Импульсная инфракрасная сушка семенного зерна

• Автор: Проничев, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Условные обозначения.

ГЛАВА 1. Современное состояние сушки и термообработки зернопродуктов инфракрасными лучами

1.1. Способы термической обработки растительного сырья.

1.2. Применение инфракрасных лучей для сушки и термообработки растительных материалов.

1.3. Развитие инфракрасной техники для обработки зерна

1.4. Зерно пшеницы как объект обработки. Физикохимические свойства зерна. Оптические свойства зерна

1.5. Кинетика сушки

1.6. Источники инфракрасных лучей. Их применение для сушки и термообработки растительных материалов. Влияние ИКлучей

на микрофлору зерна.

1.7. Выбор рационального типа ИКгенератора
для инфракрасной сушки зерна
1.8. Выводы. Цели и задачи исследования..
ГЛАВА 2. Описание экспериментальных установок
и методики эксперимента.
2.1. Разработка информационноизмерительной системы по управлению процессом ИКсушки зерна
2.2. Реализация информационноизмерительной системы
на экспериментальной установке ЦХ0. Описание экспериментальной установки.
2.3. Организация осциллирующего режима ИКсушки зерна
с похмощью информационноизмерительной и управляющей системы
2.4. Методика проведения эксперимента.
2.5 Объект облучения зерно пшеницы Московская
Результаты и выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования
по импульсной ИКсушке пшеницы.
3.1. Кинетика сушки
3.2. Влияние высоты подвеса ИКизлучателя на время сушки
семенного зерна
3.3. Анализ и практическое применение полученных и сохраненных данных с применением информационноизмерительной и управляющей системы
3.4. Влияние вида подложки и ее расположения в сушильной камере
на кинетику инфракрасной сушки пшеницы.
3.5. Экспериментальные исследования энергетического поля лампы
i i 0
Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. Анализ кинетики процесса ИКсушки и семенных качеств высушенного зерна. Методика расчета промышленной сушилки
4.1. Анализ кривых сушки.
4.2. Определение расхода и стоимости электроэнергии в зависимости от высоты подвеса ИКизлучателя.
4.3. Связь кинетики ИКсушки исследованного материала
с его облученностью
4.4. Влияние температуры нагрева зерна при импульсной инфракрасной
сушке на семенные качества.
Выводы по главе 4
ГЛАВА 5. Разработка промышленной ИКсушилки
5.1. Обоснование выбора расположения ИКизлучателей в камере сушильной установки
5.2. Реализация выбранного рационального режима импульсной ИКсушки
с помощью прибора УТ.
5.3. Конструктивное оформление процесса импульсной ИКсушки семенного зерна.
5.4. Математическая модель конструктивного расчета сушилки
5.5. Расчет экономической эффективности применения ИКсушилки
Выводы по главе 5
Общие выводы по работе.
Литература


Общее количество энергии излучения, падающего на облучаемое тело в единицу времени, делится на поглощательную Л, отражательную R и пропускательную способность D (в некоторых источниках отмечаются другие обозначения пропускателыюй способности - X^ (Г. Н. Грибкова, В. Афанасьев и др. Большинство влажных материалов растительного происхождения обладают значительной поглощательной способностью по отношению к ИК-излучению, которая зависит от поверхности, строения, формы и химического состава тела [, ]. Важно учитывать в расчетах особенность проникновения ИК-лучей в материал. Глубина проникновения инфракрасных лучей в прогреваемый материал зависит от его свойств, характера поверхности, длины волны. Для коллоидных капиллярно-пористых продуктов, таких как тесто, хлеб, мука, зерно, глубина проникновения ИК-лучей может составлять от десятых долей до нескольких (менее семи) мм [, ,,1, 2,]. Применение ИК-облучения создает во много раз большую плотность потока теплоты, чем при конвективной сушке, что позволяет достичь значительно больших скоростей прогрева высушиваемого материала [6]. В работах Л. Я. Ауэрмана, A. C. Гинзбурга, С. В. Зверева и других отмечено, что ИК-сушка и применение ИК-лучей положительно влияют на качество хлеба, приготовленное тесто из проросшего, но ИК-облученного зерна, повышение качества фуражного зерна в процессе микронизации. Биологическое воздействие ИК-облучения (термическое) значительно увеличивает важность ИК-лучей в процессе сушки, так как тем самым дает возможность произвести дезинсекцию зерна, не прогревая его выше допустимого предела, так как вредители сильнее поглощают ИК-излучение, чем зерно (Красников - г. Адриянов - г. Академиком A. B. Лыковым разработана теория сушки, в которой отмечается, что процесс теплообмена неотделим от массообмена. При нагревании влажных тел во время сушки, температурный градиент вызывает движение влаги в жидкой и парообразной формах, поэтому при неизотермической сушке внутренний массоперенос осуществляется под действием как влагосодержания, так и температуры [7]. В настоящее время существуют различные мнения о применении ИК-лучей в пищевом производстве, а также о том, для каких целей их целесообразнее всего применять. В литературе приводятся данные, об экономически и технически выгодной эксплуатации инфракрасных зерносушилок [6]. По сравнению с другими видами сушки, удельные энергозатраты при ИК-сушке на один кг испаренной влаги составляют наименьшее значение, равное 0,9. Вт-ч. Однако влияние новых перспективных методов энергоподвода, в частности ИК-лучей, требует дальнейших исследований ИК-облучения для сушки семенных материалов. По данным Б. В. Даммана, И. Ф. Пяткова и других [-, , , , 7, 8, 7], ИК-сушка является эффективным, вызывающим повышение кондиционных свойств материала и сокращающим время его сушки. Параллельно проводимым исследованиям по воздействию инфракрасных лучей на процесс сушки разрабатывались экспериментальные, полупроизводственные и производственные установки для сушки и дезинсекции зерна. На данный момент имеется накопленный опыт по разработке установок для ИК нагрева сыпучих материалов. В основном это микронизаторы и установки для высокотемпературной обработки пищевых материалов. Отличительными признаками ИК-установок являются тип применяемых излучателей и способы транспортировки обрабатываемых продуктов. Излучатели характеризуются формой, материалом и способом нагрева излучающего тела, что в свою очередь определяет конструктивное оформление блоков ИК-излучателей и параметры потока излучения (плотность, спектр). Одним из основных элементов ИК-установки является транспортирующее устройство, так как его основной задачей является перемещение продукта через зону обработки. В основной своей массе транспортируемющие устройства выполняются в виде ленточных транспортеров, в том числе и вибротранспортеров. Также в литературе описаны установки с винтовым транспортером и барабанного типа, где перемещение зерна происходит во вращающейся трубе. Принципиальная схема микронизатора на базе ленточного транспортера дана на рис. Рис.