Существующие технологии и технические средства послеуборочной обработки зерна не в полной мере учитывают зональные особенности развития зерновой отрасли. В условиях Северо-Востока Российской Федерации с коротким вегетационным периодом и неустойчивой погодой в период уборки урожая допускаются значительные потери урожая. Даже при технически неизбежных потерях в полтора – два процента на сушку его приходится около 60% энергозатрат [СЭТТ-2, Т.1, с.23].
В лучших образцах зерносушилок расход теплоты составляет 4,2…4,5 МДж/кг исп. вл., а в отечественных зерносушилках сельскохозяйственного назначения – 5,5…6,5 МДж/кг исп. вл. Так как в стране необходимо высушивать 70…80% [СЭТТ-2, Т.4, с.7] зерна от валового сбора, то на его сушку необходимо затрачивать более 1 млн. т жидкого осветленного топлива. Следовательно, разработка и реализация энергосберегающих технологий и технических средств сушки зерна является актуальной задачей.
В современных зерносушилках в качестве агента сушки используется подогретый в топке воздух. Вследствие наличия в продуктах сгорания канцерогенных веществ, приводящих при их употреблении в пищу к онкологическим и другим заболеваниям, подогрев воздуха осуществляется в теплообменниках. Продукты сгорания топлива удаляются из топок с высокой температурой, а их КПД составляет 70…90% [ ].
В большинстве отечественных зерносушилок также не используется теплота нагретого зерна при его охлаждении, которая вместе с отработавшим в камере охлаждения воздухом удаляется в атмосферу.
Целью работы является обоснование и разработка технологий и технических средств активного вентилирования и сушки зерна с минимальными энергетическими и материальными затратами.
Для достижения этой цели сформулированы следующие основные задачи исследований:
- обоснование энергосберегающих технологий послеуборочной обработки зерна и технических средств активного вентилирования и сушки зерна;
- теоретическое обоснование процесса движения воздуха и влияния изменения направления его подачи в зерновой слой на эффективность процесса активного вентилирования и сушки зерна;
- исследование кинетики процесса сушки плотного слоя;
- оптимизация основных параметров сушильных установок бункерного типа;
- обоснование типоразмерного ряда установок бункерного типа для активного вентилирования и сушки зерна;
- проверка эффективности теоретических и экспериментальных разработок в производстве.
Объект исследования – технологии и технические средства активного вентилирования и сушки зерна.
Методы исследований.
При выполнении работы применялись методы статистического анализа; факторного эксперимента; математического и физического моделирования; регрессионного анализа; технико-экономической оценки; пакеты прикладных программ; специальные методики ВНИИЗ, ВИСХОМ, ВИМ; ГОСТы и ОСТы на испытания зерносушилок.
Научную новизну работы составляют:
- постановка научной проблемы использования теплоты дымовых газов и нагретого зерна в камере охлаждения бункерной зерносушилки;
- математические модели процесса сушки зернового слоя при переменных параметрах процесса;
- конструкции бункерных сушилок с низким удельным расходом энергии;
- конструкция бункера активного вентилирования с аэроразгрузочной камерой;
- четыре авторских свидетельства и один патент.
Практическая ценность и реализация результатов исследований. Проведенные исследования позволяют разработать энергоресурсосберегающие технические средства сушки и активного вентилирования в технологических линиях послеуборочной обработки зерна (ПОЗ).
Имеющиеся в диссертации научные положения и рекомендации позволяют на стадии проектирования и конструирования обосновать набор необходимого оборудования, параметры и режимы работы машин и поточных линий ПОЗ.
Научно-техническая продукция, созданная при выполнении диссертационной работы, доведена до состояния, пригодного для широкого внедрения в производство. Результаты исследования БАВ с аэроразгрузочной камерой и бункерных сушилок передана в АО «Брянскагромаш».
Зерноочистительно-сушильные линии успешно работают в сельскохозяйственных предприятиях Кировской области. Результаты научных исследований используются в учебном процессе инженерного факультета ВГСХА, СПбГАУ, ПГСХА.
Диссертационная работа выполнена в Вятской государственной сельскохозяйственной академии. Кроме того, в диссертацию включены исследования процесса сушки зернового слоя при переменных параметрах процесса, выполненные автором в период очной аспирантуры в 1976…1978 г.г. под руководством профессора кафедры сельхозмашин Ленинградского ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственного института К.Н. Капорулина и доцента кафедры сельхозмашин Кировского сельскохозяйственного института В.В.Леонтьева.
Направление исследований соответствует плану НИР приоритетных фундаментальных исследований по заданию 04.01 «Разработать научные методы обоснования рациональных технологий и комплексов технических средств для послеуборочной обработки, переработки зерновых культур, адаптированных к зональным условиям».
Реализация результатов исследования. Математические модели сушки, предложения по практическому совершенствованию технологии бункерных установок активного вентилирования и сушки зерна используются практической работе организациями, выполняющими проектирование и изготовление сушильных агентов ЗАО «СКБ по сушилкам «Брянскагромаш»» (г. Брянск), Пермским НИИСХ (г. Пермь), ЗАО «Агропромтехника» (г. Киров), ОАО «Котельнический механический завод».
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.