Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние проблемы и цели исследования 14
1.1 Характеристики и свойства зерна как объекта сушки 14
1.1.1 Биологические свойства зерна 14
1.1.2 Физико-механические свойства зерна 16
1.1.3 Аэродинамические свойства зерна 17
1.1.4 Гигроскопические свойства зерна 20
1.1.5 Термофизические свойства зерна 22
1.2 Закономерности и показатели процесса сушки 24
1.2.1 Формы связи влаги с зерном 24
1.2.2 Общие закономерности процесса сушки 25
1.2.3 Кинетика процесса сушки 27
1.2.4 Способы сушки 29
1.3. Способы повышения эффективности работы сушилок 32
1.3.1 Классификация способов повышения эффективности процесса сушки 33
1.3.2 Анализ различных методов повышения эффективности процесса сушки 34
1.4 Постановка цели и задачи исследования 50
2 Теоретические предпосылки совершенствования работы системы рециркуляции 51
2.1. Способ повторного использования сушильного агента и его анализ 51
2.2 Анализ влияния температуры сушильного агента на количество циклов рециркуляции 57
2.3. Анализ влияния влажности зерновки на ее скорость витания 59
3 Программа и методика исследований 66
3.1 Методика исследования влияния влажности зерновки на ее аэродинамические свойства 66
3.1.1. Описание экспериментальной установки 66
3.1.2. Измерительные приборы 68
3.1.3. Методика проведения эксперимента 68
3.2 Методика проведения эксперимента по исследованию влияния температуры и влагосодержания сушильного агента на скорость сушки зерна 69
3.2.1 Описание экспериментальной установки 69
3.2.2 Измерительные приборы 71
3.2.3 Методика проведения эксперимента 72
3.3 Методика проведения исследования влияния режимных параметров работы сушилки на энергетические показатели процесса сушки и качественные характеристики зернового материала 75
3.4 Методика определения энергозатрат при различных режимах работы 77
4 Результаты экспериментальных исследований 79
4.1 Результаты исследования влияния влажности зерновки на ее скорость витания в воздушном потоке 79
4.2 Результаты эксперимента по исследованию влияния температуры и влагосодержания сушильного агента на скорость сушки зерна 82
4.3 Результаты исследования влияния режимных параметров работы сушилки на энергетические показатели процесса сушки и качественные характеристики зернового материала 91
4.4 Результаты определения энергозатрат при различных режимах работы сушилки 96
5 Реализация результатов исследования и их экономическая эффективность 98
5.1 Результаты государственных приемочных испытаний аэрожелобной шахтной зерносушилки СУША-4 98
5.2 Оценка технико-экономической эффективности работы аэрожелобной сушилки с системой рециркуляции 105
Общие выводы 112
Список использованных источников 115
- Анализ различных методов повышения эффективности процесса сушки
- Способ повторного использования сушильного агента и его анализ
- Результаты исследования влияния влажности зерновки на ее скорость витания в воздушном потоке
- Результаты государственных приемочных испытаний аэрожелобной шахтной зерносушилки СУША-4
Введение к работе
Актуальность темы. Решающее значение для подъема всех отраслей сельского хозяйства, для роста благосостояния народа имеет увеличение производства зерна. В комплексе проводимых мероприятий по обеспечению сохранности зерна важнейшая роль принадлежит сушке.
Хранение урожая сельскохозяйственных культур обуславливается естественной необходимостью обеспечивать в зимние месяцы людей пищей, животных - кормом, а в период полевых работ - снабжать земледельцев посевным материалом. Одним из способов обеспечения сохранности урожая зерновых масс является их сушка. Она в условиях нечерноземной зоны РФ является обязательной операцией послеуборочной обработки вороха от комбайнов [102, 54]. Сушку наиболее эффективно проводить сразу же в потоке операций послеуборочной обработки. Можно часть урожая законсервировать на установках активного вентилирования, а потом сушить. В этом случае требуется сушильное хозяйство меньшей производительности.
Цель сушки зерна - повышение его стойкости при хранении. Она должна способствовать улучшению качественных показателей материала. Так, например, оптимальные условия сушки семенного зерна ускоряют послеуборочное дозревание, повышают всхожесть и энергию прорастания семян.
Сушка имеет и санитарное назначение, так как благодаря ей уничтожается основная часть вредных микроорганизмов и насекомых. После сушки из - за уменьшения веса собранного урожая значительно снижаются последующие транспортные расходы.
Таким образом, сушка, позволяющая ежегодно сохранять большое количество убранного и заготовленного зерна и улучшать его качество, имеет большое народнохозяйственное значение.
За последнее десятилетие материально-техническая база послеуборочной обработки зерна медленно разрушается. Многократно уменьшилась обеспеченность хозяйств комплексными средствами механизации, в связи с
чем резко ухудшилось качество обработки зернового материала. В основном
используется морально устаревшее оборудование после ремонта, модернизации и замены. У 95% машин и оборудования срок службы исчерпан [69, с.31].
Главным направлением НИОКР [3, 37, 102, 103, 43] в области механизации послеуборочной обработки является разработка ресурсосберегающих технологий и машин. В последние годы исследования в области зерносуше-ния ведутся в следующих направлениях:
изыскание и разработка новых методов сушки зерна повышенной влажности с чередованием нагрева и охлаждения;
комплексная механизация, автоматизация регулирования и дистанционного контроля процесса сушки;
использование новых видов генераторов тепла и не традиционных источников тепла [25];
сохранение и улучшение качества просушиваемого зерна разных культур в соответствии с их назначением;
снижение стоимости сооружения и реконструкции установок, а также стоимости сушки зерна.
К энергосберегающим методам сушки можно отнести сушку с предварительным нагревом зерна [10,3, 72], сушку с рециркуляцией теплоносителя и зерна, сушку с регенерацией тепла из отработанного теплоносителя.
По данным различных исследователей потери теплоты для прямоточных шахтных и шахтных рециркуляционных сушилок составляют примерно до 50%, для камерных сушилок до 75%. [14., с 75]
Одним из путей снижения энергозатрат при сушке является повторное использование теплоты отработанного агента сушки. Не все эксплуатируемые в настоящее время зерносушилки используют теплоту отработанного агента сушки. Различные варианты утилизации теплоты агента сушки применяются в таких типах зерносушилок как С-20, А1-УЗМ-50, Р1-СЗГ.
Проблема энергосбережения особенно важна с учетом диспаритета цен на продукцию сельского хозяйства и топливные материалы. В общем числе
затрат на сушку зерна для различных типов зерносушилок на энергозатраты приходится от 35 до 55%, из них на долю топлива приходится около 90% [63, 89,71].
Таким образом, повышение эффективности работы сушильных устройств на основе энергосбережения является актуальной задачей.
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Костромской ГСХА по теме: «Совершенствование технологии и технических средств послеуборочной обработки зернового вороха».
Цель исследования - обоснование технологических параметров работы системы повторного использования отработанного сушильного агента в аэ-рожелобной сушилке, а также повышение эффективности сушки зерна за счет снижения энергозатрат.
Объект исследования. В качестве объекта исследования были выбраны физико-механические свойства зерна колосовых культур, закономерности процесса сушки зерна, процесс аэродинамического воздействия потока воздуха на зерновку, производственный образец сушилки аэрожелобного типа.
Методика исследования. В диссертационной работе использованы как стандартные, так и частные методики проведения исследования и постановки эксперимента. Обработка опытных данных производилась с использованием персонального компьютера в приложениях Microsoft Exel, Mathcad 11, Stat-graphics Plus.
Научная новизна. Разработана конструктивно-технологическая схема повторного применения отработанного сушильного агента, а также теоретически обоснована эффективность ее использования. Разработаны методы изучения и теоретические предпосылки влияния влажности зерновки на ее скорость витания в воздушном потоке.
Экспериментально исследовано влияние влажности зерновки на ее аэродинамические свойства. Получены эмпирические зависимости скорости витания от влажности зерновки.
Предложена сушилка, имеющая новое конструктивное исполнение.
Достоверность основных теоретических положений подтверждается результатами лабораторных и производственных исследований.
Практическая ценность и реализация результатов исследований.
По результатам исследований была изготовлена аэрожелобная сушилка СУША-4 и установлена в линию послеуборочной обработки зернового вороха в СПК «Им. М. Горького» Нерехтского района Костромской области.
В 2004 г были проведены приемочные испытания и засвидетельствованы протоколом. Сушилка СУША-4 обеспечивает сушку зерновых культур на семенном и продовольственном режимах. Не наблюдается снижения всхожести семян и снижения качества клейковины. Неравномерность сушки и дробления материала соответствуют требованиям технического задания и стандартов.
За три уборочных сезона с 2004 г было высушено до 350 т семян различных культур: пшеницы, ржи, ячменя, овса, рапса. Сушилка работает стабильно без нарушений технологического процесса.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Костромской ГСХА.
Основные положения диссертационной работы опубликовывались в следующих работах:
Зимин Е.М., Волхонов М.С., Королев Н.А. Влияние влажности зерновки на ее аэродинамические свойства // Вестник ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина» Агроинженерия №1(21) 2007. -М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2007.-С.80-82
Королев Н.А., Зимин Е.М., Волхонов М.С., Полозов С.А. Влага в зерне и ее влияние на аэродинамические свойства зерна // Труды Костромской Государственной Сельскохозяйственной Академии Выпуск 64.- Кострома: Изд. КГСХА,С88-91;
Зимин Е.М., Волхонов М.С., Полозов С.А., Королев Н.А., Результаты государственных испытаний аэрожелобной шахтной сушилки СУША-4 //Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 56-й научно-практической конференции: В Зт. Т.З - Кострома: Изд. КГСХА,2005 СЗО-32;
Зимин Е.М., Волхонов М.С., Королев Н.А., Полозов С.А. Использование аэрожелобной шахтной зерносушилки для сушки семян мелкосеменных культур // Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 56-й научно-практической конференции: В Зт. Т.З -Кострома: Изд. КГСХА,2005, С29-30;
Королев Н.А., Зимин Е.М., Волхонов М.С. Результаты исследования влияния влажности зерновки на ее аэродинамические свойства // Актуальные проблемы науки в АПК: Материалы 58-й международной научно-практической конференции: В Зт. Т. 3 -Кострома: Изд. КГСХА, 2007, С91-93;
Получено патент №65629 на полезную модель «Установка для исследования аэродинамического сопротивления сыпучих и плохосы-пучих сельскохозяйственных материалов». Получено положительное решение на получение патента на полезную модель «Вентилируемый бункер для зерна» по заявке №2007122637/22(024662). Положения, выносимые на защиту:
Теоретические зависимости насыщения агента сушки по циклам рециркуляции;
Теоретическое обоснование влияния влажности зерновки на ее аэродинамические свойства;
Эмпирические зависимости скорости витания и эквивалентного диаметра от влажности зерновки;
Эмпирические зависимости влияния температуры сушильного агента и его влагосодержания на скорость сушки зерна;
Рациональные режимы работы сушилки.
Автор выражает глубокую признательность научному руководителю доктору технических наук, профессору Е.М. Зимину, кандидату технических наук, доценту М.С. Волхонову, всем сотрудникам и аспирантам кафедры «Сельскохозяйственные машины» Костромской ГСХА за оказанную помощь и содействие в выполнении этой работы.
Анализ различных методов повышения эффективности процесса сушки
Методы основанные на интенсификации процесса сушки Одним из способов интенсификации процесса сушки является повышение скорости сушильного агента.
Результаты исследований [108] показывают, что в диапазоне скоростей 0,15...0,25 м/с скорость агента сушки как и его температура оказывают значительное влияние на интенсивность процесса сушки.
Исследования показывают, что изменение удельного расхода теплоно-сителя от 4,5 до 9,0 тыс-м /(ч-т) незначительно влияет на затраты тепла, а время сушки при этом уменьшается вдвое.
Ряд исследователей [65] определили, что влияние скорости агента сушки сказывается в большей мере в начале процесса, т.е. при постоянной скорости сушки. При возрастании скорости воздуха с 0,1...0,5 м/с продолжительность сушки сокращается в 1,5...2 раза. А.С. Гинзбургом установлено, что при повышении скорости воздуха от 0,1 до 0,5 м/с время сушки уменьшается на 50...60%.
Сушка с изменяющимся по направлению потоком агента сушки относительно движения зернового слоя обеспечивает перемещение влажного зерна и агента сушки в одном направлении до достижения зерном требуемого значения влажности. Затем зерно охлаждается противотоком наружного воздуха до требуемой температуры. Способ позволяет проводить сушку на предельных температурах, не допуская перегрева зерна, но требует согласованных параметров скорости движения потоков зерна и агента сушки.
Сушка в кипящем слое [58,76] позволяет повысить интенсивность процесса (как обезвоживания, так и нагрева зерна) в основном за счет повышения скорости агента сушки и частично за счет повышения его температуры, в результате чего сокращается продолжительность процесса. При сушке в кипящем слое активная поверхность зерна, участвующая в процессе тепло-и влагообмена с агентом сушки, равна суммарной геометрической поверхности отдельных зерен, в результате нагрев и сушка происходят равномерно. По мнению Г.А. Ровного, Н.К. Вальднера [93] и др. трудности внедрения в практику сушилок с кипящим слоем заключается в следующем: высокая скорость агента сушки в сочетании с высокой температурой обуславливает такой интенсивный темп нагрева зерна, что оно перегревается выше допустимых пределов, не достигая кондиционной влажности. Уменьшение температуры агента сушки сводит на нет все преимущества, присущие сушилке с кипящим слоем. Снижение интенсивности нагрева зерна путем увеличения высоты кипящего слоя приводит к повышению затрат энергии на подачу агента сушки вследствие высокого гидравлического сопротивления слоя.
Сушка с предварительным нагревом зерна. [10,86,78] Предварительный нагрев зерна осуществлялся при конвективном теплообмене и разрыхленном состоянии зернового слоя до температуры 26...27, 40...44, 55...60С. После предварительного нагрева зерно выдерживалось в термостате 20 мин. Сушильный агент имел температуру 70, 100, 120 С. Предварительный на-грев зерна до температуры 55...59С уменьшает удельный расход тепла при температуре сушильного агента 100С примерно на 10%, а при температуре 120С на 20% в сравнении с сушкой без предварительного нагрева.
Сушка с изменением скорости теплового агента [7] заключается в том, что при сушке в плотном слое скорость агента сушки поддерживают 1,0...2,0 м/с, а продувку в псевдоожиженном слое проводят в две стадии, на первой скорость агента поддерживают равной от 5...7 м/с, а на второй 1,0...2,5 м/с. Способ интенсифицирует процесс сушки, но требует дополнительного оборудования для обеспечения заданных режимов скорости теплового агента.
Сушка со стадией нисходящего изменения температуры теплоносителя. Способ сушки зерна путем его обдува в две стадии теплоносителем при нисходящем изменении температуры последнего на второй стадии заключается в том, что на первой стадии температуру теплоносителя поддерживают равной 200...250С и скорость 0,8...0,9 м/с, а изменение температуры агента сушки на второй стадии ведут плавно от 100 до 70С и обеспечивают при этом в зоне послойно перепад температур в 1...2С. Способ интенсифицирует процесс тепломассообмена, обеспечивает полный съем влаги за один проход зерна пшеницы при исходной влажности 25%, но требует специального оборудования для обеспечения режимов сушки [6].
Способ сушки с циклическим нагревом и отлежкой [5] состоит из циклов, чередующих стадии нагрева и отлежки, с последующим охлаждением высушиваемого материала. Продолжительность отлежки изменяют от цикла к циклу с увеличением от 2 до 10 минут, а нагрев в каждом цикле ведут до предельно допустимой температуры. Способ повышает интенсивность и экономичность процесса сушки при высоком качестве высушиваемого материала, но требует специального оборудования для проведения отдельных операций, составляющих процесс сушки.
Теория и практика сушки зернового слоя в псевдоожиженном состоянии показывает, что интенсификация процесса сушки может быть достигнута за счет увеличения скорости фильтрации агента сушки [23,24, 46,45]. Способ сушки по методу драйаэрации За рубежом в практике зерносушения одним из способов, дающих наибольшую экономию топливно-энергетических ресурсов, является сушка по методу драйаэрации [1, 64](сушить и вентилировать), суть которого заключается в медленном раздельном охлаждении зерна после сушки в камерах, оснащенных системой вентиляции. При обычной сушке зерно обезвоживается до влажности 14,5... 15%, а накопленная в зерне теплота удаляется путем интенсивного охлаждения атмосферным воздухом в охладительной камере зерносушилки. При драйаэрации процесс сушки зерна проходит в четыре этапа: 1) ускоренное обезвоживание зерна в сушилке до влажности 18...19% при температуре агента сушки 110... 120С и температуре нагрева 50...60С. Охладительная зона сушилки упразднена и используется в роли дополнительной зоны сушки. 2) отлежка зерна температурой 50...60С в камерах драйаэрации в тече ние 8... 12 ч, включая время загрузки. Цель отлежки - внутренняя влага зерна должна перейти в более сухую периферическую зону. 3) медленное охлаждение зерна атмосферным воздухом в течение 12... 15 ч. Удельный расход воздуха 40...60 м3 на 1 м3 объема. Здесь достига ется не только охлаждение зерна перед размещением его на хранение, но и использование остаточной теплоты в качестве энергии испарения, что позво ляет удалить до 3...4 кг влаги в виде пара на 100 кг зерна или снизить влаж ность на 1,5...3,0%).
Способ повторного использования сушильного агента и его анализ
Классическая технологическая схема работы сушилки включает в себя топку, сушильную камеру, охладитель. Согласно данной схеме наружный воздух с температурой tH.B., относительной влажностью фи.в., влагосодержа-нием 3н.в. из окружающей среды поступает в топку, где нагревается до требуемой температуры ІА.С.. Агент сушки, полученный в топке, поступает в сушильную камеру, где отдает часть теплоты высушиваемому материалу, и насыщается влагой. Далее отработанный агент сушки удаляется в окружающую среду.
Предлагается следующая технологическая схема процесса сушки. Схема включает топку, сушильную камеру, циклон для очистки отработанного сушильного агента, систему рециркуляции сушильного агента.
Технологический процесс работы сушки протекает следующим образом. Наружный воздух подается в топку, где происходит процесс нагрева. Полученный в результате сушильный агент поступает в сушильную камеру, где в результате процессов тепло-массообмена насыщается влагой и отдает часть теплоты. Отработанный сушильный агент посредством системы рециркуляции подается для повторного подогрева в топку. Далее цикл сушки повторяется. При достижении рециркулируемым сушильным агентом определенного значения относительной влажности на входе в сушильную камеру, происходит его замена порцией свежего воздуха. — повышение относительной влажности сушильного агента не значительно сказывается на скорости отдачи влаги зерном и позволяет снизить влажность зерна до кондиционной; — процесс нагрева воздуха и отработанного сушильного агента происходит при постоянном влагосодержании; — процесс сушки происходит при постоянной энтропии (теплосодержании); — потери теплоты на нагрев зерна и потери в окружающую среду не учитываются; — отработанный агент сушки насыщается до относительной влажности равной относительной влажности наружного воздуха. Проанализируем изменение таких характеристик как влагосодержание, температура, энтропия, относительная влажность сушильного агента и ре циркулируемого агента в зависимости от количества повторных пропусков через камеру сушки. Проанализируем протекание процесса по H-d диаграмме Л. К. Рамзина, приведенной в приложении А. Состоянию наружного воздуха на диаграмме соответствует некоторая точка 0. Состояние наружного воздуха характеризуется температурой tH.B, С; относительной влажностью фн.в. %; влагосодер-жанием dH.B.» г/кгсв; энтальпией пн.в. Дж/кгСв при данных значениях температуры и влагосодержания. Состоянию сушильного агента на входе в сушильную камеру при первом пропуске через сушилку соответствует точка 1. Сушильный агент будет характеризоваться следующими параметрами: температурой нагрева агента сушки t A.c, С, относительной влажностью (рА.с %; энтальпию h A.c. Дж/кгсв- Нагрев наружного воздуха в топочном агрегате происходит при постоянном значении влагосодержания. То есть, можно записать условие: Состоянию отработанного агента сушки после первого прохода соответствует точка Г. Отработанный агент после первого цикла сушки имеет следующие параметры: температуру t oAc, С; относительную влажность Ф ОАС О; влагосодержание d o.A.c. энтальпией h o.A.c. Дж/кгсв Так как, процесс сушки происходит при постоянной энтальпии, то можно записать: Для 2-го цикла рециркуляции параметры агента, поступающего на нагрев, соответствуют параметрам отработанного агента в первом цикле. Для каждого последующего і-го пропуска сушильного агента через сушильную камеру, параметры агента сушки будут соответствовать параметрам отработанного сушильного агента в (i-l)-ro цикла.
Результаты исследования влияния влажности зерновки на ее скорость витания в воздушном потоке
На основании анализа литературных источников выявлено, что на скорость витания зерновки в воздушном потоке оказывают влияние два основных фактора - масса зерновки и площадь ее поперечного сечения. При изменении относительной влажности зерновки изменяются геометрические размеры, плотность и масса зерновки. Таким образом, изменение скорости витания зерновки в зависимости от изменения её относительной влажности будет иметь сложный характер.
Целью исследования является - определить зависимость изменения скорости витания отдельной зерновки и, м/с при изменении ее геометрических размеров, плотности и влажности со, %.
Для исследования влияния влажности зерновки на скорость ее витания была создана экспериментальная установка, включающая парусный классификатор 1 с пневматическим каналом 2, вентилятор 3 с приводом от двигателя постоянного тока 4. Фотография экспериментальной установки приведена на рисунке 3.1. Установка работает следующим образом. Поток воздуха создаваемый вентилятором 3, проходит через систему трубопроводов 5, циклон 1 парусного классификатора и канал парусного классификатора 2. Скорость воздушного потока в канале парусного классификатора изменяли за счет варьирования частотой вращения выходного вала двигателя 3. Зерновка помещалась в канал парусного классификатора 2 в специальный цилиндр с сетчатым дном. Затем включали в работу привод вентилятора. Постепенно увеличивая обороты вала двигателя, устанавливали такую Экспериментальная установка была оснащена всеми необходимыми приборами для проведения испытаний в соответствии с требованиями ГОСТ 14846-91 и ОСТ 37.004.004-84. Для определения скорости воздушного потока в канале парусного классификатора использовали многопредельный микроманометр. Динамическое давление замеряли при помощи трубки Пито установленной в центральной точке сечения пневмоканала по известной методике[20]. Масса проб зерна в определялась на весах ВЛКТ-500. Геометрические размеры зерновок определялись при помощи МПБ-2. Влажность проб высчитывалась по методике изложенной в ГОСТ-12041-82. Для определения зависимости скорости витания от влажности зерновки был поставлен однофакторный эксперимент. Отобрана партия зерна и по известной методике определена ее влажность і. Из общей партии зерна выделено три пробы массой по 20 г каждая. В каждой пробе отобрано по 20-30 зерновок, которые были отмечены краской. Далее для каждой маркированной зерновки каждой пробы определены скорость витания и геометрические размеры (длина, толщина, ширина). Затем каждая проба увлажнилась до следующего уровня относительной влажности и замеры производились повторно. Увлажнение производили по стандартной методике, [22] путем погружения зерновок в воду с последующей отлежкой. Были приняты следующие уровни влажности проб зерновок 39; 32,2; 24; 18,7; 12,2%. При измерении скорости витания зерновок коэффициент вариации находился в пределах 2,25-2,7%), а относительная статистическая погрешность 1,3-1,6%. Математическая обработка результатов эксперимента предполагает определение математических моделей зависимости скорости витания зерновки от влажности и = f (со), и эквивалентного диаметра зерновки от влажности зерновки с1э= f (со). Так как скорость витания зависит от геометрических размеров зерновки, а последние, в свою очередь, определяются влажностью зерновки, то для выявления тесноты связи между признаками применяем корреляционный анализ [34]. Целью исследования является изучение влияния таких факторов как температура и влагосодержание сушильного агента на скорость сушки и температуру нагрева зерна. Лабораторная установка, представленная на рисунке 3.2, включает следующие основные узлы: теплогенератор 2, воздухопровод 3, центробежный вентилятор 4, сушильную камеру 6. Схема установки представлена на рисунке 3.3. В передней части теплогенератора была установлена система подвода воды, которая распылялась на нагретые внутренние металлические поверхности теплогенератора. Вода испарялась и вместе с агентом сушки подавалась в сушильную камеру. В воздухоподводящем канале 3 была установлена регулировочная заслонка, для изменения подачи сушильного агента. Сушильная камера представляет собой короб прямоугольного сечения 300X300 мм, дно которого выполнено из перфорированного листа металла. Стенки камеры имеют смотровые окна и заслонки для загрузки и выгрузки материала.
Результаты государственных приемочных испытаний аэрожелобной шахтной зерносушилки СУША-4
План-матрица проведения эксперимента представлена таблице приложения Б. Температуру сушильного агента регулировали количеством сжигаемого топлива в ТАУ-0,75 и контролировали при помощи ртутного термометра. Производительность сушилки изменяли частотой вращения ротора шлюзового затвора выгрузного устройства посредством изменения передаточного отношения привода. Методом отсечек замеряли пропускную способность установки. Расход сушильного агента устанавливали при помощи заслонок на входе в каждом канале и контролировали по динамическому давлению по известной методике. Нижний уровень фактора расход агента сушки 0,76 м3/с - при данном уровне подачи агента сушки начинается движение зернового слоя вдоль аэрожелоба, верхний уровень - при превышении данного уровня подачи агента сушки в аэрожелоб наблюдается нестабильная работа, т.е. оголение грузоне-сущей поверхности. Уровни варьирования температуры - нижний для сушки зерна семенного назначения ниже данного уровня снижать температуру агента сушки не рационально так как произойдет снижение производительности установки; верхний - 90 С исходя из рекомендаций на сушку пшеницы продовольственно-фуражного назначения с исходной влажностью свыше 20%. Уровни варьирования частоты вращения нижний и верхний - исходя из возможностей привода шлюзового затвора. Для определения затрат энергии при различных режимах работы сушилки СУША-4 были проведены сравнительные исследования целью которых являлось определение затрат теплоты ни испарение килограмма влаги. Испытания проводились на сушке зерна пшеницы исходной влажностью 26,4...27,2%, при двух режимах работы с температурой сушильного агента 100С с применением системы рециркуляции и без нее. Сушка производилась в периодическом режиме. В ходе испытаний фиксировались следующие показатели: температура сушильного агента; температура и относительная влажность наружного воздуха; температура зерна поступающего на сушку; расход топлива; производительность сушилки по влажному материалу; исходная и конечная влажность зернового материала; расход отработанного сушильного агента; температура и относительная влажность отработанного сушильного агента; продолжительность загрузки и сушки материала. Температура агента сушки измерялась в воздуховоде после теплогенератора ТАУ-0,75 и контролировалась по ртутному термометру ТММ200. Регулировка температуры производилась изменением количества сжигаемого в теплогенераторе топлива. Температура и относительная влажность наружного воздуха, а также отработанного сушильного агента измерялась при помощи аспирационного психрометра МВ-4М. Расход топлива измеряли методом отсечек - измеряя время опорожнения емкости. Замер расхода топлива производили в трех повторностях. Производительность установки измеряли следующим образом. Методом отсечек определялась производительность загрузочной нории. Фиксировалось время начала и конца выгрузки, а также продолжительность сушки. Производительность установки по влажному материалу рассчитывалось как частное от деления массы влажного зерна на время сушки. Пробы на влажность материала отбирались для поступающего зерна после машин предварительной очистки, для сухого зерна после первой сушильной шахты. Влажность зерна измерялась при помощи электронного измерителя влажности Wile Digital. Расход отработанного сушильного агента измеряли путем определения динамического давления в трубопроводе системы рециркуляции по многопредел-ному микроманометру ММН-240. На основании обработки экспериментальных данных, приведенных в приложении В и таблице 4.1, получены зависимости средней скорости витания и и среднего эквивалентного диаметра de от относительной влажности зерновки. В результате дисперсного анализа выявлено, что действие фактора влажности на скорость витания достоверно с риском 0,2 так как расчетное значение критерия Фишера F=2,33 больше табличного Fo,2=l,8. [88] Показатель силы влияния составил 0,93. Проверка воспроизводимости (равноточно-сти) опытов производилась по критерию Кохрена [100]. Опытное значение критерия Gon=0,27 меньше табличного Gf=0,684, следовательно, опыты воспроизводимы. Результатом математической обработки данных эксперимента явилось определение математических моделей - влияния влажности зерновки со на ее скорость витания и:
