Вдосконалення процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі
Визначення параметрів процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі. Дослідження процесу сушіння вороху льону при поперемінній подачі сушильного агента і холодного повітря. Розробка і дослідження пристроїв для інтенсифікації даного процесу.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 05.01.2014 |
| Размер файла | 40,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЛУЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
УДК 631.365.22
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
ВДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ ВОРОХУ ЛЬОНУ В НЕРУХОМОМУ ТОВСТОМУ ШАРІ
05.20.01 - Механізація сільськогосподарського виробництва
ПОДОЛЯК ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ
Луцьк - 1999
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Луцькому державному технічному університеті.
Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент
Дідух Володимир Федорович,
Луцький державний технічний університет,
доцент кафедри сільськогосподарського машинобудування
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор
Рогатинський Роман Михайлович,
Тернопільський державний технічний університет ім. Івана Пулюя, професор кафедри технології машинобудування
кандидат технічних наук, доцент
Горбовий Артур Юліанович,
Львівський державний аграрнний університет, доцент кафедри експлуатації МТП
Провідна установа: Національний аграрний університет, м. Київ, кафедра механіки і ТММ
Захист відбудеться “_26”__лютого___ 1999 року об 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 32.075.01 для захисту дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук в Луцькому державному технічному університеті за адресою: 263018, м. Луцьк, вул. Львівська, 75, навчальний корпус В, аудиторія 138.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Луцького державного технічного університету (вул. Львівська, 75).
Автореферат розісланий “_25__”___січня __ 1999 року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Попко В.Й.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
льон сушіння нерухомий повітря
Актуальність теми. Цінність льону довгунця полягає в тому, що це культура комплексного використання. Волокно складає 20…28% від маси стебла, а насіння містить 35…42% олії та близько 25% білку. Одним із найтрудомісткіших процесів льонарства є збирання льону і переробка його вороху для отримання, в першу чергу, високоякісного насіння, тому що 80…90% всіх затрат, пов'язаних із вирощуванням льону, припадає на збирання і післязбиральний обробіток, а 50…60% затрат на післязбиральний обробіток складають затрати на сушіння вороху льону.
Післязбиральний обробіток вороху льону проводять на сушильних пунктах сушарками конвективної дії, але для сушіння вороху льону з великої різноманітності сушарок придатні лише напільні, конвейєрні і карусельні сушарки. В свою чергу, при використанні високомеханізованих сушарок для сушіння вороху льону, таких як конвейєрні і карусельні, за добу витрачається до 1,5…2,0 т рідкого палива. При комбайновому збиранні льону-довгунця у воросі знаходиться до 50% різних соломистих домішок (плутанина) з вологістю до 70%, що є баластом при його сушінні. Виділення плутанини з вороху льону перед його сушінням дозволяє зменшити енергозатрати на отримання насіння і збільшити продуктивність сушарок.
У зв'язку з цим, актуальною проблемою є дослідження процесу сушіння нерухомого товстого шару вороху льону різного складу і вологості, впливу на процес сушіння параметрів сушильного агента і вороху льону та завантажувальних пристроїв для відділення плутанини.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження є частиною робіт, виконаних у відповідності до державних науково-технічних програм ДКНТП з пріоритетних напрямків розвитку науки і техніки. Шифр завдання 03.07.03 /058-93/ ”Вдосконалення льонозбирального комбайна”/.
Мета роботи: отримання насіння льону високої якості за рахунок вдосконалення технологічного процесу сушіння вороху льону і обґрунтування раціональних параметрів пристроїв для інтенсифікації даного процесу.
Задачі дослідження: визначити параметри процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі, враховуючи, що ворох льону розглядається як двокомпонентна суміш; визначити вплив на час сушіння параметрів вороху льону (початкова вологість і вміст у воросі льону плутанини) і параметрів сушильного агента (температури і швидкості); дослідити процес сушіння вороху льону при поперемінній подачі сушильного агента і холодного повітря, охолодженні вороху атмосферним повітрям після його сушіння, пошаровому розміщенні плутанини і вороху насіння льону; визначити вплив початкових параметрів вороху льону і параметрів сушильного агента на енергію проростання і схожість насіння льону; дослідити розподіл температури по висоті шару вороху льону з часом залежно від режиму його сушіння; розробити і дослідити пристрої для інтенсифікації даного процесу; розрахувати ефективність розроблених пристроїв.
Наукова новизна одержаних результатів. У даній роботі вперше розглянуто вологий ворох льону як двокомпонентну суміш, яка складається із вороху насіння льону та плутанини підвищеного вологовмісту. Теоретично встановлено, та експериментально визначено основні параметри технологічного процесу сушіння вороху льону в залежності від початкового вологовмісту і вмісту плутанини у воросі на час виконання технологічного процесу сушіння. Вперше використано для розділення вороху льону на два компоненти пристрій барабанного типу, визначені його основні параметри, запропоновано причіп-сушарку для сушіння вороху льону з незначним процентним вмістом плутанини.
Практичне значення отриманих результатів полягає у вдосконаленні технологічного процесу сушіння вороху льону на основі створення пристрою для відділення плутанини з підвищеним вологовмістом та причепа-сушарки для сушіння вороху льону з незначним процентним вмістом плутанини.
Дані пристрої було виготовлено для реалізації вдосконаленого технологічного процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі, які були випробувані в польових умовах у 1997 році в КСП імені Т.Г.Шевченка Рожищенського району Волинської області. Випробування свідчать про ефективність роботи розроблених пристроїв і доцільність їх використання у льонарських господарствах.
Особистий внесок здобувача. Дисертація є самостійною науковою роботою, в яку увійшли дослідження автора, виконані за час навчання в аспірантурі з 1994 по 1998 рік під керівництвом кандидата технічних наук, доцента Дідуха В.Ф. Автором досліджено процес сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі, при цьому розглянуто ворох льону як двокомпонентну суміш, розглянуто також процес сушіння вороху льону в елементарному шарі, визначено вплив вологовмісту плутанини як одного із компонентів вороху льону на процес сушіння вороху. Розроблено і досліджено завантажувальний пристрій для відділення плутанини та причіп-сушарку для сушіння вороху льону з незначним процентним вмістом плутанини.
У технічному рішенні, яке захищене патентом України доля кожного співавтора одинакова.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень доповідались на науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу ЛІІ у 1994-1997 роках, на вченій раді машинобудівного факультету ЛІІ в 1997 році, на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Перспективи вдосконалення засобів механізації та технології збирання льону-довгунця в Україні”, що проводилась на базі ЛІІ у 1996 році, на науковому семінарі кафедри сільськогосподарського машинобудування ЛІІ в 1997 році, а також на науково-практичній конференції, присвяченій 100-річчю з дня заснування Національного аграрного університету (1998 р., м. Київ). Повний зміст дисертаційної роботи був заслуханий в НАУ на спільному засіданні кафедр СГМ, механіки і ТММ, тракторів і автомобілів.
Публікації. Результати наукових досліджень опубліковані в 6 статтях у збірниках наукових праць, в 2-х тезах конференцій, технічна розробка захищена патентом України №13931 А від 25.04.97 р.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація містить вступ, п'ять розділів, загальні висновки, список використаної літератури та додатки. Основна частина роботи викладена на 148 сторінках, містить 44 рисунки, 22 таблиці. Список використаної літератури включає 150 найменувань, з них 24 іноземною мовою.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Розділ 1. Стан питання, мета і задачі досліджень
Проведений огляд біологічних особливостей вороху льону, показана важливість вчасного післязбирального обробітку вороху, розглянуті способи сушіння вороху льону і засоби механізації для їх здійснення. Так як конвективне сушіння найбільш придатне для сушіння сільськогосподарських матеріалів, наводиться класифікація сушарок конвективної дії.
Дослідженням процесів сушіння рослинних сільськогосподарських матеріалів займались Ликов А.В., Птіцин С.Д., Рамзін Л.К., Лур'є М.Ю., Гінзбург А.С., Окунь Г.С., Аніськін В.І., Пятрушявічюс В.І., Алієв Б.М., Любарський В.М., Хатчисон, Ворошилов А.І., Горячкін В.П. і інші. Ними встановлені закономірності протікання процесів сушіння, впливу температури і швидкості сушильного агента на тривалість процесу сушіння та якість висушеного матеріалу.
Дослідженням технологічного процесу і режимів сушіння вороху льону і вороху насіння льону займались Порєв І.П., Копйов І.П., Зелен- ко В.І., Мелегов В.І. і інші дослідники. Ними встановлена гранично допустима температура сушильного агента і визначена ефективність роботи сушарок різної конструкції в залежності від початкових параметрів вороху льону.
Дослідженням механізмів, які використовують для сушіння сільськогосподарських матеріалів, підготовки їх перед сушінням і пристроїв для зниження енергозатрат під час сушіння займались Рогатинський Р.М., Мелегов В.І., Зеленко В.І., Ковальов М.М., Бояр- чук Ю.І., Шаршунов В.А., Дідух В.Ф. та інші.
В результаті аналізу літературних джерел та патентної інформації виявлено ряд питань, які потребують вивчення. При дослідженнях процесу сушіння сільськогосподарських матеріалів, в тому числі і вороху льону допускають, що матеріал є однорідний. Тому не враховується його багатокомпонентний склад, в якого у більшості випадків компоненти мають різні початкові параметри.
Також недостатньо досліджений процес сушіння вороху льону при різних його початкових параметрах і параметрах сушильного агента, розподіл температури при різних режимах його сушіння, вплив на схожість і енергію проростання режимів сушіння.
При дослідженні пристроїв для відділення плутанини із загальної маси вороху льону не розглядались пристрої барабанного типу.
У відповідності до поставленої мети основна увага приділялась вирішенню наступних завдань:
а) дослідженню процесу сушіння вороху льону, враховуючи, що він є двокомпонентною сумішшю, яка складається із плутанини і вороху насіння льону;
б) дослідженню впливу на процес сушіння вороху льону поперемінної подачі сушильного агента і холодного повітря, охолодження товстого шару вороху льону атмосферним повітрям після його сушіння, а також пошарового розміщення плутанини і вороху насіння льону;
в) визначенню розподілу температури в товстому нерухомому шарі вороху льону при його сушінні на різних режимах;
г) дослідженню впливу на тривалість процесу сушіння нерухомого товстого шару матеріалу початкової вологості вороху льону і вмісту в ньому плутанини, а також впливу температури і швидкості сушильного агента;
д) визначенню впливу режимів сушіння вороху льону на енергію проростання і схожість насіння льону;
е) розробці пристроїв для відділення плутанини і сушіння вороху льону з незначним процентним вмістом плутанини, і перевірці їх роботоздатності при впровадженні вдосконаленого технологічного процесу сушіння вороху льону;
є) розрахунку економічної ефективності використання вдосконаленого технологічного процесу.
Розділ 2. Теоретичні дослідження процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі
Розглянуто ворох льону як суміш двох компонентів. При цьому визначені такі параметри процесу сушіння вороху в нерухомому товстому шарі, як коефіцієнт сушіння, інтенсивність процесу сушіння, визначена висота зони сушіння і швидкість переміщення фронту сушіння, розглянуте питання впливу вологовмісту компонентів вороху льону на процес сушіння. Проведено аналіз технологічного процесу роботи пристрою для відділення плутанини і визначені кінематичні параметри його робочих органів.
При проведенні досліджень процесу конвективного сушіння нерухомого товстого шару вороху льону було використано ступінчастий метод, який полягає в тому, що товстий шар матеріалу розглядається як сукупність тонких (елементарних) шарів, причому прийнято припущення, що температура і вологість сушильного агента на виході з першого елементарного шару рівна температурі і вологості на вході в другий елементарний шар.
Проведеними дослідженнями встановлено, що характер розподілу вологовмісту Uy=f(y) в товстому шарі при його конвективному сушінні буде мати вигляд кривої. Так як ворох льону містить два компоненти: плутанину і ворох насіння льону з великою різницею вологовмістів, то розглядаємо ворох льону як двокомпонентну суміш, при цьому розміщення даних компонентів у суцільному шарі є хаотичним.
Модель процесу сушіння вороху льону як двокомпонентної суміші представлена на рис. 2.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Для подальших теоретичних досліджень було запропоновано коефіцієнт, який враховує величину вологовмісту коробочок у воросі льону:
, (1)
де - початковий вологовміст плутанини, кг/кг;
- початковий вологовміст вороху насіння льону, кг/кг;
- коефіцієнт, який враховує процентний вміст вороху насіння льону у загальній масі вороху льону.
Допускаємо, що значення рівноважного вологовмісту обох компонентів вороху льону після закінчення процесу сушіння стає рівним за величиною, тоді коефіцієнт сушіння елементарного шару вороху льону для двокомпонентної суміші становить:
(2)
деUв1 - вологовміст матеріалу в момент часу 1, кг/кг;
Uв2 - вологовміст матеріалу в момент часу 2 , кг/кг;
k, - різниця часу 2-, за який вологовміст Uв2 зменшиться до Uв1.
Кількість вологи, яка міститься в елементарному шарі вороху льону dy як двокомпонентної суміші буде дорівнювати:
, (3)
де вc - щільність сухої речовини вороху насіння льону, кг/м3;
Sф - січення фронту сушіння для елементарного шару, в якому знаходяться обидва компоненти, м2;
- вологовміст вороху насіння льону в елементарному шарі dy.
Проінтегрувавши рівняння (3) по всій глибині зони сушіння ly, і врахувавши, що в процесі сушіння вологовміст буде змінюватись від початкового до рівноважного Up на протязі часу сушіння , то отримаємо кількість вологи, яка випаровується з зони сушіння за час :
. (4)
Отримана залежність дозволяє визначити інтенсивність випарення вологи з нерухомого товстого шару вороху льону при встановленому режимі його сушіння:
. (5)
Величину вологовмісту вороху льону Uy в будь-якій точці по висоті Н товстого нерухомого шару, що знаходиться в сушильній камері сушарки визначаємо за формулою:
(6)
Де hy - постійна фронту сушіння, м.
Враховуючи, що при встановленому режимі сушіння нерухомого товстого шару вороху льону загальна висота шару рівна чотирьом постійним фронту сушіння H=4hy, то залежність (6) набуде наступного вигляду:
. (7)
Склавши систему рівнянь для визначення вологовмісту для двох точок товстого шару вороху льону з врахуванням (7), отримаємо залежність для визначення постійної фронту сушіння:
(8)
Тоді оптимальну висоту нерухомого товстого шару вороху льону для певних початкових параметрів можна визначити за співвідношенням:
(9)
де hk - встановлюється експериментально.
Ефективність сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі характеризується швидкістю переміщення фронту сушіння:
. (10)
Отримані аналітичні залежності і рівняння використані для визначення ефективності сушіння вороху льону за допомогою ЕОМ. Результати проведених розрахунків подані в експериментальній частині.
В процесі сушіння нерухомого шару вороху льону, в шарі матеріалу відбувається переміщення вологи від компоненту з більшим вологовмістом до компоненту з меншим вологовмістом. В основному ця передача вологи відбувається від плутанини до вороху насіння льону і зображена на рис. 3.
q пл qп q в
Uпл j Uв
Рис. 3. Схема вологоперенесення у товстому шарі вороху льону
Склавши і розв'язавши наступну систему рівнянь, можна визначити кількість вологи, яка передається від плутанини до вороху насіння льону в процесі взаємодії вороху льону із сушильним агентом.
, (11)
де Dmплв - маса вологи, що відбирається сушильним агентом від плутанини;
Dmвв - маса вологи, що передається сушильним агентом вороху насіння льону.
Для інтенсифікації процесу сушіння вороху льону було запропоновано пристрій для відділення плутанини (рис. 4), проведено аналіз його роботи, встановлено вплив кінематичних параметрів на якість розділення вороху льону на два компоненти.
Визначена мінімальна кутова швидкість, яка забезпечує відділення необхідної кількості вороху льону від загального шару, і подачу для якісного його поділу на два компоненти плутанину і ворох насіння льону:
(12)
Розділ 3. Програма і методика експериментальних досліджень
Викладена програма експериментальних досліджень, описане лабораторне обладнання, прилади, апаратура і методики проведення досліджень.
Програмою передбачено дослідження процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі при різних параметрах вороху і сушильного агента методом математичного планування експерименту, ефективності сушіння вороху льону при поперемінній подачі теплого і холодного повітря, при охолодженні шару вороху після подачі сушильного агента, а також при пошаровому розміщенні плутанини і вороху насіння льону, закономірності зміни температури вороху льону по висоті шару при його сушінні на різних режимах, впливу параметрів сушіння на енергію проростання і схожість насіння льону, польові випробування причепу-сушарки і завантажувального пристрою для відділення плутанини, і визначені показники їх роботи.
Основні дослідження процесів сушіння вороху льону проводились на лабораторній установці (рис. 5), значення вологовмісту визначали за допомогою аналітичних і електронних ваг, набору бюксів і сушильної електрошафи; схожість і енергію проростання насіння льону за допомогою термостата, ростилень і набору решіт; розподіл температури при сушінні вороху в нерухомому товстому шарі визначали з допомогою термометрів, термоопорів і електронно-вимірювального приладу В7-21А.
Отримані при проведенні дослідів результати оброблювались математичними методами з визначенням дисперсії, коефіцієнтів варіації, статистичних похибок і довірчого інтервалу.
Розділ 4. Результати експериментальних досліджень
Наведені показники дослідження процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі, при початкових параметрах Uп=0,538 кг/кг, який піддавали дії сушильного агента температурою 45°С і швидкістю подачі в шар 1,5 м/с. За отриманими в процесі дослідження значеннями побудовані криві сушіння вороху льону. Графоаналітичним методом визначали критичний вологовміст кожного шару вороху льону. Визначені середні значення критичного вологовмісту і коефіцієнта сушіння для загального шару і межі довірчого інтервалу. Отримані аналітичні залежності узагальнених кривих сушіння (рис. 6) і границі довірчого інтервалу, також визначено постійну фронту сушіння. Використовуючи графічне диференціювання експериментальних кривих сушіння, визначена швидкість сушіння нерухомого товстого шару вороху льону.
Одним із шляхів економії тепла при сушінні вороху льону є поперемінна подача в шар матеріалу сушильного агента і холодного повітря. Дослідження процесу сушіння вороху льону за даним методом у товстому шарі з побудовою кривих сушіння показало, що даний метод дозволяє досягти зменшення вологовмісту в період охолодження лише в окремих шарах, а при початковому вологовмісті вороху, близькому до кондиційного, використання даного методу сушіння є недоцільним, так як можливе зволоження вороху льону окремих його шарів.
При проведенні досліджень по впливу охолодження товстого шару вороху льону атмосферним повітрям на зміну його вологовмісту встановлено, що охолодження дозволяє продовжити тривалість сушіння верхніх шарів за рахунок тепла, що віддається сушильному агенту нижніми шарами матеріалу. Це дозволяє також вирівняти вологість матеріалу, що знаходиться в сушильній камері, по всій висоті.
Пошарове розміщення плутанини і вороху льону дозволяє інтенсифікувати процес сушіння, збільшуючи температуру сушильного агента до 605°С без втрат енергії проростання і схожості насіння вороху льону, яке розміщене на плутанині висотою 40 см.
Як показали дослідження, криві зміни температури по висоті шару при сушінні вороху льону в нерухомому товстому шарі аналогічні типовим температурним кривим, які запропоновані А.В.Ликовим. За невеликий проміжок часу температура вороху льону з боку подачі сушильного агента стає близькою до температури сушильного агента. В той же час при сушінні вороху льону з поперемінною подачею сушильного агента і холодного повітря, а також при його охолодженні, при побудові температурних кривих виявлено ряд особливостей.
Поперемінна подача теплого і холодного повітря призводить до різкої зміни температури вороху льону лише в нижній частині шару з боку подачі сушильного агента. При цьому в верхніх шарах температура матеріалу є більш стабільна і підвищується із збільшенням часу сушіння.
Під час охолодження шару вороху льону після його сушіння з боку подачі сушильного агента температура матеріалу стає рівною температурі повітря, що подається в шар. В шарах, які лежать вище, температура знижується повільніше за рахунок тепла, яке віддається повітрю нижніми шарами. Це забезпечує повільне вирівнювання температури у верхніх шарах.
Час сушіння нерухомого товстого шару вороху льону при різних початкових параметрах вороху і сушильного агента, як основний якісний показник технологічного процесу, визначали використовуючи математичний метод планування експерименту. Дослідження проводоли за чотирифакторним планом Бокса-Бенкіна 2-го порядку. Обробляючи результати експерименту за стандартною програмою на ПЕОМ типу ІВМ РС АТ/ХТ, в результаті чого отримали математичну модель у вигляді рівняння регресії:
(13)
де Х1, Х2, Х3, Х4 - кодовані значення факторів, відповідно Х1 - початкова вологість вороху льону, %; Х2 - вміст плутанини у воросі льону, %; Х3 - температура сушильного агента на вході в шар вороху льону, °С; Х4 - швидкість сушильного агента на вході в шар вороху льону, м/с.
Аналіз даного рівняння показує, що найбільший вплив із розглянутих факторів на тривалість процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі має початкова вологість вороху льону і температура сушильного агента, про що свідчать значення коефіцієнтів Х1 та Х3.
Проведені дослідження по визначенню впливу зміни параметрів сушильного агента і початкових параметрів вороху льону на енергію проростання і схожість насіння льону. Дія сушильного агента температурою до 45°С не впливає на енергію проростання і схожість насіння льону не залежно від початкової вологості вороху льону і вмісту в ньому плутанини, і навіть нетривала дія сушильного агента температурою 60°С не впливає на енергію проростання і схожість насіння.
Розділ 5. Виробнича перевірка технологічного процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі
Дано опис пристроїв для впровадження запропонованого вдосконаленого технологічного процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі. Пристрій для відділення плутанини забезпечує розділення вороху льону на компоненти: плутанину і ворох насіння льону перед завантаженням його в сушильну камеру сушарки. Використання ж причепу-сушарки дозволяє сушити ворох льону з невеликим вмістом плутанини або розділений за допомогою запропонованого пристрою ворох насіння льону окремо, паралельно з іншими типами сушарок.
Виробничі випробування експериментального зразка причепу-сушарки і пристрою для відділення плутанини проводились на пункті післязбирального обробітку вороху льону у КСП імені Т.Г.Шевченка Рожищенського району Волинської області у 1996-1997 роках, в процесі післязбирального обробітку вороху льону сорту Могильовський 2, і підтвердили роботоздатність механізмів і ефективність вдосконаленого процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі.
Переваги від використання вдосконаленого технологічного процесу і відповідних пристроїв полягають у зменшенні витрат електроенергії і рідкого палива, а також затрат праці при отриманні кондиційного насіння льону. Розрахунковий річний економічний ефект від використання вдосконаленого технологічного процесу сушіння вороху льону становить 691 гривню.
ВИСНОВКИ
Проведений аналіз енергетичних затрат сушіння вороху льону на високомеханізованих сушарках конвективної дії підтвердив необхідність вдосконалення технологічного процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі. Запропоновано ворох льону під час сушіння розглядати як двокомпонентну суміш: ворох насіння льону (насіннєві коробочки, вільне насіння) та плутанину (інші соломисті домішки), яка є баластом при сушінні.
Розглянута розрахункова модель сушіння двокомпонентної суміші в елементарному шарі з переходом в нерухомий товстий шар. Виведені аналітичні залежності для визначення параметрів сушіння вороху насіння льону із врахуванням вмісту плутанини: постійної фронту сушіння, коефіцієнта сушіння та швидкості переміщення зони сушіння.
Встановлено, що при початковому вологовмісті вороху льону 0,50...0,80 кг/кг висота товстого шару повинна становити 0,8…1,0 м. При зростанні вологовмісту або збільшенні висоти шару вороху, можливе зволоження верхніх шарів вороху льону на 0,05...0,10 кг/кг у початковій стадії сушіння.
Зменшення енергозатрат на процес сушіння можна досягти при використанні поперемінної подачі сушильного агента з температурою 45°С і атмосферним повітрям з тривалістю циклів 30 хв.
Підвищення температури сушильного агента до 60°С без втрат енергії проростання і схожості насіння льону можливе при пошаровому розміщенні плутанини (нижній шар 0,4 м) і нашаруванні на нього коробочок льону в процесі сушіння.
Теоретично виведено залежність для визначення мінімальної кутової швидкості обертання завантажувального барабана і експериментально встановлено, що ефективна робота пристрою для відділення плутанини відбувається при частотах обертання барабанів: 200...280 об/хв для першого і 300...350 об/хв для другого барабана.
Значення показника кінематичного режиму , який забезпечує якість відділення плутанини без пошкодження вільного насіння становить 0,1…0,3.
Встановлено, що значення критичного вологовмісту для вороху льону з початковим вологовмістом 0,54 кг/кг дорівнює 0,20 кг/кг, а для 0,80 кг/кг - 0,22 кг/кг. В тих же межах знаходиться і значення кондиційного вологовмісту, який дорівнює значенню вологості, придатної для довгострокового зберігання насіння льону (Wk=14,5%).
У польових умовах встановлено, що пристроєм для відділення плутанини після першого барабана було відділено 80 % насіннєвих коробочок і вільного насіння, а після другого - 95 %. Польові випробовування показали, що розроблений пристрій для відділення плутанини є роботоздатний. Незначний вміст плутанини (до 10%) у воросі льону в процесі збирання його льонокомбайном дозволяє використовувати розроблений причіп-сушарку.
Розрахунок економічної ефективності розроблених пристроїв для забезпечення виконання вдосконаленого технологічного процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі свідчить про доцільність їх використання у льонарських господарствах. Розрахунковий річний економічний ефект становить 691 гривню.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ
1. Подоляк В.М. Аналіз кінематичних параметрів завантажувача вороху льону // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. Вип. 3. - Луцьк, 1997.
2. Подоляк В.М. Експериментальні дослідження сушки льоновороху в нерухомому шарі // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. Вип. 2. - Луцьк, 1996. - С.83-87.
3. Подоляк В.М. Розрахунок параметрів завантажувача-сепаратора вороху льону // Механізація сільськогосподарського виробництва . Збірник наукових праць Національного аграрного університету. Том IV. Київ, 1998. - С. 139-142.
4. Подоляк В.М., Дідух В.Ф. Визначення параметрів процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. Вип. 4. - Луцьк, редакційно-видавничий відділ ЛДТУ, 1998. - С.107-116.
5. Дідух В.Ф., Подоляк В.М. Аналіз джерел сушки сільсько-господарських матеріалів // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. / Під ред. акад. Г.А.Хайліса. - Луцьк, 1995. - С.22-25.
7. Дідух В.Ф., Подоляк В.М. Шляхи зниження енергозатрат при післязбиральному обробітку льоновороху // Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. Випуск 2. - Луцьк, 1996. - С.77-82.
8. Пат. 13931 А Україна, А 01 D 45/06. Спосіб збирання льону./ Подоляк В.М., Дідух В.Ф., Мисковець С.Г. (Україна). Заявл. 11.07.95; Опубл. 25.04.97,
9. Дідух В.Ф., Подоляк В.М. Перспективи розвитку сушильної техніки на Україні. / Тези доповідей дев'ятої науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу. - Луцьк, ЛІІ, 1994, С. 33.
10. Подоляк В.М. Особливості сушки вороху льону. / Тези доповідей десятої науково-технічної конференції професорсько-викладацького складу. - Луцьк, ЛІІ, 1995. - С. 99.
АНОТАЦІЇ
Подоляк В.М. Вдосконалення процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.20.01 - механізація сільськогосподарського виробництва. - Луцький державний технічний університет, Луцьк, 1999.
Дисертація присвячена питанням дослідження процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі. Розроблена розрахункова модель вороху льону як двокомпонентної суміші. Виведені розрахункові залежності для визначення основних параметрів процесу сушіння вороху льону в нерухомому товстому шарі. Розроблені і випробувані пристрої для реалізації вдосконаленого технологічного процесу.
Ключові слова: ворох льону, двокомпонентна суміш, плутанина, ворох насіння льону, елементарний шар, товстий шар, сушіння, вологовміст, сушарка, пристрій для відділення плутанини.
Подоляк В.М. Усовершенствование процесса сушки вороха льна в неподвижном толстом слое. - Рукопись.
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.20.01 - механизация сельскохозяйственного производства. - Луцкий государственный технический университет, Луцк, 1999.
Диссертация посвящена вопросам усовершенствования процесса сушки вороха льна в неподвижном толстом слое. Разработана расчётная модель вороха льна как двухкомпонентного материала. Получены расчетные зависимости для определения основых параметров процесса сушки вороха льона в неподвижном толстом слое. Разработаны и исследованы приспособления для реализации усовершенствованного технологического процесса.
Ключевые слова: ворох льна, двухкомпонентный материал, путанина, ворох семян льна, элементарный слой, толстый слой, сушка, влагосодержание, сушилка, приспособление для отделения путанины.
Podolyak V.N. Improvement of process of flax's heap drying in still thick layer. - Manuscript.
Dissertation is submitted for candidate degree of technical sciences, specialty 05.20.01 - mechanization of agricultural production - Lutsk State Technical University, Lutsk, 1999.
Thesis is denoted questions of improvement of process of flax's heap drying in still thick layer. Designed accounting model flax's heap as two-component material. Received accounting dependencies for the determination of main parameters of process of flax's heap drying in still thick layer. Designed and explored adjustments for realization of advanced technological process.
Key words: flax's heap, two-component material, mishmash, heap of flax's seeds, elementary layer, thick layer, drying, moisture content, dryer, adjustment for a decorating mishmash.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Вибір раціонального режиму та загального терміну сушіння льону. Розрахункова схема сушарки камерного типу без рециркуляції повітря. Визначення теплового балансу та загальних витрат тепла у сушарці. Графоаналітичний розрахунок процесу сушіння льону.
реферат [102,6 K], добавлен 27.03.2012Технологія вирощування льону-довгунця. Місце, загальні умови і методика проведення дослідів. Агротехнологічна, енергетична та економічна ефективність досліджень. Динаміка виробництва льону в Україні. Суть процесу росяного або водяного мочіння льону.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 08.09.2011Аналіз технологій обробки насіннєвого вороху бобових трав. Технологічні властивості культур, що впливають на процес обмолоту і витирання. Характеристика насіннєвого вороху в залежності від способу збирання. Розрахунок параметрів домолочуючого пристрою.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 27.01.2013Вплив різних глибин зяблевої оранки на водний режим ґрунту. Ботанічна і біологічна характеристика льону олійного. Агротехніка вирощування льону олійного. Формування врожаю насіння льону олійного на фоні різних глибин зяблевого полицевого обробітку ґрунту.
дипломная работа [126,2 K], добавлен 17.06.2011Біологічні особливості льону олійного, його селекція. Дослідження прояву морфологічних ознак у льоні: висота рослини, кількість бічних пагонів і стебел, кількість коробочок на рослині. Порівняльна характеристика врожайності при різних схемах посіву.
дипломная работа [106,2 K], добавлен 23.07.2011Технологічна оцінка зерна. Фосфорні і калійні добрива. Сівба, догляд за посівами. Головні особливості виробництва олії. Сутність сухого та вологого підсмажування. Екстракційний спосіб добування олії. Переробки, очищення, сушіння і зберігання насіння.
курсовая работа [614,7 K], добавлен 14.09.2013Властивості садильного матеріалу, аналіз способів і методів садіння картоплі. Аналіз технічних засобів механізації процесу садіння картоплі з одночасним локальним внесенням органічних добрив. Удосконалення процесу подачі насіннєвого матеріалу при садінні.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 03.09.2015Технічна характеристика комплектів машин для очищення та сушіння зерна, їх автоматизація. Електропривод зерноочисних агрегатів. Система централізованого контролю і керування машинами та механізмами агрегату. Автоматизація керування процесом сушіння зерна.
реферат [2,9 M], добавлен 22.02.2011Агротехнологічні вимоги до процесу формування агрегатної структури продуктивного шару ґрунту перед сівбою ярих, озимих зернових культур. Методи проведення екологічної, енергетичної, вартісної оцінки. Техніко-експлуатаційна оцінка машин-знарядь, агрегатів.
курсовая работа [968,4 K], добавлен 28.12.2010Характеристика господарства та технологічна схема при виробництві цукрових буряків. Розрахунок агрегату для збирання буряку, опис пристосування. Організація робіт та технічного обслуговування процесу. Визначення собівартості виготовлення пристосування.
дипломная работа [163,3 K], добавлен 18.07.2011
