Разработка ресурсосберегающих процессов сушки зерна злаковых и семян масличных культур с использованием теплонасосных технологий

• Автор: Бритиков, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.18.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 302 с. : 30 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Современное состояние теории, техники и технологии сушки зерна злаковых и масличных культур с использованием теплонасосных технологий
1.1. Основные закономерности процесса сушки зерновых
культур
1.2. Обзор сушилок для сушки зерновых культур
1.3. Эффективные способы консервирования сырья с
помощью антиоксидантов
1.4. Современное состояние применения зерносушилок с использованием теплонасосной установки
1.5. Оценка энергетических возможностей применения
тепловых насосов при конвективной сушке зерна
1.6. Методология системного подхода в задачах исследования замкнутой сушильной технологической системы с тепловым насосом
1.7. Анализ литературного обзора, научная концепция, формулировка цели и основных задач исследований
Глава 2. Моделирование процесса сушки зерна в прямоточной шахтной зерносушилке
2.1. Формирование подхода к моделированию тепло- и массопереноса в процессе сушки зернистого материала»
2.2. Математическая модель процесса сушки в подвижном слое дисперсного материала при перекрестном движении
зернового слоя и сушильного агента
2.3. Численное решение математической модели процесса сушки зерна при перекрестном движении зернового слоя и агента сушки

2.4. Идентификация параметров модели по экспериментальным данным
2.5. Аналитическое решение математической модели
связанного тепломассопереноса при конвективной сушке зерна 96 Глава 3. Применение теплонасосных технологий для повышения эффективности процесса конвективной сушки зерна
3.1. Компенсация потерь эффективности процесса сушки
зерна в шахтной зерносушилке с тепловым насосом
3.2. Утилизация теплоты высушенного зерна в шахтной зерносушилке с парокомпрессионным тепловым насосом
3.3. Применение пароэжекторного теплового насоса
в технологии зерносушения
3.5. Алгоритм управления процессом сушки в зерносушилке с ПЭТН
3.6. Комбинированная схема изотермической сушки зерна в прямоточной шахтной зерносушилке с двухступенчатой теплонасосной установкой
Глава 4. Исследование гидродинамических и кинетических закономерностей процесса сушки зерновых культур
4.1. Экспериментальная установка и методика исследований
4.2. Исследование гидродинамики процесса сушки зерна
4.3. Исследование гидродинамики процесса сушки овса
4.4. Кинетические закономерности процесса сушки зерновых культур
4.5. Исследование сложных кинетических реакций в ячмене методом термического анализа
4.6. Исследование форм связи влаги в зерне овса методом дифференциально-термического анализа
Глава 5. Методологический подход к расчету и проектированию перспективных конструкций зерносушилок

5.1. Построение эмпирической модели кинетики сушки
зерновых культур
5.2. Математическая модель процесса сушки зерновых
культур при переменном теплоподводе
5.3. Реализация предлагаемого подхода к проектированию зерносушилки
5.4. Разработка конструкции сушилки с применением переменных режимов
5.5. Энергосберегающая технология зерносушения в двухступенчатой теплонасосной установке и алгоритм управления для ее осуществления
Глава 6. Научное обоснование осциллирующих режимов сушки семян масличных культур
6.1. Экспериментальная установка и методика проведения исследований
6.2. Исследование термоустойчивости и форм связи влаги методами термического и термогравиметрического анализов в семенах льна
6.3. Исследование гидродинамики процесса сушки семян льна
в осциллирующих режимах
6.4. Исследование кинетических закономерностей сушки
семян льна
6.5. Математическая модель процесса сушки семян льна при осциллирующих режимах
6.6. Обоснование использования антиоксидантов на интервале между циклами нагрева и охлаждения при подготовке семян масличных культур к хранению
Глава 7. Инновационные решения в технологии зерносушения
7.1. Способ сушки семян масличных культур по несимметричной схеме осцилляции с циклическим вводом антиоксиданта
вследствие их уноса:
(1.56)
Рассмотрен случай, когда вся подводимая перегретым паром теплота расходуется на испарение влаги из крупинок и их температура равна температуре насыщения пара. Общее количество теплоты, полученной частицей с радиусом Я
где С„ - расход перегретого пара в единицу времени на единицу длины сушильной камеры, кг/(с-м).
Математическая модель процесса сушки круп в псевдоожиженном слое с учетом распределенности параметров представлялась в виде:
В полученной математической модели (1.58) неизвестными являлись плотность крупинок на границе г0, коэффициент уноса а и коэффициент перемешивания О. Данная модель может быть использована с целью получения необходимой информации для оптимизации и управления процессом сушки круп в псевдоожиженном слое перегретым паром атмосферного давления.
Я2 2( х, Я,т)
(1.57)
й[и(х,т)г(х,т)] _ по12[и(х,т)г(х,т)]
- и

СІТ сіх
(1.58)
1.2. Обзор сушилок для сушки зерновых культур
Разделение зерносушилок по их конструктивным признакам на барабан-