Анотація до роботи:

Дударєв І.М. Обґрунтування технологічного процесу та параметрів сушарки льоносировини в рулонах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. – Національний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства” Української академії аграрних наук (ННЦ “ІМЕСГ” УААН). – Глеваха, 2007.

Дисертацію присвячено вдосконаленню процеса сушіння льоносировини в рулонах шляхом активного вентилювання за рахунок дослідження та врахування структурних характеристик і фізико-механічних властивостей шарів рулону. Вдосконалено модель шару льоносоломи, що дозволяє встановити зміну щільності та об’ємної пористості за товщиною шарів в рулоні. Виведено аналітичні залежності для визначення зміни швидкості повітряного потоку за висотою шарів рулону та встановлення значення початкової швидкості сушильного агента і його витрати. Проведено експериментальні дослідження з визначення структурних та фізико-механічних параметрів шарів рулону. Запропоновано спосіб сушіння льоносировини у рулоні шляхом реверсивного диференційованого підведення повітряного потоку в поєднанні з коливним температурним режимом та конструкцію сушарки для його реалізації. Виробничі випробування встановили господарську придатність і техніко-економічну ефективність сушарки.

1. Запропоновано вдосконалену модель шару льоносировини, що дозволяє встановити розподіл щільності та об’ємної пористості за товщиною шарів рулону. Виведено теоретичну залежність для обґрунтування щільності пресування шару до скручування в рулон для забезпечення ефективного вентилювання та встановлено, що вона знаходиться в межах 86116 кг/м³.

2. Теоретично отримано залежність швидкості повітряного потоку від висоти та структурних характеристик шару льоносоломи, що дозволяє кількісно оцінити зміну швидкості повітряного потоку в межах значень кута перекосу стебел 6090.

3. Теоретично обґрунтовано початкову швидкість сушильного агента, що забезпечує його раціональне використання при вентилюванні льоносировини в шарах рулону з врахуванням їх структурних характеристик, яка складає 2,54,6 м/с при щільності шарів 80130 кг/м³ та вологості 40%.

4. Визначено аналітично, що загальний об’єм сушильного агента при диференційованому підведенні до шарів льоносировини в рулоні, необхідний для рівномірного їх сушіння, змінюється в межах 58251344 м³ при сушінні від початкової вологості 4020% до кінцевої 14%.

5. На основі математичної моделі процесу вивантаження рулону обґрунтовано значення кута зміщення півсекцій сушарки, що становить 8 градусів.

6. Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено ефективність диференційованого підведення повітряного потоку до шарів льоносировини в рулоні. Встановлено, що реверсивне сушіння, у поєднанні з коливним температурним режимом, дозволяє знизити енерговитрати на процес для льоносоломи в 1,641,86 рази. Реверсивне сушіння льонотрести в рулонах, у поєднанні з коливним температурним режимом та диференційованим підведенням повітряного потоку до шарів рулону, забезпечує рівномірне просушування сировини за об’ємом паковки та зниження енерговитрат в 1,64 рази.

7. Експериментально встановлено, що швидкість повітряного потоку при вентилюванні шару льоносоломи зменшується зі збільшенням кута орієнтації стебел до напрямку повітряного потоку, висоти та щільності шару. Так, зі зміною висоти шару в межах 0,150,85 м, щільності 90120 кг/м³ та кута орієнтації стебел до напрямку руху повітряного потоку від =0 до =30 відбувається зниження швидкості потоку в 1,163,44 рази, зі зміною до =60 – у 1,435,67 рази, зі зміною до =90 – у 1,9517,3 рази.

8. Встановлено, що в процесі сушіння від початкової вологості 3540% до кінцевої - 1519%, внаслідок усушки шару льоносоломи під час вентилювання відбувається зростання швидкості повітряного потоку в 1,131,19 рази. При зміні відносної вологості стебел льону-довгунця від 65% до 6% їх діаметр зменшується в 1,121,15 рази.

9. Визначено, що зі зміною щільності шару льоносоломи від 80 кг/м³ до 130 кг/м³ об’ємна пористість зменшується від 0,86 до 0,67 за вологості 16% та від 0,90 до 0,79 за вологості 59%, а зі зміною щільності шару льонотрести від 80 кг/м³ до 130 кг/м³ об’ємна пористість зменшується від 0,87 до 0,59 за вологості 12% та від 0,91 до 0,67 за вологості 41%.

10. У рулонах льоносоломи, сформованих прес-підбирачем з камерою змінного об’єму, кількість стебел, кут перекосу яких знаходиться в межах 8695, складає 3236% від загальної кількості.

11. На основі проведених теоретичних і експериментальних досліджень розроблено сушарку льоносировини в рулонах, що реалізує реверсивне сушіння у поєднанні з коливним температурним режимом та диференційованим підведенням повітряного потоку до шарів рулону, а також обґрунтовано її раціональні параметри: діаметр секцій – 1,2 м; довжина секцій – 0,61,3 м; діаметри спрямовувачів повітряного потоку зі сторони рулону – для центральних шарів 0,4 м, для середніх шарів 0,8 м, для периферійних шарів 1,2 м; діаметр спрямовувачів повітряного потоку зі сторони повітропроводу для рулонів, сформованих у камері змінного (сталого) об’єму - для центральних шарів 0,15 (0,12) м, для середніх шарів 0,28 (0,26) м, для периферійних шарів 0,4 м; кут повороту заслінок: верхньої – 17 (20) град., нижньої – 15 (22) град.

12. Розрахунок економічної ефективності використання сушарки льоносировини в рулонах, а також проведені господарсько-лабораторні дослідження свідчать про доцільність впровадження сушарки. Розрахунковий річний економічний ефект від застосування сушарки становить 5263 грн.

Публікації автора:

1. Дударєв І.М., Кірчук Р.В. Аналіз засобів сушіння рослинних матеріалів, сформованих в рулони. Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст., вип. 11. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ, 2003. – С. 33-39.

2. Кірчук Р.В., Дударєв І.М. Аналіз інтенсивності сушіння рослинних матеріалів в рулонах. Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст., вип. 12. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ, 2004. – С. 84-90.

3. Дударєв І.М., Дідух В.Ф., Кірчук Р.В. Дослідження зміни щільності та об’ємної пористості в шарах рулону. Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України: Збірник наукових праць / УкрНДІ прогнозування та випробування техніки і технологій для с.-г. виробництва ім. Л. Погорілого. – Дослідницьке, 2005. – Вип. 8(22), кн. 2. – С. 112-120.

4. Кірчук Р.В., Дударєв І.М. Експериментальні дослідження сушіння льоносоломи у рулонах. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. Кіровоград, 2005, випуск 35,1 – С. 376-382.

5. Didukh V., Kirchuk R., Dudarev I., Golovachuk I. Investigation on effect of porosity and involution of roll on drying speed. TEKA. Commission of motorization and power industry in agriculture. Volume VIA, Lublin 2006, p. 39-44.

6. Дідух В.Ф., Дударєв І.М., Кірчук Р.В. Обґрунтування швидкості сушильного агента в процесі сушіння рулонів льоносировини. Праці / Таврійська державна агротехнічна академія. – Вип.40, - Мелітополь: ТДАТА, 2006. – С. 31-35.

7. Дударєв І.М. Усушка стебел та шару льоносоломи. Сільськогосподарські машини. Зб. наук. ст., вип. 14. – Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ, 2006. – С. 103-108.

8. Дударєв І.М. Аналіз процесу вивантаження рулону з сушарки. Наукові нотатки. Міжвузівський збірник (за напрямом “Інженерна механіка”). Випуск 18 (серпень, 2006). Луцьк: Ред.-вид. відділ ЛДТУ, 2006. – С. 162-168.

9. Дударєв І.М., Кірчук Р.В. Дослідження впливу структури шару льоносоломи на його аеродинамічний опір. Збірник наукових праць Вінницького державного аграрного університету. Серія: Технічні науки / Редколегія: Л.П. Середа та інші. – Випуск 1. – Вінниця, 2006. – С. 86-92.

10. Дударєв І.М., Кірчук Р.В. Дослідження структурних особливостей шарів льоносировини. Вісник Харківського національного технічного університету сільського господарства ім. Петра Василенка.-Випуск 47.-Харків, 2006.– С.267-271.

11. Патент на корисну модель №11217 Україна, МКВ А01F25/08. Сушарка рослинних матеріалів, сформованих в рулони / Дударєв І.М., Дідух В.Ф., Кірчук Р.В.; Заявлено 08.06.2005; Опубл. 15.12.2005; Бюл. №12.

12. Патент на корисну модель №13744 Україна, МКВ А01F25/08. Сушильна камера для рулонів з рослинного матеріалу / Дударєв І.М., Дідух В.Ф., Кірчук Р.В.; Заявлено 21.10.2005; Опубл. 17.04.2006; Бюл. №4.

13. Патент на винахід №76851 Україна, МКВ А01F25/08. Сушарка рулонів сільськогосподарських культур / Дударєв І.М., Дідух В.Ф., Кірчук Р.В.; Заявлено 27.10.2004; Опубл. 15.09.2006; Бюл. №9.

14. Патент на корисну модель №19392 Україна, МКВ А01F25/08. Сушарка льоносировини в рулонах / Дударєв І.М; Заявлено 15.06.2006; Опубл. 15.12.2006; Бюл. № 12.