Анотація до роботи:

Лісецький В.О. Підвищення ефективності сушіння зерна в сушарках періодичної дії. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. - Українська академія аграрних наук, Національний науковий центр “Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”, Глеваха, 2003.

У дисертаційній роботі викладено результати теоретичних та експериментальних досліджень вдосконаленої технології конвективного сушіння зерна в зерносушарках періодичної дії.

На основі розроблених математичних моделей та програмного забезпечення, проведено аналіз режимів циркуляційного сушіння зерна при змінних параметрах процесу. Обгрунтовано раціональні режими проведення процесу сушіння.

За результатами експериментальних досліджень ідентифіковані моделі основних показників сушильного процесу з урахуванням властивостей матеріалу, обгрунтовані режими і конструктивні параметри, розроблено та виготовлено експериментальний зразок бункер-сушарки.

1. Аналізом результатів наукових досліджень способів сушіння і конструкцій сушарок періодичної дії встановлено, що існуючі методи і технічні засоби характеризуються відносно низькою питомою продуктивністю та підвищеною енергоємністю і матеріалоємністю (питома матеріалоємність складає 1,3-1,8 т на 1т продуктивності, загальна енергоємність складає 6-11 МДж/кг видаленої вологи).

Найбільш перспективними напрямками підвищення паливно-енергетичної і технологічної ефективності згаданих сушарок є реалізація режиму підтримання крайової температури зерна протягом усього періоду сушіння шляхом зміни питомої кількості сушильного агенту у кожному циклі з періодичним відлежуванням зерна, утилізації теплоти сушильного агенту і охолоджуючого повітря.

2. Встановлено, що рециркуляція відпрацьованого сушильного агенту при сушінні зерна дозволяє знизити питомі витрати енергії на 18-26% в залежності від температурного режиму. При цьому, для високотемпературного режиму (120С) більш ефективною є пряма рециркуляція, а для низькотемпературного (75С) - з проміжним нагрівом.

3. Розроблені та вдосконалені математичні моделі і програмне забезпечення для їх реалізації, які дозволяють синтезувати раціональні режими сушіння зерна в сушарках з урахуванням раніше не врахованих факторів: періодичності зміни напрямку сушильного агенту за висотою сушильного тракту і зміни властивостей зерна. Адекватність математичних моделей реальному процесу (розбіжність 5-8%, 8-15%) перевірено у лабораторних і виробничих умовах в інтервалах зміни параметрів зерна (u=0,25-0,2 кг/кг c.р., q₃=40-55С) та сушильного агенту (t=60-120С).

4. Встановлено, що використання сушильного агенту з підвищеним за рахунок рециркуляції вологовмістом (від 8 до 30 г/кг с.п.) при температурі 105-120С інтенсифікує нагрівання зерна і практично не зменшує інтенсивність процесу в цілому за цикл. При температурі сушильного агенту до 60С (насіннєвий режим) підвищення вологовмісту сушильного агенту вже до 20 г/кг с.п. спричиняє зменшення швидкості сушіння зерна в шарі.

5. Встановлено визначальний вплив характеру розподілу швидкості руху зерна за довжиною сушильного тракту на інтенсивність сушіння, нагрівання і, відповідно, на енерговитрати. Використання змінної за довжиною сушильного тракту (або часом) швидкості руху зерна дозволяє керувати розподілом температури зерна, підтримуючи її на крайовому рівні, що забезпечує підвищення питомої продуктивності зерносушарки і зниження витрат енергії за рахунок зменшення непродуктивних втрат теплоти. Теоретично обгрунтовані і експериментально перевірені режимні параметри і технологічний регламент проведення процесу сушіння; виявлено, що найбільш доцільно змінювати швидкості переміщення зерна за експоненційним законом, таким чином, щоб кінцева швидкість перевищувала початкову не менш, як у 3,2 рази, при початковій швидкості, яка забезпечує умови нагрівання зерна до крайової температури за період одного циклу.

6. Встановлено, що при 4-5 кратній циркуляції зерна найбільшу ефективність забезпечує збільшення швидкості руху зерна в 4,8-5,1 рази, при цьому продуктивність сушарки підвищується на 6-14%, випарна здатність – на 26-28%, а витрати палива зменшуються на 24,4-29,7%.

7. При сушінні зерна в колонкових сушарках в циркуляційному режимі найбільшу ефективність зниження питомих витрат теплоти (до 4515кДж/кг) та зниження нерівномірності вологості зерна до 1,4-2% забезпечує режим сушіння з 4-5 кратним перемішуванням зерна. При роботі колонкових зерносушарок у прямотечійному режимі раціональним є режим із одноразовим перемішуванням та ступінчастим зменшенням питомих витрат сушильного агенту в часі або за координатою пропорційно кількості видаленої вологи.

8. За результатами виробничих випробувань дослідного зразка бункер-сушарки встановлено, що при реалізації удосконаленої технології проведення процесу продуктивність установки збільшена до 13,1 пл.т/год., що на 3,1 т/год. перевищує проектні показники, а витрати палива зменшені до 7,6-7,8 кг рідкого палива/пл.т (тобто на 21%).

9. Результати досліджень використано при створенні нових зразків зерносушарок (бункер-сушарка) та при модернізації існуючого обладнання (переобладнання зерносушарок) на роботу з повторним використанням теплоносіїв. Фактичний економічний ефект від впровадження розробок в середньому у господаврствах становить 21400 тис. грн. в рік.

Публікації автора:

1. Лісецький В.О. Результати досліджень експериментальної бункер-сушарки // Науковий вісник Національного аграрного університету. – К.: 2000. - №33. – С. 120-126.

2. Лісецький В.О., Котов Б.І. Підвищення енергетичної ефективності зерносушарок // Сільськогосподарські машини. - Луцьк.: ЛДТУ. – 2001р. – Вип. 9. – С. 104-109.

3. Котов Б.І., Лісецький В.О. Аналіз впливу режиму сушіння зерна на енергетичні характеристики зерносушарок // Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства. - Харків.: - 2001 р. – Вип. 8. – С. 166-170.

4. Дослідження ефективності сушіння зерна в бункері – сушарці /Б.І. Котов, А.М. Долженко, А.Ю. Коноваленко, В.О. Лісецький // Міжнародна науково-технічна конференція розвитку механізації, електрифікації, автоматизації та технічного сервісу АПК в умовах ринкових відносин. – Частина І. – Глеваха: ІМЕСГ, ІТС. – 1995. – С. 65.

5. Результати випробувань технологічного комплексу для післязбиральної обробки зерна /А.І. Білик, А.М. Долженко, А.Ю. Коноваленко, В.О. Лісецький // Міжнародна науково-технічна конференція розвитку механізації, електрифікації, автоматизації та технічного сервісу АПК в умовах ринкових відносин. – Частина ІІ. – Глеваха: ІМЕСГ, ІТС. – 1995. – С. 64.

6. Котов Б.І., Лісецький В.О. До питання зниження енергоємності процесів сушіння зерна // Міжнародна науково-технічна конференція “Перспективи розвитку механізації, електрифікації та технічного сервісу сільськогосподарського виробництва”. - Глеваха: ІМЕСГ, ІТС. – 1996. – С. 67.

7. Котов Б.І., Долженко А.М., Лісецький В.О. Основні напрямки розвитку техніки та технологій післязбиральної обробки зерна // Міжнародна науково-технічна конференція “Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві”. - Глеваха: ІМЕСГ. – 1997. – С. 78-79.