Повышение эффективности охлаждения зерна после сушки путем совершенствования конструктивных и технологических параметров аэродинамического охладителя

• Автор: Тельпук, Михаил Борисович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Великие Луки
• Количество страниц: 183 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1А Проблемы эффективного проведения сушки и охлаждения зерна в условиях СевероЗападной зоны РФ
1.2 Анализ существующих способов и технических средств сушки и охлаждения зерна под действием воздушного потока
1.3 Теплообменные процессы при охлаждении сыпучих материалов в подвижном слое с использованием искусственного холода и задачи исследований
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНА В АЭРОДИНАМИЧЕСКОМ ОХЛАДИТЕЛЕ
2.1 Обоснование кинетики охлаждения зерновой массы при перемещении ес в аэродинамическом охладителе
2.2 Математическое моделирование процесса перемещения зерна в аэродинамическом охладителе.

2.3 Теоретическое обоснование оптимальных параметров фузонесутце

го канала аэродинамического охладителя

3 ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНА ПОСЛЕ СУШКИ.
3.1 Программа экспериментальных исследований процесса охлаждения зерна после сушки.
3.2 Описание экспериментального аэродинамического охладителя
3.3 Измерительные приборы и методика исследования воздействия конструктивных и технологических параметров аэродинамического охладителя на процесс охлаждения зерна
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССА ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНА В АЭРОДИНАМИЧЕСКОМ ОХЛАДИТЕЛЕ.
4.1 Математическое моделирование зависимости конструктивных и технологических параметров аэродинамического охладителя при охлаждении зерна.
4.2 Исследование кинетики процесса охлаждения зерна в аэродинамическом охладителе
4.3 Исследование влияния интенсивности процесса охлаждения зерна в
аэродинамическом охладителе на качественные показатели семян
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗЕРНА ПОСЛЕ СУШКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ОХЛАДИТЕЛЯ.
ОБЩИЕ ВЫВОДТЛ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Диссертация изложена на 4 машинописных страницах, включая список литературы из 5 наименований (в том числе 5 на иностранном языке), содержит рисунка, 6 таблиц и приложения. Автор выражает глубокую признательность коллективу инженерного факультета академии за своевременные советы и замечания. Отдельно хотелось бы поблагодарить коллектив хозяйства СГТК «Красное знамя» за помощь в проведении полевых испытаний. Считаю своим долгом выразить глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю доктору технических наук, профессору Морозову Владимиру Васильевичу за научное руководство, консультации и ценные советы во время выполнения и написания диссертации. Одной из важных и ответственных операций послеуборочной обработки зерна является его сушка. К современному зерносушильному оборудованию предъявляются серьезные требования в отношении эффективного охлаждения зерна после сушки. Одним из критериев позволяющих оценивать эффективность работы охладительных устройств зерносушилок является конечная температура зерна. В соответствии с требованиями ГОСТ - на зерновые сушилки: «температура зерна после охлаждения не должна превышать °С при температуре наружного воздуха ниже °С. Если температура воздуха выше °С, то температура охлажденного зерна не должна превышать его температуру более чем на 8°С» []. Такие жесткие требования к температуре охлажденного зерна накладывают на охладительные устройства большую ответственность за конечный результат. В противном случае из-за недостаточного охлаждения может произойти самовозгорание просушенного зерна и снижения его качественных показателей при дальнейшем хранении []. В ходе сравнительного анализа работы охладительных устройств зерносушилок выявлено, что большинство из них не полностью обеспечивают охлаждение нагретого материала в соответствии с агротехническими требованиями. С, что превышает допустимую разницу в 8°С [2]. Однако, основной причиной недостаточно эффективной работы шахтных и колонковых охладителей является то, что обработка зерна в них производится в плотном слое при очень малых значениях скорости воздуха 0,3. Как следствие наблюдается большая неравномерность процесса охлаждения по толщине слоя, а длительность протекания его равна . Быстрее всех охлаждаются слои зерна, расположенные вблизи мест входа воздушного потока в зерновую массу и наоборот. Последствия неравномерности тепломассообменных процессов при охлаждении зерновой массы отрицательно сказываются на качественных показателях работы охладителей [, ]. Наряду с охладительными устройствами зерносушилок, работающими с плотным слоем зерна, в производстве применяются охладительные устройства с псевдоожиженным (подвижным) слоем зернового материала. Интенсивность теплообмена в вышеуказанных устройствах в 4 раза больше, чем при прохождении газов через неподвижный слой, и в раз выше, чем при внешнем омывании неподвижного слоя газами, коэффициент теплоотдачи в установках с подвижным слоем в . Многие исследователи отмечают, что охлаждение более перспективно проводить в разрыхленном слое [, ]. Псевдоожижение обрабатываемого материала позволяет омывать охлаждающим воздухом одновременно всю поверхность зерна, тогда как в плотном слое омывается лишь незначительная часть поверхности зерновки, свободная ог соприкосновения с соседними зернами. Вследствие это-го процесс тепломассообмена в разрыхленном слое протекает более равномерно и интенсивно, чем в плотном []. Разнообразные, как по конструкции, так* и по гидродинамическим и тепловым режимам работы агрегаты используют для сушки и охлаждения не только силыюсыпучих зернистых материалов, например минеральных и органических солей, но и материалов, подверженных комкованию, например для сульфата аммония, поливинилхлорида, полиэтилена и некоторых других полимеров, а также пастообразных материалов, растворов, расплавов и суспензий [, 7]. Охладительные устройства непрерывного действия с псевдоожпжен-ным слоем возможно классифицировать по способу теплообмена и способу псевдоожижения зернового слоя. Данная классификация представлена на рисунке 1. Рисунок 1. Классификация установок для охлаждения зерна в псев-доожиженном слое.