В результате образуется значительное количество побочных продуктов - зародышевые хлопья пшеницы (ЗХП), отруби, мучка, рациональное использование которых для зерноперерабатывающей отрасли имеет важное значение. В связи с высоким содержанием в зародышевых хлопьях пшеницы комплекса витаминов и непредельных жирных кислот их используют в пекарной, кондитерской, комбикормовой, косметической и микробиологической промышленностях в качестве биологически активной добавки.

Однако широкое использование зародышевых хлопьев пшеницы для производства продуктов питания сдерживается их нестойкостью при хранении из-за высокого содержания жира, богатого ненасыщенными жирными кислотами. Они быстро окисляются, что придает им неприятный вкус и запах. Для сохранения органолептических показателей ЗХП в настоящее время широкое применение находит конвективная сушка.

В связи с опережающими темпами теплопереноса в сравнении со скоростью влагоудаления, традиционная сушка горячим воздухом, не может обеспечить полную сохранность качества ЗХП. Потому необходимо разрабатывать новые технологии сушки ЗХП.

Представляется, что наиболее перспективным с этой точки зрения является сушка в осциллирующих режимах, которая позволит улучшить качество продукта, уменьшить расход сырья и энергии на единицу получаемой продукции.

Сушка в осциллирующих режимах по сравнению с традиционной технологией сушки горячим воздухом позволяет значительно интенсифицировать процесс и существенно снизить затраты энергии при сохранении высокого качества продукта.

Значительный вклад в развитие теории конвективной сушки в осциллирующих режимах внесли такие отечественные и зарубежные ученые, как

И.Ф. Пикус, И.Л. Любощиц, А.С. Гинзбург, В.А. Резчиков, Валье Матос и др., однако процесс сушки ЗХП изучен не в полной мере.

Работа проводилась в соответствии с тематическим планом НИР Воронежской государственной технологической академии по научному направлению кафедры ТХПЗ «Интенсификация технологических процессов зернопе-рерабатывающих предприятий» (№ гос. регистрации 01.200.1 16821).

Научная новизна исследований, приведенных в диссертационной работе, заключается в следующих положениях:

- обоснована целесообразность использования осциллирующих режимов сушки зародышевых хлопьев пшеницы;

- разработана статистическая модель процесса сушки ЗХП, в которой в качестве критериев оптимизации использованы такие важные показатели, как удельные энергозатраты на процесс, конечная влажность зародышевых хлопьев пшеницы и влагонапряжение сушильной камеры по испаренной влаге;

- установлены основные кинетические закономерности процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы при осциллирующих режимах;

- выявлены температурные интервалы, которые соответствуют испарению влаги с различной формой и энергией связи;

- сформулирована и решена задача оптимизации процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы при осциллирующих режимах.

Практическая ценность данной диссертационной работы заключается в следующем:

- разработан способ стабилизации биохимического состава зародышевых хлопьев пшеницы;

- предложена сушильная установка оригинальной конструкции и методика ее инженерного расчета;

- разработан алгоритм управления процессом сушки ЗХП в осциллирующих режимах с использованием теплонасосной установки.

Новизна технических решений подтверждена патентом РФ №2200288, а так же двумя положительными решениями о выдаче патентов РФ по заявкам № 2003104262 от 09. 02. 2004, и №2002133774 от 17. 03. 2004.

Основные положения работы и результаты экспериментальных исследований докладывались на научных конференциях в Воронежской государственной технологической академии (с 2000 по 2003 гг.); на международной научно-практической конференции «Научные основы процессов, аппаратов и машин пищевых производств» (г. Краснодар, 2002 г.); на международной научно-практической конференции «Актуальные направления развития экологически безопасных технологий производства, хранения и переработки сельскохозяйственной продукции» (г. Воронеж, 2003 г.).

Результаты работы демонстрировались на межрегиональной выставке современного хлебопечения «Сладкоежка» Экспоцентр ВГАУ г. Воронеж; на 17-й межрегиональной выставке «Продторг» (22 - 24 октября 2003 г.) и отмечены дипломами.

Автор выражает благодарность научному руководителю проф. Шевцову А. А. за помощь в подготовке диссертационной работы, а также всему коллективу кафедры ТХПЗ за сотрудничество при выполнении экспериментальных исследований. А

Основные выводы и результаты работы

1. На основании системного подхода проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработаны рекомендации по научно-практическому обеспечению совершенствования процесса конвективной сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах.

2. Определены рациональные режимы сушки ЗХП: расход сушильного агента 50,34.54,84 м3/ч; высота слоя зародышевых хлопьев пшеницы 0,144.0,147 м; температура сушильного агента 343,96.344,56 К; влагосодержание сушильного агента 4,04.4,05 г/кг; начальная влажность ЗХП 14,26. 14,85 %, которые позволяют снизить удельные энергозатраты при сохранении высокого качества высушенных зародышевых хлопьев пшеницы.

3. Методом дифференциально-термического анализа выявлены температурные зоны испарения влаги с различной формой и энергией связи влаги в зародышевых хлопьях пшеницы, определена предельно допустимая температура нагрева продукта исходя из его термоустойчивости.

4. Установлены кинетические закономерности процесса сушки зародышевых хлопьев пшеницы в осциллирующих режимах, описывающие зависимость влажности и температуры от переменных параметров исследуемого процесса.

5. Определены основные гидродинамические характеристики процесса (перепад давления в слое, порозность, скорость начала псевдоожижения и скорость уноса частиц ЗХП) и получены уравнения для их расчета.

6. Предложено математическое описание процесса сушки ЗХП в осциллирующих режимах и методика инженерного расчета сушильной установки.

7. Разработаны способ сушки, алгоритм управления для его осуществления и оригинальная конструкция сушильной установки для зародышевых хлопьев пшеницы. Ожидаемый экономический эффект от внедрения технических решений составил 563 тыс. р. в год.

1. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1971. - 278 с.

2. Андрющенко А.И. Основы технологической термодинамики реальных процессов. М.: Высшая школа, 1975. - 264 с.

3. Бабаев С.Д. Определение содержания зародыша в продуктах помола пшеницы // Хлебопродукты. 1997. - № 5. С. 16.

4. Бабаев С.Д. Химический состав зародышевых продуктов пшеницы / С.Д. Бабаев, К.Х. Мажидов // Хранение и переработка сельхозсырья, 1997. -№5,- с. 21-22.

5. Бабенко П.П. Разработка технологии комплексной переработки зародышей пшеницы. Дис. .канд. техн. наук. Москва, 1984. - 232 с.

6. Баум А.Е., Резчиков В.А. Сушка зерна. М., 1982. - 233 с.

7. Баумштейн А.Е. Классификация задач оптимального управления процессами сушки // Химическая промышленность. 1979. - № 6. - С. 370 - 372.

8. Бомко А.С. Математическая модель тепло- и массопереноса в подвижном слое дисперсного материала // ИФЖ -1968. Т. 14. - № 1. - С. 94 -100.

9. Бомко А.С. Решение системы уравнений тепло- и массопереноса методом прямых / А.С. Бомко, В.М. Жидко // ИФЖ. 1966. - Т. 11, № 3. - С. 362 - 366.

10. Бражников A.M. Особенности теплообмена при работе экспериментального воздухоохладителя в условиях инееобразования в электрическом поле / A.M. Бражников, Б.С. Бабакин, М.А. Еркин // Холодильная техника. 1986. -№ 1.-С. 41 -44.

11. Бражников A.M. Расчеты систем кондиционирования воздуха на предприятиях мясной и молочной промышленности / A.M. Бражников, Н.Д. Малова. М.: Агропромиздат, 1985. - 231 с.

12. Братерский Ф.Д. Денатурация белков зародышей семян при тепловой обработке и хранении / Ф.Д. Братерский, J1.B. Филатова. Каменная степь., 1998. -15 с.

13. Братерский Ф.Д. Ферменты зерна. -М.: Колос, 1994. 196 с.

14. Брухман Э.Э. Прикладная биохимия. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 296 с.

15. Бутковский В.А., Мельников Е.М., Технология мукомольного, крупяного и комбикормового производства В.А. Бутковский, Е.М. Мельников /. М.: Агропромиздат, 1989.-464 с.

16. Везиришвили О.Ш. Выбор оптимальных мощностей ТНУ и область их эффективного применения // Теплоэнергетика. 1982. - № 4. - С. 47 - 50.

17. Везиришвили О.Ш. Тепловые насосы и экономия топливно-энергетических ресурсов // Изв. вузов. Энергетика. 1984. - № 7. - С. 61 - 65.

18. Везиришвили О.Ш. Экспериментальные исследования ТНУ, работающей на смеси R12 и R142 // Холодильная техника. 1980. - № 8. - С. 41 - 42.

19. Вишняков А.Б., Комплексная переработка зародышей пшеницы / Власов В.Н., Спесивцев А.С., Жалнин В.Н. Пикус Б.И., Привалов В.А. // Пищевая промышленность. 1996. № 8.- С. 50-55.

20. Дакуорта Р.Б. Вода в пищевых продуктах. Пер. с англ. - М.: Пищевая промышленность, 1986. - 364 с.

21. Гинзбург А.С. Массообменные характеристики пищевых продуктов / А.С. Гинзбург, И.М. Савина И.М. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -280 с.

22. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых производств. М.: Пищевая пром-ть, 1973. - 243 с.

23. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. -М.: Агропромиздат, 1985. 336 с.

24. Гинзбург А.С., Резчиков В.А. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое. М.: Пищевая промышленность, 1966. - 200 с.

25. Гинзбург А.С., Резчиков В.А. Роторная зерносушилка с кипящим слоем и методика ее расчета. Сб. № 1. ЦИНТИ Госкомзага, 1964. 32 с.

26. Гинзбург А.С. Сушка пищевых продуктов. Пшцпромиздат, 1960. 254 с.

27. Гинзбург А.С. Технология сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая пром-ть, 1976. - 248 с.

28. Гоголин А.А. Осушение воздуха холодильными машинами. М.: Пищевая пром-ть, 1962. - 248 с.

29. Гоголин В.А. Интенсификация теплообмена в испарителях холодильных машин. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 223 с.

30. Голенков В.Ф., Сандакова Г.Н., Никифорова Т.А., Сушенкова Э.А. Хлеб с пшеничными зародышевыми хлопьями / В.Ф. Голенков, Г.Н. Сандакова, Т.А. Никифорова, Э.А. Сушенкова // Хлебопродукты. -1991. № 1. - С. 38.

31. ГОСТ 10840-64. "Зерно. Методы определения натуры". М.: изд. стандартов, 1964.

32. Головкин Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 240 с.

33. Голянд М.М., Малеванный Б.Н. Холодильное технологическое оборудование. М,: Пищевая пром-ть, 1977. - 336 с.

34. Гомелаури В.И., Везиришвили О.Ш. Опыт разработки и применения ТНУ / В.И. Гомелаури, О.Ш. Везиришвили // Теплоэнергетика. 1978. -№ 4. - С. 22 - 25.

35. Гомелаури В.И., Везиришвили О.Ш. Тепловой насос для сушки чая // Холодильная техника. 1977. - № 6. - С. 40 - 42.

36. Гомелаури В.И. Эффективность внедрения теплонасосных установок / В.И. Гомелаури, О.Ш. Везиришвили // Теплоэнергетика. 1986. - № 4. -С. 28 - 30.

37. Горелов В.Е. Исследование аппарата для предварительной осушки воздуха с использованием хладагента / В.Е. Горелов, В.В. Усанов, А.А. Жаров // Химическое и нефтяное машиностроение. 1976. - № 11. - С. 26 - 29.

38. Грачев Ю.П. Математические методы планирования экспериментов. М.: Пищевая промышленность, 1979. - 199 с.

39. Гришин М.А. и др. Установки для сушки пищевых продуктов: Справочник. М.: Агропромиздат, 1989. - 214 с.

40. Гуйго Э.И. Теоретические основы хладотехники. М.: Агропромиздат, 1986. - 320 с.

41. Дериватограф системы "Паулик Паулик - Эрдей" // Теоретические основы. - Будапешт: Венгерский оптический завод, 1974.

42. Ерещенко Г. В. Сушка и охлаждение сахара-песка в псевдоожижен-ном слое // «Сахарная промышленность». 1965, № 1. - с. 30.

43. Жвдко В Л О допустимых температурах нагрева пшеницы при сушке в псевдоожиженном слое // Известия ВУЗов. «Пищевая технология». -1959. № 3. - с. 52.

44. Жидко В.И. Зерносушения и зерносушилки / В.И. Жидко, В.А. Резчиков, B.C. Уколов. М.: Колос, 1982. -239 с.45.3абродский С.С. и др. Установка для сушки дисперсных материалов. Авторское свидетельство.«Бюллетень изобретений № 4, 1963.

45. Исаченко В.П. Теплопередача. М.: Энергия, 1975. - 488 с.

46. ИсаченкоВ.П. Теплообмен при конденсации. М.: Энергия, 1977. - 240с.

47. Кавецкий Г.Д. Процессы и аппараты пищевых производств / Г.Д. Кавецкий, А.В. Королев. М.: Агропромиздат, 1991. - 432 с.

48. Ким JI.B., Пащенко Л.П. Зерносушение и Зерносушилки: Учебное пособие / Воронеж, гос. технол. акад. Воронеж, 1999. 152 с.

49. Кокорин О.Я. Установки кондиционирования воздуха. М.: Машиностроение, 1971. - 344 с.

50. Кондрашова Н.Г. Холодильно-компрессионные машины и установки / Н.Г Кондрашова, Н.Г. Лашугина М.: Высшая школа, 1973. - 384 с.

51. Котова Д.Л. Термический анализ ионообменных материалов / Д.Л. Котова, В.Ф. Селеменев М.: Наука, 2002. - 156 с.

52. Кошкин Н.Н. Холодильные машины.- М.: Высшая школа, 1973. 274 с.

53. Кретов И.Т. Исследование процесса осушения отработанного теплоносителя конвективных сушильных установок /, И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, И.В. Лакомов // Конф. ВГТА, г. Воронеж. 1998. - С.

54. Кретов И.Т. Концепция моделирования прибыльных технологий сушки зерна / И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, И.В. Лакомов // Вестник РАСХН. 1997. -№ 1. - С. 51 - 54.

55. Кретов И.Т. Многофакторный статистический анализ процесса осушения отработанного теплоносителя в сушильных установках с тепловым насосом / И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, И.В. Лакомов // Конф. ВГТА, г. Воронеж. 1997. -С. 51.

56. Кретов И.Т. Программно логические функции системы управления теплонасосной сушильной установкой / И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, И.В. Лакомов // Изв. вузов. Пищевая технология. - 1998. - № 4. - С. 69 - 72.

57. Кретов И.Т. Сушка пищевых продуктов кондиционированным воздухом / И.Т. Кретов, И.В. Лакомов // Сб. научн. трудов "Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности". Воронеж: ВГТА. - 1995. - Вып. 5. - С. 31.

58. Кретов И.Т. Сушка продуктов в замкнутом цикле по сушильному агенту / И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, И.В. Лакомов // Международная научная конф. "Передовые технологии пищевой пром-ти". Минск. - 1996. - С. 25.

59. Куприн Д.А. Расчет систем осушения воздуха // Консервная и ово-щесушильная пром-ть. 1980. - № 8. - С. 43.

60. Курочкин В.Л. Кинетика конвективной сушки, подбор промышленных режимов // ИФЖ. т. 33, №3. - С. 560 - 566.

61. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиз-дат, 1979. - 416 с.

62. Куц П.С. и др. Зависимость температурного коэффициента сушки от критериев подобия тепло- и массообмена при различных значениях теплообменного критерия Био // ИФЖ. т. 33, № 1. - С. 49 - 56.

63. Куцакова В.Е. Интенсификация тепло- и массообмена при сушке пищевых продуктов В.Е. Куцакова, А.Н. Богатырев. М.: Агропромиздат, 1987.-236 с.

64. Ладыженский P.M. Кондиционирование воздуха. М.: Госторгиздат, 1962. - 322 с.

65. Ланецкий B.C. Холодильная установка для охлаждения и сушки зерна // Холодильная техника. 1987. - № 6. - С. 59 - 60.

66. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. М.: Энергия, 1970. - 408 с.

67. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. М.: Энергия, 1972. - 320 с.

68. Левин Л.А. Применение тепловых насосов в пищевой промышленности за рубежом. М.: ЦНИИТЭПищепром, 1985. - 24 с.

69. Лунин О.Г., Вельмищев В.Н. Теплообменные аппараты пищевых производств. М.: Агропромиздат, 1987. - 239 с.

70. Лыков А. В. Явление переноса в капиллярно пористых телах. - М.: Госэнергоиздат, 1954. - 296 с.

71. Лыков А. В. Теория теплопроводности. ГИТТЛ, 1952. 382 с.

72. Лыков А. В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М.: Госэнергоиздат, 1956. 296 с.

73. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

74. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 472 с.

75. Лыков А.В. Тепломассообмен: Справочник. -М: Энергия, 1978.- 480 с.

76. Лыков А.В., Ауэрман ЛЛ. Теория сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов пищевой промышленности. М.: Пшцепромиздат, 1946. - 320 с.

77. Лыков А. В. Методика приближенного теплового расчета сушильных установок с кипящем слоем. ИФЖ. 1959 - № 3. - С. 20.

78. Лыков А.В. Сушка в химической промышленности. М.: Химия, 1970. - 432 с.

79. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высшая школа, 1989. - 238 с.

80. Любошиц И. Л. Исследование процесса сушки овощей в псевдо-ожиженном слое при осциллирующем режиме / И.Л. Любошиц, И.Ф. Пикус // Известия ВУЗов. «Пищевая технология» 1965 - № 3. - С. 124.

81. Любошиц И.Л. Новая сушилка для термочувствительных пищевых продуктов. Новые физические методы обработки пищевых продуктов / И.Л. Любошиц, И.Ф. Пикус. Тезисы сообщений. Госиздат техн. лит. УССР, 1963. С. 15.

82. Любошиц И.Л. Сушка зерна во взвешенном состоянии. Известия АН БССР. 1954. - № 4. - С. 83.

83. Любошиц И.Г., Пикус И.Ф. Сообщения по новым физическим методам обработки пищевых продуктов. Гостехиздат УССР. 1963. - № 2. - С. 35.

84. Любошиц И.Л., Слободкин Л.С. Установка для сушки дисперсных-термолабильных материалов. Бюллетень изобретений № 201963.

85. Максимчук. Б., Коломенский С. Производство пшеничного зародыша // Хлебопродукты. 1995. - № 2. - С. 46-53.

86. Маринюк Б.Т. Обобщенные характеристики процесса льдообразования на теплопередающей поверхности // Холодильная техника. -1994. № 6. - С. 16 - 17.

87. Маринюк Б.Т. Основные результаты исследования динамики намерзания льда // Химическое и нефтяное машиностроение. -1989. №3. - С. 21 - 22.

88. Мартыновский B.C. Тепловые насосы. М.: Госэнергоиздат, 1955. -191 с.

89. Матос Валье Исследование кинетики процесса сушки зерен кофе при осциллирующем режиме в кипящем слое / Матос Валье, Е.О. Сульг, Н.Б. Рашковская, П. Г. Романковский, Е.С. Прохоровский // Журнал прикладной химии. 1978. - № 11. - Т. 51. - с. 249 - 250.

90. Махмудов Р.А. О зародышевых хлопьях зерна пшеницы / Р.А. Махмудов, К.Х. Мажидов, Ю.И. Макиенко, Н.И. Абдулаев // Пищевая промышленность. 1995. - № 3. - С. 16.

91. Мещеряков Е.М. Основы холодильной техники и холодильной технологии. М.: Пищевая пром-ть, 1975. - 560 с.

92. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева. -М.: Энергия, 1973. 320 с.

93. Муштаев В.И. Основные теоретические положения конвективной сушки и уточненные методы расчета. М.: МИХМ., 1971. - 84 с.

94. Напалков Г.Н. Тепло и массоперенос в условиях образования инея. - М.: Машиностроение, 1983. - 189 с.

95. Остриков А.Н. Энергосберегающие технологии и оборудование для сушки пищевого сырья / А.Н. Остриков, И.Т. Кретов, А.А. Шевцов, В.Е. Добромиров. Воронеж. Гос. технол. акад. Воронеж, 1998.-344 с.

96. Павлюкевич Н.В. Перенос тепла и пара при росте слоя снега-льда на поверхности теплообмена теплообменного аппарата // ИФЖ. 1975. -т. 29.-№3.-С. 540-548.

97. Пат. № 2039604 (Россия). Способ получения пшеничного зародыша в зерноочистительном отделении мельницы. Максимчук Б.М., Коломенский С.В. Опубл. 12.10.95. Бюл. № 17.

98. Пат. № 2138960 (США). Способ увеличения срока хранения пшеничных зародышей. Опубл. 05.11.94. Бюл. № 28.

99. Пат. № 2138960 (Россия). Способ производства продукта на основе пшеничных зародышевых хлопьев. Прокопенко А.Ф., Жеребцов Н.А., Шен-цова Е.С., Зяблова Т.В. Опубл. 10.10.99. Бюл. № 28.

100. Пат. № 2138960 (Россия). Способ производства продукта на основе пшеничных зародышевых хлопьев. Прокопенко А.Ф., Жеребцов Н.А., Шен-цова Е.С., Зяблова Т.В. Опубл. 10.10.99. Бюл. № 2856.

101. Пат. РФ № 2117228, F26 В 25/22. Б.И.№22 Способ автоматического управления процессом сушки. А.А. Шевцов, Ю.В. Ряховский.

102. Пат. № 2200288, F26 В 25/22. Б.И.№7 Способ автоматическогоуправления процессом сушки. А.А. Шевцов, А.С. Шамшин.

103. Пикус И. Ф. К методике расчета кинетики нагрева влажного материала в псевдоожиженном слое. Сб. тепло- и массообмен в дисперсных системах. Изд. «Наука и техника». Минск, 1965. 126 с.

104. Пикус Б.И. О. Пшеничные зародыши в качестве кормового продукта // Комбикормовая промышленность. 1998. - № 4. - С.34 - 35.

105. Плановский А.Н. Сушка дисперсных материалов в химической промышленности / А.Н. Плановский, В.И. Муиггаев, В.М. Ульянов М.: Химия, 1979.-287 с.

106. Подиновский В.В. Парето оптимальные решения многокритериальных задач / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. - М.: Наука, 1982. - 250 с.

107. Рей Д. Макмайл Тепловые насосы. М.: Энергоиздат, 1982. - 224 с.

108. Ржевская В.Б. Исследование намораживания тонких слоев льда в аппаратах непрерывного действия // Холодильная техника. 1973. - № 5. - С. 19 - 23.

109. Рысин А.П. Исследование процессов сушки и охлаждения кунжута в кипящем слое // Хлебопекарная и кондитерская промышленность, 1963. № 3. - С. 18.

110. Рычков А.И., Шахова Н.А. К расчету скоростей псевдоожижения моно и полидисперсных материалов / А.И. Рычков, Н.А. Шахова // ИФЖ. -1959.-№9.-С. 28.

111. Сафронова A.M. // Тез. докл. Всес. науч. конф. "Пути повышения качества зерна и зернопродуктов", г. Москва, 17-19 октября 1989. 115 с.

112. Светозарова Г.И. Построение математических моделей процессов сушки в кипящем слое. Тезисы докладов научно-технической конференции «Применение кипящего слоя в химической промышленности». M-J1,1965. С. 56.

113. Семенюк В.Ф. Химический состав зародышевого продукта зерна пшеницы // Пищевая промышленность. 1986. - № 5. - С. 18.

114. Слободкин А. С. Приближенный метод расчета кинетики прогрева влажного материала в кипящем слое при осциллирующем режиме. ИФЖ. 1964. - № 3. - С. 93.

115. Сысоев В.В. Системное моделирование/ Воронеж, технол. ин-т. -Воронеж, 1991. 80 с.

116. Сыщиков В.И. Исследование процесса осушения воздуха хлори-стокальциевыми установками // Тезисы докл. Всесоюзной межвуз. конф. "Проблемы интенсификации холодильного и технологического пищевого оборудования". ЛТИХП, г. Ленинград, 1966. С. 117 - 118.

117. Тарутин В.П. и др. // Тез. докл. Всес. науч. конф. "Совершенствование технологического процесса производства новых видов пищевых продуктов и добавок. Использование вторичного сырья пищевых ресурсов", г. Киев, 12-15 ноября 1991 г. Киев, 1991. С. 58.

118. Трисвятский Л.А. и др. Хранение и технология сельскохозяйственной продукции. М.: Агропромиздат, 1991. - 415 с.

119. Циборовский Я. Основы процессов химической технологии/ Пер. с польск. Под ред. П.Г. Романова. Л.: Химия, 1967. - 719 с.

120. Чайченец Н.С. и др. Математическое моделирование процессов в те-плонасосной сушильной установке с солнечным коллектором // ТОХТ. 1992. -т. 26.-№5.-С. 725-731.

121. Чернобыльский И.И. и др. Сушильные установки химической промышленности. Киев: Техника, 1969. - 280 с.

122. Чижов Г.Б. Теплофизические процессы в холодильной технологии пищевых продуктов. М.: Пищевая пром-ть, 1979. - 315 с.

123. Чумак И.Г. и др. Холодильные установки. М.: Агропромиз-дат, 1991.- 495 с.

124. Чумаченко А. Д. Исследование процесса намораживания льда на модели аккумулятора холода // Холодильная техника. -1994. № 6. - С. 11 -12.

125. Шаззо Р.И. Низкотемпературная сушка пищевых продуктов в кондиционированном воздухе / Р.И. Шаззо, В.М. Шляховецкий. М.: Колос, 1994. - 119 с.

126. Шахова Н.А. Исследование теплообмена псевдоожиженных систем. Дис. . .канд. техн. наук. МИХМ, 1954. - 240 с.

127. Шевцов А.А. Интенсификация процесса конвективной сушки солода в высоком слое. Дис. .канд. техн. наук.-Воронеж, 1984. 229 с.

128. Шевцов А.А. Математическое моделирование процесса сушки зерна /

129. A.А. Шевцов, А. С. Шамшин // Сборник научных трудов «Модернизация существующего и разработка новых видов оборудования для пищевой промышленности» / Ворнеж. гос. технол. акад. Воронеж, 2001. Выпуск 11.С. 75 76.

130. Шевцов А.А. О возможности использования зародышевых хлопьев пшеницы в промышленности / А.А. Шевцов, Т.Н. Попова, А.С. Шамшин,

131. B.C. Капранчиков // Инф. Бюллетень Агробизнес и пищевая промышленность. 2003. -№ 5. - С. 51.

132. Шевцов А.А. Оптимизация процесса сушки зерна / А.А. Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов // Международная научно практическая конференция «Научные основы процессов, аппаратов и машин пищевых производств» / Краснодар, 2002 г. - С. 220 - 222.

133. Шевцов А.А. Оценка эффективности работы зерносушилки с использованием теплового насоса по технико-экономическому показателю / А.А. Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов // Хранение и переработка сельхозсырья. 2003.- № 12.

134. Шевцов А.А. Управление осциллирующими режимами сушки зерна в прямоточной зерносушилке с тепловым насосом / А. А. Шевцов, А.С. Шамшин, А.В. Евдокимов // Известия вузов пищевая технология. 2002. № 4.

135. Литовский Е.И., Левин Л.А. Промышленные тепловые насосы / Е.И. Литовский, Л.А. Левин. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 128 с.

136. Bandt rockner. Export Markt// Mach. Ung Industreusrust, 1977, v. 47, №2.-P. 197- 198.

137. Bhowmik S.R., Hayakawa K.J. A neu method for determing the apparent thermal diffusivity of thermally conductive Food. Journal of food Scince, 1979.-№2.-P. 469-474.

138. Calus W.F. Drying. "Chem. Process. Eng". v. 43, 1, 23 1962.

139. Draper N.R. Ridge analysis of Responie Surfaces// Technometrics, 1973, №4.-P. 183 197.

140. EmblikE. Kaltetechnik, 1971, № 1, - S. 10 - 33.

141. Emblik E. Temperatur Technik, 1983. - № 4. - S. 12 - 29.

142. Heldman D.R. Food process Engineering. Westpost, 1975. 401 p.

143. Khabanda O.P. Thermal Conductivity of Fruit Juices. Food Manufacture. - 1989. -№ 9. - P. 359.

144. Lozano I.E. Thermal Conductivity of apples as a function of Maisture content. Food Technology, 1984. - №11. - P. 134.

145. Luan Phan Cong, Jordan J.B. Fog droplets in electrostatic field. IEEE Trans. Geosci Electron, 1979, vol. 7. - № 4. - P. 250 - 252.

146. Maini S.B. Physico chemical characteristic in relation to markat quality off apples during storage. - Food Technology. - 1982. - № 12. - P. 72.

147. Prins L. Kaltetechnik, 1966. № 6. - S. 160 - 164.

148. Shamshin A.S. // Drying of thermolabile materials in oscillating mode Articles and abstracts. Voronezh State Technology Academy 2001 P 65.

149. Short B.F. The specific heat of Foodstuffs. The University of Texas Publication. - 1979. -№ 7. - P. 17.

150. Shehata M.A., Tahakhol M.S., Berger R.G., / The browining of wheat germ preparations. Enzymatic processes. // Chem. Microbiol. Technol. Lebensm. -1995.-№ 1-2, P.33-36.

151. Stabilization of wheat germ and its application in the food industry. / Vukobradovic R., Psodorov D. // Cereals/ 96. Sours and Future Civ.: 10th int Cereal and bread Congr. Porto Carras, 1996. P. 135.