Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Сушка - не только тепломассооб-менный, но и технологический процесс, который значительно влияет на качество высушиваемого материала. Сушку семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений нужно осуществлять таким образом, чтобы не только максимально сохранить их посевные качества, но и по возможности их улучшить. Одним из путей решения этой задачи является применение импульсного инфракрасного способа (ИК)-сушки, позволяющего поддерживать температуру высушиваемого материала в заданных пределах и тем самым сохранять их высокие посевные качества. Однако применительно к сушке семян овощных культур это процесс не исследовался. В настоящее время сушку семян овощных культур осуществляют конвективным способом.
В связи с этим исследование импульсной ИК-сушки семян овощных культур с целью разработки рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению процесса и повышения посевных качеств семян представляет актуальную задачу, решение которой посвящена данная работа. Объект исследования: семена овощных культур, нетрадиционных и редких растений.
Предмет исследования: процесс импульсной ИК-сушки семян и посевные качества семян, высушенных этим способом.
Цель работы: разработка рекомендаций по аппаратурно-технологическому оформлению процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и повышение посевных качеств семян. Задачи исследования
разработать способ и устройство для импульсной ИК-сушки термолабильных материалов;
разработать информационно-измерительную и управляющую систему для процесса импульсной ИК-сушки;
изучить тепломассообмен и энергозатраты при импульсной ИК-сушке семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений с использованием различных излучателей; по результатам исследований разработать рекомендации по проведению этого процесса;
разработать математическую модель кинетики импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, получить экспериментальные данные по параметрам модели, разработать методику инженерного расчёта сушилки;
исследовать всхожесть и энергию прорастания семян, высушенных импульсным ИК-способом и оценить экономический эффект от его применения. Научная новизна результатов работы:
предложен новый способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, защищенный патентом на изобретение;
изучено влияние типа излучателей и их расположения в сушилке на кинетические и энергетические характеристики процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений;
сформулирована аналитическая задача кинетики импульсной ИК-сушки семян, на основе решения которой разработана математическая модель процесса, получены экспериментальные данные по её параметрам н разработана методика инженерного расчета сушилки;
получены данные по влиянию способа импульсной ИК-сушки и типа излучателей на всхожесть и энергию прорастания исследуемых семян;
показано влияние плотности потока излучения при импульсной ИК-сушке на увеличение всхожести семян и получено регрессионное уравнение для его описания.
Практическая ценность полученных результатов:
- полученные в результате исследования данные обосновывают целесообраз
ность и эффективность применения импульсной инфракрасной сушки для семян
овощных культур, нетрадиционных и редких растений;
даны рекомендации по энергосберегающему аппаратурно-технологическому оформлению процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, которое обеспечивает повышение их всхожести и энергии прорастания;
разработана методика инженерного расчёта импульсной ИК-сушки семян овощных культур, которая может быть использована в практических расчётах, получены данные, необходимые для её реализации;
- разработанные в диссертации режимы и параметры технологии импульсной
инфракрасной сушки семян овощных культур позволяют снижать затраты на
сушку, посев и повышают посевные качества семян.
Основные положения, выносимые на защиту:
способ импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, а также устройство для его реализации;
результаты экспериментальных исследований процесса импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений и данные их обработки; , .
формулировку задачи, описывающей кинетику импульсной ИК-сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких растений, математическую модель на её основе, экспериментальные данные по параметрам модели, методика ин-
, женерного расчета сушилки;
- результаты исследований всхожести и энергии прорастания семян овощных
культур, нетрадиционных и редких растений, высушенных с использованием
импульсной ИК-сушки, а также экономический эффект от её применения.
Реализация результатов исследований. Разработанная технология импульсной
инфракрасной сушки семян овощных культур, нетрадиционных и редких расте
ний внедрена во ГНУ ВНИИССОК (М.О., Одинцовский район., пос. Лесной го
родок), методика инженерного расчёта процесса импульсной ИК-сушки семян
овощных культур, нетрадиционных и редких растений используется при препо
давании дисциплины «Тепломассообменное оборудование предприятий» на ка
федре теплотехники и энергообеспечения предприятий ФГОУ ВПО «Москов
ский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина».
Апробация результатов работы:
Основные положения работы докладывались и обсуждались на: научно -технических конференциях преподавателей и сотрудников МГАУ (г. Москва, Россия 2007-2009 гг.); VIII-м международном симпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования» (Москва, 22-26 июня 2009 г.); Седьмой Международной тешофизической школе «Теплофизические исследования и измерения при. контроле, управлении и улучшении качества продукции, процессов и услуг» (Тамбов, 20-25 сентября 2010 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы, в том числе 2 работы из перечня ВАК, получен 1 патент на изобретение № 2393397. Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, списка литературы, изложена на 161-ой страницах машинописного текста, содершпг 70 рисунков, 38 таблиц, списка использованных источников (117 наименований) и приложения.
