Повышение эффективности воздухораспределительных систем бункеров активного вентилирования зерна

• Автор: Пиляева, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 05.20.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 126 с.

Введение.

Глава 1. Анализ существующих технологий и активного вентилирования

в зерносушильных установках

1.1. Свойства зерновой массы как объекта активного

вентилирования.

1.2. Способы сушки зерна.

1.3. Сушка зерна при различном состоянии слоя зерна

1.4. Виды вентилирования.

1.4.1. Особенности сушки зерна в бункерах активного вентилирования

1.4.2. Классификация установок активного вентилирования

1.4.3. Анализ существующих конструкций бункеров активного

вентилирования
Выводы по главе и постановка задач исследования
Глава 2. Теоретические исследования установок бункерного типа
2.1. Теоретическое исследование аэродинамики воздухораспределительных
систем установок с плотным слоем материала.
2.1.1 Аэродинамические модели бункерных установок
2.1.2. Радиальная схема воздухораспределен и я со сплошным наружным цилиндром.
2.2.Моделирование теплои влагообмена в бункерных установках
Выводы но главе.
Глава 3. Методика проведения экспериментальных исследований
3.1.1. Программа проведения экспериментальных исследований.
3.1.2. Алгоритм проведения экспериментальных исследований.
3.1.3. Методика определения основных показателей в процессе сушки и активного вентилирования зерновой массы
3.1.4. Методика планирования полного факторного эксперимента
3.2. Идентификация процесса сушки зерна в бункерных
установках
3.3. Аналитическое моделирование процесса сушки зерна в бункерных
установках
Выводы по главе.
Глава 4. Проверка адекватности математической модели
4.1. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований
4.1.1. Результаты исследований по определению тепловлажпостных
характеристик плотного слоя зерна.
4.2. Верификация математической модели
4.3. Методика оценки эффективности бункерных сушильновентиляционных установок
4.4. Предлагаемые технические решения, позволяющие интенсифицировать
тепловлагоперенос в бункерных установках
Выводы по главе.
Глава 5. Техникоэкономическое обоснование разработанной конструкции
бункера активного вентилирования.
5.1. Техникоэкономические показатели
5.2. Производственные испытания.
Выводы но главе
Общие выводы и рекомендации.
Библиографический список
Приложения
Введение


Именно поэтому в восточных регионах Сибири широкое использование получило активное вентилирование зерна, которое осуществляют в целях сохранения качества сырого и влажного зерна до сушки посредством снижения его температуры, а также охлаждения хранящихся партий для повышения их стойкости. Этот технологический прием обеспечивает, вопервых, существенное снижение энергии в сравнении с термической сушкой. Вовторых, повышается качество семян или зерна за счет мягкого завершения биохимических процессов, связанных с созреванием и стабилизацией белковоферментного комплекса. Втретьих, прием не требует сложного оснащения или больших капитальных вложений. Поэтому не случайно, что на базе активного вентилирования были разработаны технологии, которые широко применяются при обработке основных объемов высококачественного зерна в ряде аграрно развитых стран США, Канада, Австралия. Учитывая названные важные преимущества, прием активного вентилирования может быть значительно распространен для первичной обработки влажного зерна в хозяйствах. Уборочная влажность при этом может составлять до в зависимости от культуры. Для внедрения приема необходимо наладить выпуск установок для активного вентилирования в помещениях зерноскладов или на площадках. Свойства и строение различных зерновых культур обуславливают особенности их вентилирования. Зерновка имеет капиллярнопористую структуру со сложным строением отдельных частей. Радиус микрокапилляров менее К 3 см, а макрокапилляров более КГ5 см. Активная поверхность зерна, через которую происходит влагообмен с окружающей средой, в сотни тысяч раз превышает площадь геометрической поверхности зерна. Снаружи зерновка покрыта плодовой оболочкой перикарпием, которая образуется из стенок завязи и состоит из трех слоев крупных толстостенных одревесневших клеток, пустых внутри. Она имеет большое количество микропор и капилляров, поэтому удаление влаги из зерна незатруднительно. Семенная оболочка образуется из стенок семяпочки и также состоит из трех слоев клеток, но мелких и неправильной формы. Она обладает слабой проницаемостью паров воды, что ухудшает процесс сушки. Алейроновый слой пшеницы состоит всего из одного ряда клеток. У пшеницы толщина плодовой и семенной оболочек колеблется от 0, до 0, мм, а алейронового слоя от 0, до 0, мм, на него приходится 4 массы зерна. Эндосперм основная часть зерновки. Представляет собой мучнистое ядро, в котором сосредоточены запасные питательные вещества. В центре эндосперма клетки крупные, тонкостенные, часто неправильной формы. На эндосперм в пшенице приходится массы зерна, а 1, приходится на зародыш. Также в состав зерна входят белки, жиры, углеводы, вода и различные минеральные вещества. Активная поверхность зрен, способная адсорбировать влагу, представляет собой площадь поверхности стенок капилляров, пронизывающих зерно. Интенсивность перемещения влаги внутри зерна способствует образованию и развитию микротрещин. Чем выше скорость перемещения влаги, тем выше интенсивность образования трещин. Влага, находящаяся в капиллярах оболочек зерна, вследствие углубления зоны испарения быстро превращается в пар. Резкое увеличение объма образующегося пара вызывает деструктивные изменения оболочек и поверхностного слоя зерна. Появляющиеся в процессе сушки трещины могут находиться внутри эндосперма или выходить на поверхность, при этом могут быть повреждены алейроновый слой, а затем и оболочки. Если трещины и нарушают алейроновый, служащий хранилищем питательных веществ для зародыша, то посевные качества зерна при этом не снижаются. Таким образом, изменения технологических свойств зерна могут возникать не только по причине его першрева, но и вследствие искусственного нарушения связи влаги с тврдым скелетом зерна 8 . Таблица 1. Наимено вание Толщина,мм Ширина мм Длина, мм Критическая скорость,мс Плот ность, гсм3 Масса шт. Относительная влажность представляет собой отношение массы влаги, содержащейся в зерне, к общей массе зерна. Скважистость, отношение объма межзернового пространства ко всему объму, занимаемому зерновой массой.