Использование электроактивированного воздуха для интенсификации сушки зерна активным вентилированием

• Автор: Грачева, Наталья Николаевна
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Зерноград
• Количество страниц: 181 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1 Анализ состояния вопроса но интенсификации сушки зерна активным вентилированием

1.1 Необходимость сушки зерна.

1.2 Анализ установок для сушки зерна

1.3 Анализ способов интенсификации сушки зерна

1.3.1 Основные принципы интенсификации сушки зерна.

1.3.2 Способы интенсификации процесса сушки зерна

активным вентилированием.

1.3.3 Использование электротехнологий для интенсификации

сушки зерна
1.3.4 Анализ способов интенсификации процесса сушки зерна активным вентилированием с использованием озона
и электроактивированного воздуха.
1.3.5 Анализ теоретических исследований по влиянию ЭАВ
на процесс сушки зерна.
1.4 Проблемы реализации сушки зерна активным вентилированием
с использованием электроактивированного воздуха.
1.5 Способ сушки зерна активным вентилированием
с циклической подачей аэроионов в агент сушки.
1.6 Выводы по главе.
1.7 Цель и задачи исследования
2 Теоретические предпосылки описания влияния ЭАВ
на процесс сушки зерна
2.1 Описание механизмов тепло и влагообмена в зерновом слое
при сушке.
2.2 Описание процесса сушки зерна ЭАВ.
2.2.1 Описание концентрации аэроионов при сушке зерна
2.2.2 Критериальное уравнение сушки зерна
2.3 Выводы.
3 Планирование и методика проведения экспериментальных исследований
3.1 Цели экспериментальных исследований.
3.2 Определение факторов и уровней их варьирования.
3.3 Экспериментальное оборудование
3.4 Методика проведения эксперимента
3.4.1 Методика эксперимента по определению влияния ЭАВ
на показания термопар
3.4.2 План и методика многофакторного эксперимента по влиянию ЭАВ на интенсификацию процесса сушки зерна активным вентилированием
3.4.3 Методика факторного анализа
4 Обработка и анализ экспериментальных данных
4.1 Результаты экспериментальных исследований по влиянию ЭАВ
на показания термопар
4.2 Кривые сушки зерна при различных режимах
4.3 Результаты экспериментальных исследований изменения
температуры поверхности и центра зерновок при различных режимах сушки зерна.
4.4 Факторный анализ экспериментальных данных по нагреву зерна
4.5 Регрессионные модели сушки зерна при различных режимах.
4.5.1 Получение и анализ регрессионных зависимостей
ЖДт у1Уп,Т,У
4.5.2 Исходные данные для регрессионного анализа процесса сушки
с использованием термодинамических критериев
4.5.3 Факторный анализ экспериментальных данных, полученных
при сушке зерна электроактивированным воздухом
4.5.4 Регрессионный анализ процесса сушки с использованием
термодинамических критериев.
4.6 Экспериментальнотеоретическое описание критерия электроактивации
4.7 Выводы по главе.
5 Определение экономической эффективности применения
электроактивированного воздуха для сушки зерна активным
вентилированием.
Общие выводы
Литература


В Южном Федеральном округе погодные условия позволяют многие задачи по сушке зерна решать с помощью активного вентилирования. Сушкой зерна активным вентилированием называется процесс обработки материала наружным естественным или подогретым на несколько градусов (от 1 до 7 °С) воздухом, относительная влажность которого поддерживается на уровне равновесной конечной влажности зерна [8, , , 8, 0, 6]. Активное вентилирование способствует улучшению посевных, продовольственных и семенных качеств зерна и продуктов его переработки, обеззараживает зерновую массу. Для активного вентилирования чаще используются напольные установки и бункера активного вентилирования (рисунок 1. БВ вместимостью и тонн (по пшенице). Бункера активного вентилирования разрабатывались для небольших зернопроизводящих хозяйств, но успешно применяются и на крупных предприятиях но послеуборочной обработке и хранению зерна на хлебоприемных предприятиях. Такое широкое их применение обусловлено универсальностью применения. Существенным недостатком бункеров активного вентилирования, как и многих зерносушильных агрегатов, является низкая производительность, ограниченность для хранения и сушки высоковлажного зерна. Для устранения перечисленных недостатков необходимо интенсифицировать процесс сушки зерна активным вентилированием. Рисунок 1. Для интенсификации конвективной сушки зерновых культур предложены различные режимы и способы сушки зерна [, , , 2, 2, 5, 6]. Существует три основных способа конвективной сушки зерна: высокотемпературная сушка, низкотемпературная сушка и сушка активным вентилированием. Самый распространенный способ конвективной сушки - высокотемпературная конвективная сушка. Увеличение скорости сушки происходит за счет высокой температуры агента сушки - -0 °С. Разброс температур агента сушки связан с конструктивными параметрами сушильной техники и, как следствие, различным состоянием зернового слоя [, , 0]. Чем больше температура агента сушки, тем выше его скорость или скорость перемещения зерна в рабочей камере. При отсутствии перемещения возникает необходимость перемешивания зерна. В качестве агента сушки чаще всего используется не нагретый воздух, а его смесь с топочными газами. Высокая температура способствует быстрому нагреву зерновки, превращению его внутренней влаги в пар и выделению пара на поверхность зернового материала. МДж/кг испаренной влаги (при норме до 5 МДж/кг). Одним из развивающихся направлений создания энергосберегающих технологий сушки является низкотемпературная конвективная сушка зерна и семян. Принцип сушки тот же, что и при высокотемпературной сушке. Отличие - в невысокой температуре агента сушки - до °С [3, 9, 9, 0]. Данный способ сушки зерна применяется для просушивания высоковлажного зерна (более %) до влажности, безопасной для просушивания зерна в установках активного вентилирования. Недостатки данного способа сушки: неравномерность снижения влажности и нагрева зерна, что приводит к потере его продовольственных и посевных качеств, значительный расход энергии на удаление 1 кг влаги -до 3,5 Мдж/кг испаренной влаги. Активное вентилирование имеет ряд преимуществ, по сравнению с высокотемпературной и низкотемпературной сушкой зерна. Первое преимущество -отпадает необходимость нагревать агент сушки до высокой температуры. При активном вентилировании воздух подогревают на 1-7 °С только при влажности воздуха более %. Это снижает затраты на подготовку агента сушки и, как следствие, энергоемкость процесса. Невысокая температура теплоносителя не приводит к пересушиванию зерна, к потере продовольственных и посевных качеств. На удаление 1 кг влаги из высушиваемого материала требуется всего 1,5-2,5 МДж/кг удаленной влаги. Активное вентилирование, в отличие от высокотемпературной и низкотемпературной конвективной сушки, используется для снижения влажности, временного хранения и консервации зерна. Все перечисленные конвективные способы сушки в основном интенсифицируют только внешний тепломассоперенос. На удаление внутренней прочно связанной влаги данными способами сушки требуются большие затраты энергии и времени.