Содержание к диссертации
Введение
I. Состояние вопроса сушки свекловичного жома 10
1.1 Характеристика свекловичного жома 10
1.2 Анализ существующих технологий и состояние исследований сушки свекловичного жома 13
1.3 Классификация способов сушки свекловичного жома 43
1.4 Цель и задачи исследования 46
II. Обоснование технологии и конструкции сушильной установки для сушки жома 49
2.1 Обоснование использования вторичных энергоносителей 49
2.2 Предлагаемая энергосберегающая безотходная технология сушки свекловичного жома 50
2.3 Описание конструкции сушильной установки 53
III. Теория рабочего процесса сушки жома 57
3.1. Математическая модель процесса сушки жома 57
3.2. Теоретические основы сушки жома вторичным теплоносителем .. 64
3.3. Сопротивление слоя свекловичного жома движению воздуха при его сушке 72
3.4. Теоретические основы разравнивателя-рыхлителя слоя жома на транспортёре 73
IV. Экспериментальные исследования процесса сушки свекловичного жома 86
4.1. Программа и методика исследований 86
4.2. Определение показателей качества выполнения технологического процесса 87
4.2.1. Определение температуры материала до сушки 87
4.2.2. Определение влажности материала после сушки... 88
4.2.3. Определение неравномерности сушки 88
4.2.4. Определение неравномерности нагрева материала 89
4.2.5. Определение производительности и количества испаренной влаги 90
4.3. Определение величины сопротивления, оказываемого слоем жома 94
4.4. Исследование процесса сушки жома в сушильной установке 95
4.5. Методика оптимизации основных параметров сушилки 96
V. Результаты экспериментальных исследований 102
5.1. Выявление теоретических основ сушки жома 102
5.2 Результаты определения величины сопротивления оказываемого слоем свекловичного жома движению воздуха при его сушке 103
5.3. Результаты оптимизации конструктивно-режимных параметров сушильной установки 107
VI. Экономическая эффективность использования сухого свекловичного жома 115
6.1. Расход электроэнергии на обезвоживание жома 115
6.2. Технико-экономические показатели 117
VII. Производственная проверка результатов исследования 121
VIII. Общие выводы 124
Список литературы 126
Приложения 143
- Анализ существующих технологий и состояние исследований сушки свекловичного жома
- Предлагаемая энергосберегающая безотходная технология сушки свекловичного жома
- Теоретические основы сушки жома вторичным теплоносителем
- Определение производительности и количества испаренной влаги
Введение к работе
Топливо и электроэнергия являются основными составляющими в отражении конечной себестоимости производимой продукции. Поэтому экономия энергоресурсов на производство различных видов продукции, использование нетрадиционных источников энергии, является важной народно-хозяйственной задачей.
При этом производство кормов было и остается решающим фактором, влияющим на эффективность производства животноводческой продукции. Являясь одной из важнейшей отраслью агропромышленного комплекса Российской Федерации, кормопроизводство уровень развития которого во многом определяет решение продовольственной проблемы страны, должно базироваться на стремлении снижения затрат на производство кормов.
Однако сложная социально-экономическая ситуация в стране усилила негативные процессы в развитии кормопроизводства, привела к резкому спаду производства кормов. Одной из основных причин этого является высокая стоимость энергоресурсов и отсутствие современных энергосберегающих безотходных технологий.
Существующие технологии производства кормов энергоемки, и не удовлетворяют по экономическим показателям предприятия т.к. цены на энергоносители очень высоки.
Наиболее перспективной безотходной энергосберегающей технологией является технология с использованием вторичных источников энергии.
Основной кормовой базой в Центрально-черноземном регионе, при откорме крупного рогатого скота (КРС), является свекловичный жом. В сыром виде жом скармливают непродолжительное время ввиду интенсивности процесса окисления жома и как следствие потери питательных веществ. Поэтому разработка энергосберегающей безотходной технологии сушки свекловичного жома является перспективным направлением в создании кормовой базы для откорма КРС.
Для повышения эффективности работы оборудования при сушке кормов нами предлагается использовать отработанные газы котельной работающей на газообразном топливе, т.к. выходная температура газов в основании трубы котельной составляет 170-200С.
Как правило, при переработке сельскохозяйственных продуктов, отходы производства очень часто не находят дальнейшего применения. Переработка побочных отходов производства, а в частности отжатый сок из свекловичного жома, дает возможность получения растительно-белкового витаминного концентрата (РБВК).
В условиях сахарного завода стоимость тепловой энергии во много раз превышает стоимость механической энергии, поэтому обычно стремятся к наиболее полному механическому обезвоживанию жома и таким образом сокращают расходы топлива на сушку жома. Известно, что для выделения 1т воды из люцерны влажностью 75% механическим путем требуется затратить 2 кВт-ч, а при выпаривании ее на сушилках - 743 кВт. Поэтому задача обезвоживания свекловичного жома перед сушкой является актуальной.
Анализ различных сушильных установок, показывает что, наиболее перспективными установками для сушки кормовых материалов, а в частности свекловичного жома являются конвейерные ленточные противоточ-ные сушилки. При сравнении с серийно выпускаемыми они имеют более высокий коэффициент использования, менее энергоемки и металлоемки, а в процессе эксплуатации дают больший экономический эффект.
Анализ проведенных исследований и наблюдения за работой оборудования для сушки кормовых материалов показывает, что существующее оборудование в определенной мере удовлетворяет поставленным требованиям для сушки кормов. Что касается оборудования для сушки свекловичного жома, с конечной влажностью 12-14%, то оно не полностью удовлетворяет поставленным технологическим требованиям и имеет низкую про-
изводительность. Поэтому целью настоящих исследований является изыскание перспективной энергосберегающей технологии сушки жома и разработка конструктивно-технологической схемы сушильной установки, создания на базе этой схемы конструкции машины и ее исследования с целью обоснования оптимальных параметров сушилки и использование полученных данных для ее проектирования.
Для выполнения поставленной цели в задачу исследования входило:
разработать энергосберегающую безотходную технологию получения сухого свекловичного жома;
обосновать конструкцию сушилки для сушки жома;
разработать математическую модель процесса сушки жома;
определить сопротивление слоя свекловичного жома движению воздуха при его сушке;
разработать модель управления процессом сушки жома;
- получить аналитические выражения для расчета параметров рабоче
го процесса исследуемой сушилки;
исследовать рабочий процесс сушилки методом математического планирования эксперимента и на основе этого обосновать оптимальные параметры машины и режима работы;
провести испытания сушилки в производственных условиях и дать оценку пригодности ее применения в технологии сушки свекловичного жома;
определить .экономическую эффективность работы предложенной машины.
На защиту выносятся энергосберегающая безотходная технология, конструктивно-технологическое оборудование для сушки свекловичного жома, а также следующие научные положения:
У математическая модель процесса сушки жома;
У теоретические основы сушки жома вторичным теплоносителем;
сопротивление слоя свекловичного жома движению воздуха при его сушке;
теоретические основы разравнивателя-рыхлителя слоя жома на транспортёре.
Предложенная энергосберегающая технология и технические решения по обезвоживанию и сушке жома защищены 4 патентами на изобретение № 2179810, № 2238492, № 2250799 и 2268611.
Разработана и внедрена в практику энергосберегающая безотходная технология и получены оптимальные параметры сушильной установки для сушки жома. Практическими результатами разработки проблемы сушки жома явилось создание на основе выполненных исследований конвейерной ленточной противоточной сушилки.
Результаты исследований были использованы департаментом программно-целевого развития агропромышленного комплекса, и управлением реализации целевых программ «Сахар» и «Семена Белогорья» Белгородской области.
Сушильная установка для сушки кормов нашла применение на сахарных и консервных заводах Белгородской области.
Внедрены в учебный процесс энергосберегающие безотходные технологии сушки кормов в Белгородской и Курской государственных сельскохозяйственных академиях.
Результаты докладывались на: международных научно-производственных конференциях «Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения» в Белгородской государственной сельскохозяйственной академии с 1999 по 2007 г.г.; международной научно-практической конференции «Технический прогресс в растениеводстве» в Харьковском государственном техническом университете сельского хозяйства, 2001 г.; научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследова-
тельской работы за 1999 г. «Совершенствование средств механизации для производства сельскохозяйственной продукции» в Курской государственной сельскохозяйственной академии, 2000 г.; научной конференции профессорско-преподавательского состава секции МПиППЖ Санкт-Петербургского государственного аграрного университета, 2002г.; научно-практической конференции работников агропромышленного комплекса Белгородской области, 2002г.
Анализ существующих технологий и состояние исследований сушки свекловичного жома
На сахарных заводах, как в нашей стране, так и за рубежом для сушки жома используются барабанные сушилки. Технология сушки жома включает в себя следующие этапы. Сырой жом поступает в цех сушки. Питатели подают жом в шнековые пресса, где происходит частичное обезвоживание жома. Отжатый жом подают транспортером в барабанную сушилку. В качестве теплоносителя в барабанных сушилках используют твердое, жидкое и газообразное топливо, сжигаемое в теплогенераторах типа ТГ различной теплопроводности. Высушенный жом пневмотранспортом разгружают и подают на склад. Такие схемы сушки жома широко использовались в Белгородской области и Центрально-черноземном регионе. Такая технология имеет существенные недостатки в конструкции прессов, которые доводят влажность массы не менее 60%, что вызывает дополнительный расход энергии для дальнейшего испарения влаги и доведения высушенной массы до 12...14%.
В настоящее время в связи с повышением цен на энергоносители сушка жома заводам стала экономически невыгодной, поэтому реализация жома на заводах производится в сыром виде. На некоторых заводах производят предварительное обезвоживание жома с помощью прессов, а отжатую массу отправляют на силосование. Такая технология приводит к непроизводительному расходу питательных веществ, потери которых составляют 30%. Большой вклад в технологию сушки и сушильное оборудование внесли В.П. Горячкигі, А.В. Лыков, В.Г. Коба, В.Ю. Валушис, П.Н. Платонов, СВ. Руештель, В. Кенигер, В. Гаммер [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,16,17, 18,19,20,21, 22,23,24,25, 26]. Сушка - удаление влаги из материалов (продуктов, изделий) при их подготовке к переработке, использованию или хранению. Различают сушку конвективную (в потоке нагретого газа), контактную (при соприкосновении с нагретой поверхностью), сублимационную (в вакууме), высокочастотную (диэлектрическим нагревом), радиационную (инфракрасным излучением). Вопросом сушки занимались многие исследователи В.М. Дацковский, В.И. Жидло, С.Д. Птицин разработали теоретические основы сушки [5, 6, 7]. Проанализируем шахтную сушилку СЗШ-16 (рисунок 1), которая входит в состав очистительного сушильного комплекса КЗС-20. Сушилка СЗШ-16 стационарная. Она состоит из топки, работающей на жидком топливе, двух параллельно расположенных шахт, разгрузочных устройств, двух выносных охладительных колон, вентиляторов и диффузоров. Материал в шахтных сушилках сушится в неподвижном слое. Шахты сушилки могут работать как последовательно, так и параллельно, в зависимости от назначения материала и его влажности. Недостатком шахтных сушилок является большая неравномерность сушеного материала по влажности. В крайних слоях наблюдается перегрев, что ухудшает качество материала, а в средних слоях проявляется высокая влажность. Также в шахтной сушилке не рационально используется агент сушки, что ведет к большим энергетическим затратам. В.Р. Краус, Н.Э. Мильман оптимизировали процесс сушки в поточных линиях, в частности лотковую контейнерную сушилку СК-8 50 (рисунок 2) [13]. Эта сушилка с механическим перемешивающим устройством. Она предназначена для обработки материала как россыпью (образцы массой до 50 кг), так и затаренные в марлевые или тканевые мешочки. Мешалки размещены в сушильных конвейерах на валах. Сушку материала с перемешиванием в процессе обработки осуществляют воздухом, подогреваемым в электорокалорифере до предельно допустимых для различных материалов температур. Благодаря этому процесс сушки интенсифицируется, а высушенный материал становиться более однородным по влажности, чем при сушке в неподвижном слое. Длительность и неравномерность сушки перемещаемого слоя материала уменьшается более чем в 1,5 раза. Учитывая важность проделанной работы, необходимо заметить, что сушилки СК-8 50 травмируют большое количество материала при механическом перемешивании. Также в сушилке не рационально используется тепловой агент, что делает процесс сушки экономически не выгодным из-за больших энергозатрат [11]. В.Ю. Валушис определил температурное поле в барабанных сушилках [14]. Барабанные сушилки (рисунок 3) используют для сушки зерновых культур, семян трав и стебельных кормов. Она состоит из топки, сушильных, охлаждающих барабанов, вентиляторов смонтированных на раме, поддерживаемой пневматическими колесами. В барабанных сушилках достигается высокая равномерность сушки материала, но наряду с этим наблюдается травмошум материала из-за вращения барабана. В барабанных сушилках очень сложно выдерживать оптимальные режимы сушки. Также плохо используется тепловой агент сушки, что приводит к большим энергозатратам. Целесообразно оборудовать сушилки механизмом привода, позволяющим быстро и бесступенчато изменять число оборотов барабана в пределах 3-8 оборотов в минуту. Многие исследователи В.И. Анискин, В.А. Кубышев и др. занимались вопросом разработки и исследование роторных и спиральных сушильных агрегатов. Такие аппараты обеспечивают равномерный напор теплоносителя во всей зоне сушки [16,17,18,19].
Роторные сушилки работают следующим образом, материал поступает через впускной самотек на газораспределительную решетку. Теплоноситель нагнетается лопастным ротором в кольцевую камеру, где подхватывает слой материала, закручивает его и, перемешивая, перемещает по кольцевому пространству, интенсивность кипения регламентируется скоростью вращения ротора и углом наклона лопастей и оси вращения (рисунок 4). Недостатками этих сушилок является не рациональное использование агента сушки, большой травматизм материала в сушильной камере из-за постоянного ударения материала о стенки сушильной камеры.
Как показывает анализ существующих технологических схем они имеют существенные недостатки, связанные с высокой степенью использования энергоресурсов и непродуктивным расходом кормов [9, 10, 11, 13, 15,21,22].
Актуальной задачей для сахарных заводов является проблема использования оборудования в межсезонный период. Поскольку сезон переработки сахарной свеклы составляет всего 90-100 суток, решение этой проблемы могло бы дать значительный экономический эффект.
Предлагаемая энергосберегающая безотходная технология сушки свекловичного жома
С целью снижения энергозатрат на сушку жома нами разработана принципиально новая энергосберегающая безотходная технологическая схема сушки жома с новой конструкцией сушилки и использованием, в качестве теплоносителя, отработанных газов котельных работающих на газообразном топливе [53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86].
Технологическая схема сушки жома состоит из последовательно соединенных технологических частей (рисунок 17). Процесс сушки жома в представленной технологической схеме осуществляется в два этапа. Предварительное обезвоживание жома до влажности 40...55% и последующая сушка в каскадной сушилке до влажности 12.. .14%.
Технологическая схема энергосберегающей безотходной технологии сушки жома представлена на рисунке 7. Способ сушки и переработки свекловичного жома на установке осуществляют следующим образом. Питателем 1 сырой свекловичный жом влажностью 90-95% из диффузионного аппарата 3 сахарного завода подают в загрузочный бункер шнекового пресса 2. В шнековом прессе 2 свекловичный жом подвергают прессованию за счет изменения объема прессуемого материала. При этом происходит разделение отжатого свекловичного жома и отжатой жидкости. Отжатая жидкость через отверстия в матрице и отверстия в самом шнеке посту-пает в емкости для коагуляции 4. Отжатый свекловичный жом влажностью 40-55% через козырек направляют на загрузочный транспортер 5, который подает отжатый жом в сушилку 6.
В сушилке 6 жом движется в противотоке с теплоносителем. Для последовательного поступления теплоносителя на перфорированные каскадные транспортеры, в сушилке 6 выполнены перегородки. Теплоноситель нагнетают вентилятором 7 из основания трубы котельной 8. В качестве теплоносителя используют отработанные газы котельной, работающей на газообразном топливе. Отработанные газы котельной имеют температуру 170-200С и по трубопроводу 9 подаются в сушилку 6. Прохождение отработанных газов снизу вверх, через сушилку обеспечивает высушивание материала. Выход отработанных газов происходит через входное отверстие для загрузки свекловичного жома. Высушенный жом захватывается воздушным потоком и по трубопроводу 10 направляется в циклон 11.
При отсутствии сушильного оборудования и теплоносителя отжатый свекловичный жом подвергают силосованию. Для этого задвижкой 12 направляют поток отжатой массы в загрузочный транспортер 13 и далее в транспортное средство 14 для доставки в наземную бетонную траншею 15.
Отжатую жидкость направляют в емкости для коагуляции 4, где при добавлении 1% раствора концентрата низкомолекулярных органических кислот происходит процесс коагуляции в течение трех суток и выпадает белковый осадок. Выпавший белковый осадок направляют в сушилку 6, в результате чего получают растительно-белковый витаминный концентрат. Осветленную жидкость сливают в емкость 17 и используют как добавку в рацион животных, или направляют на производство кормовых дрожжей. Необходимо заметить, что в отжатой жидкости содержится 98-99% воды и 1-2% сухого вещества. В сухом веществе около 30 % протеина. Установку для сушки и переработки жома располагают вблизи трубы котельной с целью снижения теплопотерь. Такая схема снижает энергозатраты на сушку и переработку жома на 90...95% и позволяет осуществить безотходность производства.
Поэтому задача исследования энергосберегающей безотходной технологии сушки свекловичного жома является актуальной [87, 88, 89, 90, 91,92].
Из представленного анализа конструкций сушилок наиболее перспективными являются конвейерные ленточные сушилки. Как свидетельствует анализ конструктивных особенностей сушилок к недостаткам следует отнести: не стабильность процесса сушки; высокую энергоемкость процесса сушки; беспорядочный разброс массы зонах перекантовки материала.
Нами разработана конструкция сушильной установки (рисунок 18) в качестве теплоносителя в которой используются отработанные газы котельных работающих на газообразном топливе [53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86]. Установка содержит сушильную камеру 1, внутри расположены один над другим пять конвейеров 2. Нечетные уровни конвейеров смещены по длине относительно четных в сторону раскладчика 3, установленного над загрузочным окном 4 сушильной камеры 1. Конвейеры оборудованы ведущим барабаном 5 и ведомым барабаном 6, на которые натянута бесконечная сетчатая проволочная лента 7 из нержавеющей стали. Между конвейерами 2 под холостой ветвью 8 жестко с камерой закреплены горизонтальные перегородки 9. Лабиринт для движения теплоносителя образован перегородками 9, они же и предназначены для поддерживания холостой ветви 8. Над рабочей ветвью 10 конвейера 2 на середине длины, на всю ширину ленты 7 установлены разравниватели-рыхлители 11. Для поддерживания рабочей ветви 10 конвейера 2 установлены деревянные полозья 13. На выходе конвейеров 2 установлены упругие чистики 12 для очистки ленты 7 от продукта сушки. В зоне перекантовки непосредственно над концами лент 7 установлены экранирующие, выполненные в форме ковша щитки 14 для исключения рассыпания продукта сушки при перекантовке с верхнего уровня конвейеров 2 на нижний, выполненные из синтетического материала. Система подвода теплоносителя к продукту сушки оснащена трубой 15 забора отработанных газов из трубы котельной установки 16 и вентилятор 17 для подачи теплоносителя в магистраль 18 и 19. Вентилятор 20 для подачи холодного воздуха в магистраль 19 выполнен с возможностью регулирования температуры теплоносителя в ней. Магистраль 18 подведена к сушильной камере 1 и установлена с возможностью подвода теплоносителя на выход третьего конвейера 2. Магистраль 19 подведена к сушильной камере 1 и установлена в зоне выгрузного окна 21 на выход пятого конвейера 2. Вытяжной зонт 22 установлен на камере 1 над загрузочным окном 4 для отвода теплоносителя и влаги с сушильной камеры 1.
Теоретические основы сушки жома вторичным теплоносителем
Неравномерность объемной массы слоя жома по высоте и невозможность точного учета количества проходящего через него воздуха затрудняют исследование в производственных условиях влияния различных факторов на величину сопротивления слоя жома проходу воздуха. Поэтому исследования проводили на лабораторной установке, изготовленной в Бел ГСХА, конструкция которой позволила избавиться от указанных выше недостатков.
Экспериментальная установка состоит из камеры давления, в верхней части которой может устанавливаться контейнер, заполненный пробой исследуемого материала. Контейнер представляет собой сетчатый куб, размером 320x320 мм., одна из его стенок выполнена съемной, что позволяет помещенный в него рассыпной жом продувать в любом направлении.
Воздух в нагнетательную камеру подавали центробежным вентилятором со стороны боковой грани, благодаря чему исключалось динамическое воздействие воздушного потока на слой жома. Привод вентилятора осуществлялся двигателем постоянного тока, позволяющим изменять скорость вращения в пределах 0-4000 об/мин. Количество продуваемого воздуха измеряли счетчиком РС-40М (ГОСТ 8700-58), а при расходах свыше 60 м3/час. -дроссельной диафрагмой с микроманометром. Исследования проводили на свекловичном жоме взятом на сахарном заводе, после соответствующего отжатия, влажность — 40,5%, среднюю длину частиц 31,5 мм., толщиной 2,5-3,1 мм. Из жомовой ямы брали пробы жома, которые укладывали в контейнер. Перед измерениями контейнер взвешивали и определяли объемную массу слоя в пересчете на сухое вещество. Из жомовой ямы брали пробы жома, которые укладывали в контейнер. В условиях Центрально- черноземного района, необходимо изучение процесса сушки свекловичного жома с целью сохранения питательной ценности последнего и получение необходимых данных для разработки сушильных установок. При проведении исследований были приняты следующие допущения: 1. Жом, содержит влагу при постоянной скорости сушки, принимает температуру мокрого термометра. 2. Сушка и характер процесса сушки элементарного слоя не зависит от положения его в слое. 3. Скорость, температура и относительная влажность воздуха по высоте высушенного слоя изменяется незначительно и их изменение существенно не влияет на ход сушки последующих слоев. 4. Процесс сушки адиабатический, т. е. тепло не принимается из вне и не теряется в окружающую среду. Как указывалось выше, за объект исследования была принята конструкция предложенной сушилки (патент №2238492), описание которой приведено в разделе 2.1 (рисунок 18). По данным теоретических разработок автора настоящей работы и при его непосредственном участии были выполнены чертежи и изготовлена сушилка на Белгородском заводе «Белагромаш-сервис» (приложение). В задачу экспериментальных исследований рабочего процесса входило: выявить работоспособность, проверить теоретические предпосылки и обосновать оптимальные конструктивно-технологические параметры, которые не удалось выявить теоретическим путем. Сушилка в сравнении с серийными машинами более универсальна в работе с различными видами кормов, менее металло- и энергоемка, с лучшими качественными показателями обезвоживает корма. Сушилка представляет собой экспериментальную установку, выполненную таким образом, что позволяет исследовать различные параметры машины. Исследование рабочего процесса сушилки проводили в цехе по производству растительно-белкового витаминного концентрата. Исследование проводили на свекловичном жоме, который вырабатывается на сахарных заводах области. Отыскание оптимального сочетания факторов, которые влияют на процесс работы сушилки, вели по методике планирования экстремального эксперимента [107, 108, 109, ПО].
Вначале ставили небольшую серию опытов для описания некоторой локальной области поверхности отклика в предложении линейного приближения. Для этого использовали ортогональное планирование первого порядка с реализацией обеих полуреплик полного факторного эксперимента или дробные реплики. Выбирали центр эксперимента Х0„ интервалы варьирования, вводили фиктивную переменную Хо = +-1, переход от натуральных переменных Xi; Х2;Х3; X4...Xj к кодовымх;; х2; х3; х4...Хи применяется на концах интервалов +1 и -1 и осуществляется по формуле:
Определение производительности и количества испаренной влаги
Производственная проверка результатов исследования проводилась в хозяйствах Белгородской области.
Так, в учебном хозяйстве «Центральное» был построен цех для сушки кормов.
В процессе изучения и производственной проверки оборудование цеха, и в частности сушильной установки, определялись технико-экономические показатели.
Результаты исследований оборудованного цеха для сушки кормов, и в частности свекловичного жома, свидетельствуют о работоспособности и достаточно высокой надежности. Общая потребная мощность на сушку жома не превысила 17 кВт.
Опыты по сушке и обезвоживанию осуществлялись на свекловичном жоме с влажностью 85-90%. Оборудование работало в пределах допустимых шумовых норм. За время производственной проверки поломок оборудования не происходило. Обезвоживание производилось на шнековом прессе до влажности 40-55%, за счет изменения зазора в выходном отверстии. При этом производительность шнекового пресса находилась в пределах 7-Ю т/час. Потребляемую энергию шнекового пресса замеряли вольтметрами и амперметрами. Влажность до и после обезвоживания определяли по общепринятой методике с использованием сушильного шкафа.
В результате производственной проверки сушильной установки установлены следующие оптимальные конструктивно-режимные параметры (Таблица 9).
Также установлено для влажности более 40% величина выходного зазора в выходном отверстии шнекового пресса должна увеличиваться.
Работа выполнялась в течение 1999-2007г. Тема выполненной работы была включена в программу научно-исследовательских работ по заказу департамента агропромышленного комплекса Белгородской области по теме 28/01 1.9.131 «Разработать технологию и оборудование для сушки свекловичного жома с использованием отработанных газов котельных». 1. Анализ существующих технологий сушки жома показывает, что наиболее перспективной является разработанная безотходная энергосберегающая технология с использованием в качестве теплоносителя отработанных газов котельных, работающих на газообразном топливе. 2. Для сушки жома наиболее эффективны каскадные перфорированные ленточные транспортеры с установленными над ними разравнивателями-рыхлителями, которые обеспечивают повышение равномерности распределения жома на 10...15%. 3. Разработана математическая модель процесса сушки жома и получены аналитические выражения, которые могут быть использованы для исследования температуры и влажности жома на выходе из горячей камеры сушилки. 4. Получены аналитические зависимости позволяющие проанализировать развитие процесса сушки по высоте слоя жома и провести обоснованный выбор параметров установки в конкретных условиях. Используя полученные выражения, можно рассчитать эффективную толщину слоя и организовать рациональный технологический процесс сушки. 5. Аналитическим путем получены зависимости для определения параметров разравнивателя-рыхлителя жома на ленте транспортера сушилки. 6. Экспериментальным путем установлены следующие оптимальные значения параметров и режимов работы сушильной установки: площадь отверстия ленты 4,20 - 4,25 мм2; скорость движения ленты 0,015 - 0,02 м/с; ширина слоя жома на ленте 2,5 - 2,7 м; толщина слоя жома на ленте 20 - 30 мм; начальная влажность жома 42 - 44 %; исходная температура жома 10 -1ГС; температура теплоносителя 180 - 186С; плотность жома 370 - 386 кг/м3;. 7. Широкое применение предложенных технических решений позволяет получить экономический эффект 620 000 руб. Внедрение предложенной технологии сушки жома при средней мощности, завода 50 000 т. позволит получить годовой экономический эффект по сухому жому 52,5 млн. руб. Срок окупаемости составляет 0,08 года.
