Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Вятская государственная сельскохозяйственная академия»
На правах рукописи
Наймушин Михаил Игнатьевич
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ АКТИВНОГО ВЕНТИЛИРОВАНИЯ И СУШКИ ПРИ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКЕ ЗЕРНА
Специальность: 05.20.01 - технологии и средства механизации сельского хозяйства
ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени
доктора технических наук
Научный консультант: заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Сычугов Николай Павлович
Киров- 2006
Введение.
1. Состояние проблемы и задачи исследования.
1.1.Состояние семеноводства зерновых культур в Кировской области.
1.1.1. Технологии и технические средства послеуборочной обработки зерна в селекции, первичном семеноводстве и фермерских хозяйствах.
1.1.2. Технологии и технические средства активного вентилирования и сушки зерна в семеноводческих и рядовых хозяйствах.
1.2. Технологии и технические средства активного вентилирования и сушки зерна за рубежом.
1.3. Обзор исследований процессов активного вентилирования и сушки зерна.
1.3.1. Сушка единичного зерна и плотного неподвижного слоя.
1.3.2. Особенности активного вентилирования и сушки зерна в установках с кольцевой камерой.
1.4. Методы оптимизации зерносушилок.
1.5. Постановка проблемы, ее содержание и основные положения.
2. Теоретические предпосылки к обоснованию технологических процессов и конструкций установок активного вентилирования и зерносушилок бункерного типа.
2.1. Макрокинетический анализ сушки зернового слоя.
2.1.1. Сушка плотного неподвижного слоя.
2.1.2. Сушка плотного подвижного слоя при перекрестном пронизывании его сушильным агентом.
2.1.3. Сушка с реверсированием сушильного агента.
2.1.4. Особенности сушки в бункерах с радиальным воздухораспределением.
2.2 Математическое описание процесса сушки в бункерной зерносушилке.
2.2.1 Математическая модель процесса сушки зерна в установке периодического действия.
2.2.2 Математическая модель процесса сушки зерна в установке непрерывного действия.
2.3. Аэродинамика существующих зерносушилок.
2.3.1 Общие уравнения движения воздуха в неподвижном зерновом слое.
2.3.2 Потери давления воздушного потока в шахтных зерносушилках.
2.3.3 Потери давления воздушного потока в бункерных зерносушилках.
2.3.4 Влияние компоновки воздушного тракта на экономичность зерносушилок.
2.4 Выводы.
3 Экспериментальные исследования процесса сушки плотного зернового слоя.
3.1 Задачи и программа экспериментальных исследований
3.2 Экспериментальная установка и методика исследований
3.2.1 Обработка результатов измерений.
3.3 Исследование кинетики сушки плотного слоя при переменных режимах.
3.2 Влияние чередования продувки подогретым и неподогретым воздухом на процесс сушки плотного слоя.
3.3 Влияние реверсирования сушильного агента на процесс сушки плотного слоя.
3.4 Исследование процесса сушки плотного слоя при интенсивных режимах
4 Оптимизация основных параметров и режимов работы установок для активного вентилирования и сушки зерна.
4.1. Оптимизация основных параметров аэроразгрузочной камеры вентилируемого бункера БВ-40.
4.2. Оптимизация бункерных сушилок периодического действия СБ-2 и СБ-4.
4.3. Оптимизация бункерной сушилки непрерывного действия СБНД-10.
5.Результаты исследований и испытаний модернизированного вентилируемого бункера с аэроразгрузочной камерой
5.1. Техническая характеристика и конструктивные особенности производственной установки
5.2 Результаты производственных исследований при работе бункера в режиме вентилирования и оценка технологической эффективности установки
5.2.1. Параметры воздушного потока при различном уровне зерна в бункере
5.2.2. Распределение воздушного потока в слое зернового материала
5.3. Результаты производственных испытаний процесса работы бункера в режиме аэродинамической выгрузки зерна
5.3.1. Изменение параметров воздушного потока в аэроразгрузочной камере
5.3.2. Равномерность выгрузки зерна по высоте бункера
5.4. Характеристика качества зернового материала
5.5. Результаты предварительных испытаний и показатели экономической эффективности исследуемого бункера
5.6. Выводы
6 Результаты исследов5аний и испытаний сушильных установок
6.1 Исследование процесса сушки зерна в бункерных установках периодического действия
6.1.1 Исследование и испытание переоборудованного и непереоборудованного вентилируемого бункера К-878
6.1.1.1 Конструкция макета производственной установки и методика исследования
6.1.1.2 Результаты экспериментальных исследований переоборудованного и не переоборудованного сушильных бункеров
6.2 Исследование рабочего процесса бункерной зерносушилки непрерывного действия СБНД-10
6.3 Совершенствование конструкции шахтной зерносушилки С-20
6.4 Исследование лотковых зерносушилок
Выводы.
7. Реализация результатов исследований и их экономическая эффективность.
7.1. Внедрение результатов исследований в производство.
7.2. Экономическая эффективность внедренных разработок.
Общие выводы.
Список литературы
Приложения
Введение
Многовековой опыт обеспечения населения продовольствием свидетельствует о том, что технологии и технические средства первостепенно влияют на сохранность производимой сельскохозяйственной продукции и определяют технический уровень развития агропромышленного комплекса. По прогнозу Российского зернового союза к 2010 году производство зерна в Российской Федерации достигнет 115 млн. тонн, что потребует переоснащения материально-технической базы.
Уборка урожая напрямую зависит от климатических условий, которые изменяются как в течение уборочного сезона, так и в разные годы что влияет на состав зернового вороха, его влажность и засоренность,которые также изменяются в широких пределах, что сказывается на его сохранности. Зачастую влажность зерна достигает более 24%, что требует его немедленной сушки. В случае задержки с обработкой влажного вороха (мала производительность сушилок, поломки машин, отсутствие топлива для его сушки) происходит снижение качественных показателей зерна, а зачастую и его невосполнимая потеря.
Увеличить срок безопасного хранения позволяют установки активного вентилирования разнообразных конструкций [ ]. Однако большинство из них требуют дополнительных перевозок, перегрузок зерна, что также приводит к его потерям. В последнее время получили распространение приемные бункера с аэрожелобами, используемые вместо завальных ям. Однако из-за неравномерности загрузки не обеспечивается равномерное вентилирование всей массы зерна, а последовательность его выгрузки, начиная с конца аэрожелоба, увеличивает срок нахождения зерна в начале аэрожелоба, что также может привести к его порче. Кроме того, значительная длина транспортирования приводит к необходимости применения вентиляторов, создающих высокие расходы и давления, что увеличивает энергозатраты на послеуборочную обработку зерна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
