Совершенствование технологического процесса сушки зерна пшеницы и обоснование конструктивных параметров сушилки с псевдоожиженным слоем

• Автор: Волженцев, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения.

Введение.

1. Состояние вопроса, цель и задачи и исследования

1.1 Определения и терминология

1.2 Анализ существующих способов сушки зерновых культур.

1.3 Анализ конструкций зерносушилок с псевдоожижением зернового слоя

1.4 Технологические требования, предъявляемые к сушке зерна.

Параметры, влияющие на процесс сушки

1.5 Анализ влияния газораспределительных устройств

на характеристику псевдоожижения

1.6 Обоснование необходимости проведения исследований.
1.7 Выводы, цель и задачи исследования
2. Теоретические исследования процесса сушки в псевдоожижениом слое.
3. Программа и методика проведения экспериментов
3.1 Устройство и технологический процесс работы экспериментальной
зерносушилки
3.2. Программа исследований.
3.3 Методика исследований.
4. Результаты и анализ экспериментальных исследований.
4.1 Технологические свойства семян пшеницы
4.2 Влияние конструктивнотехнологических параметров экспериментальной зерносушилки на качество ожижения
зернового материала.
4.3 Влияние технологических параметров экспериментальной зерносушилки на качество сушки зерна
4.4 Выводы.
5. Методика расчета и проектирования сушилок зерна, работающих
по принципу его псевдоожижсния.
5.1. Исходные данные и условия расчта
5.2 Тепловой расчт.
5.3 Основные геометрические размеры.
5.4 Гидравлический расчет сушилки.
6. Производственная проверка и оценка техникоэкономической эффективности экспериментальной сушилки.
6.1 Определение теплотехнических характеристик экспериментальной установки для сушки зерна.
6.2 Производственная проверка технологии сушки зерна в экспериментальной установке.
6.3 Рекомендации по эксплуатации сушилки
6.4 Расчет экономической эффективности предлагаемой технологии
6.5 Выводы
Общие выводы и рекомендации производству
Список литературы


Если сравнивать это состояние с кипящим слоем в плотной фазе, то слой в разбавленной фазе не имеет верхней границы (свободной поверхности); твердые частицы перемещаются относительно ограничивающих стенок сосуда, и концентрация твердых частиц в газе становится значительно меньше. Изложенные соображения, возможно, создали впечатление, что переход от неподвижного слоя зерна к состоянию разбавленной фазы кипящего слоя происходит плавно, без каких-либо толчков и колебаний. В действительности, как правило, имеются отклонения от идеального поведения. В зерносушении наиболее распространен конвективный метод сушки, при котором тепловая энергия передается к зерну от нагретого газа (воздуха или смеси воздуха с продуктами сгорания топлива). Состояние зернового слоя определяет величину активной поверхности зерна, контактирующей с агентом сушки, а следовательно, и интенсивность процесса сушки [2]. Наряду с традиционным и наиболее распространенным конвективным методом сушки разрабатывают и применяют другие. В создание современной теории сушки большой вклад внесли такие ученые как А. В. Лыков, Г. К. Филоненко, И. М. Федоров, А. С. Гинзбург, П. Д. Лебедев, П. Г. Романков, Б. М. Смольский, В. В. Красников и др. Большое значение для совершенствования технологии и техники сушки зерна имеют научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы В. И. Атаназевича, В. И. Алейникова, А. П. Гержой, В. И. Жидко, М. А. Жукова, П. Д. Лебедева, В. А. Резчикова, Б. Н. Сажина, Ю. Л. Фрегера. Среди зарубежных ученых эти проблемы изучали A. Auzelins, J. Baumgartner, М. Bohm, V. Havelsky, P. Howard и др. Теплота может быть передана зерну от нагретой поверхности кондукцией (теплопроводностью), в связи с чем этот метод сушки называют кондуктивным. В качестве нагретой поверхности используют трубы, обогреваемые паром, горячей водой или газом. Образующийся водяной пар поглощается холодным или нагретым воздухом, подаваемым в сушильную камеру. Скорость кондуктивной сушки зависит от температуры греющей поверхности и толщины зернового слоя []. Кондуктивную сушку используют на мукомольных и крупяных заводах, главным образом для подогрева зерна и небольшого снижения влажности при подготовке его к переработке. В комбинации с конвективной сушкой ее применяют также и в зерносушилках, выпускаемых некоторыми зарубежными фирмами. Кондуктивный теплоподвод используют в вакуум-сушилках. Сушка под вакуумом позволяет повысить интенсивность процесса и испарять влагу при более низкой температуре зерна, чем при обычной конвективной сушке. При терморадиационной сушке подвод теплоты к зерну осуществляют от генераторов инфракрасного излучения или солнечными лучами. Внимание к использованию солнечной энергии как источника теплоты для сушки зерна в последнее время все более повышается. Не потеряла своего значения и простейшая воздушно-солнечная сушка. Ее рекомендуют проводить в сухую и ясную погоду на специально оборудованных деревянных, кирпичных, асфальтовых или глинобитных площадках. Зерно в зависимости от влажности рассыпают слоем толщиной 0. На 1 т зерна необходимо примерно м2 площади. В течение дня при благоприятных погодных условиях влажность зерна может быть снижена на 3. При периодическом перемешивании и провеивании зерна сушка значительно ускоряется. При этом полностью сохраняются семенные и продовольственные свойства зерна, ускоряется послеуборочное дозревание, снижается зараженность вредителями. Вместе с тем солнечная сушка весьма трудоемка, зависит от метеорологических условий, требует специально оборудованных площадок [J. В России и за рубежом накоплен достаточно большой экспериментальный материал по использованию инфракрасного облучения (ИК-облучения) для сушки зерна. Созданы полупроизводственные зерносушильные установки; имеются промышленные установки небольшой производительности для удаления поверхностной влаги с промытого зерна, направляемого на переработку. При ИК-облучении плотность теплового потока на поверхности зерна в . Однако специфические свойства зерна не допускают такого интенсивного нагрева. К тому же зерно в целом малопроницаемо для инфракрасного излучения. Так, при использовании светлых излучателей проницаемость слоя толщиной в одно зерно составляет только %, а слоя толщиной в два зерна— всего лишь 5% [].