Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние и перспективы совершенствования технологии сушки зерна 10
1.1 Основы технологии сушки зерна 10
1.1.1. Свойства зерновой массы как объекта сушки 10
1.1.2. Способы сушки 16
1.1.3. Сушка зерна при различных состояниях слоя 20
1.2. Современное состояние и перспективы развития зерносушильного оборудования 26
1.2.1. Классификация сушильных установок 26
1.2.2. Виды вентилирования. Охлаждение зерна 30
1.2.3. Зерносушилки бункерного типа 35
1.3. Режимы сушки зерна 51
1.4. Цели и задачи исследования 60
Выводы 61
Глава 2. Материалы и методы исследования 63
2.1. Выбор материала и методов исследования 63
2.2. Принцип минимума (максимума), используемый в технике сушки зерна 70
Выводы 74
Глава 3. Моделирование процесса работы зерносушилки бункерного типа 75
3.1. Выбор и обоснование конструктивно-технологических параметров работы зерносушилки бункерного типа 75
3.1.1 Выбор конструктивных параметров зерносушилки 76
3.2. Получение уравнений кинетики охлаждения на основе физического моделирования 80
3.3. Разработка имитационной модели, используемой для обоснования конструктивно-технологических параметров зерносушилки 86
Выводы 106
Глава 4. Технике — экономическое обоснование и выработка практических рекомендаций разработанной конструкции зерносушилки бункерного типа 107
4.1. Технико - экономические показатели 107
4.2. Производственные испытания 111
4.3 .Предложения и рекомендации по рационализации 113
Выводы 114
Общие выводы и рекомендации 115
Список литературы
- Сушка зерна при различных состояниях слоя
- Принцип минимума (максимума), используемый в технике сушки зерна
- Выбор конструктивных параметров зерносушилки
- Производственные испытания
Введение к работе
Актуальность темы.
Важнейшей задачей зерноперерабатывающей промышленности является разработка системы мероприятий по сокращению количественных и качественных потерь зерна при его хранении.
С целью приведения зерна в стойкое для хранения состояние, обеспечения количественно-качественной сохранности и безопасности зерна применяют различные технологические приемы, среди которых наиболее эффективным является сушка зерна. Задача ее заключается, прежде всего, в снижении влажности зерна до уровня ниже критической, при которой физиологические процессы замедляются, а зерновая масса пребывает в анабиотическом состоянии.
Неблагоприятные природно-климатические условия, характерные для многих зернопроизводящих регионов России и стран СНГ предопределяют повышенную влажность убираемого с полей зерна. У колосовых культур она нередко достигает 20-25% и более; рис в связи с особенностями его возделывания имеет высокую уборочную влажность; влажность кукурузы достигает 30-35% и более, а у семян подсолнечника, даже в южных районах влажность может достигать 17-20% и более.
Сырое неохлажденное зерно, вследствие интенсивного дыхания теряет за сутки 0,05-0,2 % массы сухого вещества, в нем быстро развивается процесс самосогревания. Выделяющийся в результате дыхания диоксид углерода приводит к развитию анаэробного дыхания, что, в свою очередь, приводит к образованию этилового спирта, оказывающего губительное воздействие на клетки зародыша, т.е. к потере жизнеспособности зерна. В результате жизнедеятельности микроорганизмов, особенно плесневых грибов, в массе сырого зерна образуются токсичные вещества — микотоксины.
Просушенное зерно, очищенное от примесей, обеззараженное и охлажденное, можно хранить без перемещения в силосах элеваторов 2-3
5 года, а в складах 4-5 лет при обязательном соблюдении соответствующей технологии.
Ежегодно на хлебоприемных предприятиях сушке и активному вентилированию подвергается до 70-90% всего заготовляемого зерна
Совершенствование технологии сушки должно проходить от изучения свойств зерна как объекта сушки к выбору способов сушки, обоснованию оптимальных режимов и созданию рациональных конструкций зерносушилок.
Анализ современного зерносушильного хозяйства хлебоприемных предприятий и элеваторов свидетельствует, что оно в наибольшей мере укомплектовано шахтными прямоточными зерносушилками. Последние характеризуются значительной неравномерностью нагрева и сушки зерна и, как следствие, существенными тепловыми затратами на сушку. Основная причина - несовершенство схемы подвода агента сушки и атмосферного воздуха к обезвоживаемым слоям зерна, а также ряд других причин конструктивного характера.
Более совершенные, в сравнении с шахтными прямоточными, рециркуляционные зерносушилки также в своем большинстве не лишены отмеченных недостатков, поскольку основные влагоиспаряющие узлы этих зерносушилок конструктивно мало отличаются от шахтных прямоточных зерносушилок.
Важное условие качественной работы зерносушилок - обеспечение эффективного охлаждения просушенного зерна. По расчетам охладительные устройства зерносушилок спроектированы таким образом, чтобы температура зерна на выходе не превышала более чем на 10 С температуру атмосферного воздуха. Однако на практике данная величина достигает 12 С и более при температуре воздуха выше 15 С. Также для современных зерносушилок характерна значительная неравномерность охлаждения отдельных слоев зерна.
Современная технология зерносушения базируется на методах тепловой сушки, при которой влага из зерна удаляется путем ее испарения. При соблюдении научно-обоснованных режимов сушки ускоряется послеуборочное дозревание зерна, происходит выравнивание зерновой массы по влажности и степени зрелости, улучшается цвет, внешний вид и другие технологические свойства зерна. Сушка действует угнетающе на жизнедеятельность микроорганизмов и вредителей. Она оказывает положительное влияние на выход и качество продукции при переработке зерна в муку и крупу. Наконец, сушка позволяет улучшить технологические свойства дефектного зерна: проросшего, морозобойково, поврежденного клопом - черепашкой, которое за последние пять лет стало достигать от 7 до 15%. Это ведет к потерям сильной, ценной и продовольственной пшеницы, а полученная мука имеет пониженное содержание клейковины и характеризуется низкими хлебопекарными свойствами.
Поэтому изучение сущности этих процессов с учетом разработки и обоснования конструктивно технологических параметров зерносушилки бункерного типа непрерывного действия с односторонним подводом агента охлаждения, а также установление закономерностей сушки продовольственного и семенного зерна является весьма актуальной научной задачей. При этом не менее важным является управление процессом сушки, протекающим в самом зерне и в сушильной камере с целью обеспечения наиболее полного сохранения и улучшения качества зерна, энерго- и ресурсосбережения, автоматизации контроля сушки, охраны окружающей среды, все это в совокупности обуславливает актуальность данного исследования.
Цель и задачи исследований.
Цель работы - совершенствование технологии сушки зерна на основе разработки конструктивно-технологических параметров зоны охлаждения зерносушилки бункерного типа непрерывного действия
7 Для достижения поставленной цели выдвигаются следующие задачи: 1.Выявление факторов на основе проведенного литературного анализа по современному состоянию и перспективам совершенствования технологии сушки зерна.
2.Выбор и обоснование оптимальных режимов сушки зерна и их классификация для повышения его технологических свойств. 3. Разработать и обосновать конструктивные параметры бункера и провести исследования охлаждения зерна на основе физической модели. 4.Разработать математическую модель процесса сушки зерна в зерносушильном агрегате новой конструкции.
5,Обосновать и разработать имитационную модель процесса сушки при разнородных параметрах сушильного агрегата: производительности, температуре и влажности зерна, количества бункеров, оптимальных режимах сушки, расхода сушильного агента.
б.Провести производственные испытания и разработать практические рекомендации по технологии сушки зерна
7.0босновать технико-экономические показатели от внедрения разработанной зерносушилки на зерноперерабатывающих предприятиях хлебопродуктового комплекса РФ.
Объектом исследования являлся процесс охлаждения зерна в зерносушилке бункерного типа непрерывного действия, предметом исследований являлось зерно пшеницы продовольственного назначения IV типа урожая 2001-2002 годов, собранное в Краснодарском крае.
Научная новизна. Получены уравнения кинетики охлаждения зерна на основе физического моделирования процесса сушки зерна в разработанной зерносушилке.
Разработана математическая модель процесса сушки зерна в зерносушилке бункерного типа непрерывного действия, на основе кинетических зависимостей, полученных при физическом моделировании в лабораторных условиях.
8 Создана имитационная модель, адекватно описывающая процесс сушки зерна в зерносушилке предложенной конструкции, позволяющая находить оптимальные режимы работы зерносушилки при различных начальных, конечных условиях, для пшеницы с различным исходным качеством клейковины.
Разработана принципиально новая конструкция бункеров, характеризующаяся высокой эффективностью охлаждения, возможностью высушивать зерно любой начальной влажности за один проход, обладающая малой металлоемкостью, универсальностью использования при сушке зерна различных культур.
Практическая значимость работы заключается в определении рациональных режимов сушки зерна в разработанной конструкции зерносушилки бункерного типа.
Существенно усовершенствована технология охлаждения зерна. Разработанная конструкция зерносушилки бункерного типа является экономичной, обладающей высокой надежностью, простотой, безопасностью, а также возможностью автоматизации управления процессом сушки.
Предложенная математическая и имитационная модель сушки зерна с
доверительной вероятностью 0,87-0,9% адекватно подтверждают результаты
производственных испытаний на ОАО «Хлебная база 65» зерносушильного
аппарата разработанной конструкции. Разработанный алгоритм и программа
ЭВМ «Процесс сушки зерна в зерносушилке бункерного типа непрерывного
действия» реализованы в учебном процессе на кафедре Московской
Государственной Технологической Академии: «Технология
Хлебопродуктов» по дисциплине «Зерносушение», для студентов старших курсов обучающихся по специальности: 2701 - «Технология хранения и переработки зерна». Программа внесена в государственный реестр компьютерных программ под номером 20036118112 от 29 июля 2003 года.
9 Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на заседаниях кафедры «Технология хлебопродуктов» факультета «Технологический менеджмент» Московской Государственной Технологической Академии (Москва, 2002-2003 г.г.); на VII международной научно - практической конференции «Инновационные технологии в пищевой промышленности третьего тысячелетия» (г. Москва, 2001 г.); на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы обеспечения продовольственной безопасности регионов России» (г. Уфа, 12-20 ноября 2003 г.)
По материалам диссертации опубликовано 8 (восемь) печатных работ, получено Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка литературы (147 наименований) и приложений. Работа изложена на 161 странице, включая 15 рисунков и 13 таблиц и 6 приложений.
Сушка зерна при различных состояниях слоя
Различают следующие состояния слоя: плотный неподвижный слой, гравитационный движущийся плотный слой, псевдоожиженный, виброкипящий, падающий и взвешенный.
В плотном неподвижном слое контакт зерен постоянно зафиксирован и их поверхность, омываемая агентом сушки, неизменна. Интенсивность сушки в неподвижном слое определяется в большей мере внешним тепло-влагообменом между зернами и агентом сушки, отводящим водяные пары из межзернового пространства. При прохождении агента сушки через неподвижный слой его параметры изменяются как во времени, так и в пространстве, то есть по толщине слоя. Соответственно этому изменяются влажность и температура зерна. Слои зерен, расположенные ближе к месту выхода агента сушки, нагреваются и высушиваются быстрее. Характерная для неподвижного слоя неравномерность сушки может быть несколько сглажена периодическим изменением направления продувания зернового слоя.
Толщину продуваемого неподвижного слоя принимают в зависимости от начальной влажности зерна. При большой толщине слоя резко возрастает его сопротивление, в связи с чем подача агента сушки не превышает 500 -1000м3/(ч т)
При сушке зерна в неподвижном слое температура агента сушки строго ограничена и не превышает допустимой температуры нагрева зерна. Поэтому процесс сушки является длительным и продолжается до тех пор, пока зона сушки не охватит весь слой.
Наибольшее распространение в технике зерносушения получили установки с гравитационным движущемся плотным слоем. Такой слой формируется при непрерывном верхнем питании сушильной камеры зерном и создании подпора в нижней ее части. Хотя при движении отдельные зерна смещаются относительно друг друга, контакт между ними сохраняется. Активная поверхность обновляется, но величина ее остается значительно меньше суммарной геометрической поверхности всех зерен, находящихся в слое.
Скорость перемещения зерна в сушильной камере, а, следовательно, и продолжительность сушки регулируют при помощи выпускных или разгрузочных устройств. Время пребывания в сушильной камере можно изменять в широких пределах.
При сушке зерна в гравитационном движущемся слое можно использовать более высокие температуры агента сушки, чем в неподвижном слое. В сушилках с сетчатыми стенками температура агента сушки обычно бывает в пределах 70 - 90 С. В сушилках с воздухораспределительными коробами условия продувания зернового слоя циклично изменяются. В них используются более высокие температуры агента сушки в пределах до 120 — 160 С.
Толщину гравитационного движущегося слоя принимают 100 - 250 мм в сушилках с воздухораспределительными коробами и 300 - 500 мм в сушилках с сетчатыми стенками. Большая удельная подача агента сушки в сочетании с небольшой толщиной продуваемого слоя обеспечивает распространение зоны сушки на весь слой. При воздействии на зерновой слой аэродинамических или механических сил при определенных условиях происходит ослабление контактов между зернами, порозность слоя увеличивается, а его структура разрушается. Плотный слой переходит в разрыхленное (псевдоожиженное), а при увеличении воздействия во взвешенное состояние. При разрыхлении зернового слоя диффузионные и термические сопротивления у границы раздела фаз уменьшаются, что обеспечивает интенсификацию тепло-влагообмена.
Интенсификация сушки пищевых материалов во взвешенном слое объясняется гидродинамикой процесса. Сушка во взвешенном слое осуществляется в аппаратах кипящего (псевдоожиженного) и фонтанирующего слоя. Кипящий слой образуется в камере постоянного сечения, фонтанирующий - в каналах переменного сечения с постепенным расширением по ходу движения сушильного агента. В связи с этим, в кипящем слое скорость воздуха в верхней части камеры выше, чем внизу, из-за стремления воздуха к расширению, и движение частиц материала начинается в верхней части слоя. При постепенном расширении канала по ходу движения воздуха в фонтанирующем слое максимальная скорость его будет в нижней части слоя, и отсюда начинается движение частиц, что исключает их слеживание.
Взвешенный слой характеризуется непрерывным хаотическим движением и перемешиванием частиц в определенном объеме по высоте, высокоразвитой поверхностью соприкосновения материала с нагретым воздухом, так как при этом способе сушки каждая частица равномерно омывается потоком нагретого воздуха со всех сторон. Это приводит к равномерному нагреву материала и срыву пограничного слоя испаряющейся влаги, что позволяет применять повышенные температуры нагретого воздуха до 110-180 С в зависимости от вида материала
Принцип минимума (максимума), используемый в технике сушки зерна
Из существующих методов оптимизации принцип минимума (максимума) является наиболее универсальным, так как его вычислительные методы имеют общий характер и позволяют решить задачи, которые не могут быть сформулированы в терминах других методов. задача оптимизации сводится к математической модели вида [55]: f (х) —» min(max), х є U, (2.2.1) где допустимое множество U не совпадает со всем пространством Еп. В этих случаях говорят об условной минимизации функции п переменных. В большинстве случаев допустимое множество U определяется ограничениями - равенствами и (или) неравенствами и рассматривается задача: f (х) — min(max), х є En, gi(x) 0,iGl,, (2.2.2) g;(x) = 0,iGl2, где I ,I2 с {!,. m}_ заданные множества индексов. При условии, что хотя бы одна из функций f(x), gi(x) не является линейной, как в данном случае, поставленная задача является задачей нелинейного программирования. В классическом математическом анализе для решения такой задачи применяется метод множителей Лагранжа. Однако наиболее универсальным методом является принцип максимума.
Принцип максимума эффективно применяют для оптимизации дискретных многостадийных технологических процессов (рис. 2.2.1). Такой схемой можно представлять технологические процессы, осуществляемые последовательно. Стадией является ступень процесса сушки, обратной связью - рециркулируемое зерно. Дискретный принцип максимума, так же как и динамическое программирование, применяется для математически описанных процессов. Каждая стадия при этом может иметь несколько входов и выходов. TjO) и(2) ц« цОТ Х(0) у г - ч г стадия 2 стадия Gn W 1-я стадия N-я стадия X(N)
Рис. 2.2.1 Схема многостадийного технологического процесса Для многостадийного процесса должно быть известным математическое описание каждой стадии, которое в общем, виде может быть представлено системой уравнений: х11)=ф«(х«,...,х);и?),... и?)); (2.2.3) . „ „(/) связывающей входные параметры і - и стадии хк с выходными параметрами предыдущей стадии Хк и управлением U, (1 = 1,2,...г), используемым на і - й стадии. В реальных условиях на значения переменных накладываются ограничения. Математически эти ограничения могут быть записаны в виде: Xі ёХ и IIі Є U. (2.2.4) Эффективность каждой стадии процесса оценивается некоторой скалярной величиной rj как функции входа х(-1) на і - й стадии и используемого на ней управления u(l): ц=г;(х(М), u(i)). (2.2.5) Результирующая оценка эффективности многостадийного процесса определяется как аддитивная функция результатов, получаемых на каждой стадии: =ІгХх{і-1\и(і)). (2.2.6) i=l Задачу оптимизации многостадийного процесса можно сформулировать как задачу отыскания оптимальной стратегии: N =(u(,) u(2) u(N)) mi\ Noirr \uonT uorrrV"J иопт/ {1.2.. I) для которой критерий оптимальности FN принимает в зависимости от постановки оптимальной задачи максимальное или минимальное значение. Если исходный поток продукта поступает в систему в количестве Gn, кг/с, а обратный в количестве Gp, кг/с, то смешение этих потоков описывается уравнением: х = М,(х 5 ;х? ;...,х 5;хГ;хГ xf»;G.;Gp) (2.2.8)
При оптимизации такого процесса необходимо определять последовательность значений управляющих воздействий u(l) (i=l,2,...,N), которые оптимизируют функцию: Рм=г,(х И),и(,)) (2.2.9) при условии, что Х(І) задано, переменной х может быть влажность высушенного продукта при заданных значениях температуры материала, которая может быть на каждой стадии различной. Могут быть и другие ограничения, связанные с сохранением либо улучшением свойств высушиваемого материала. Управляющими переменными являются время сушки и количество подаваемого на сушку продукта (коэффициент циркуляции), но могут быть также температура сушильного агента и количество подаваемого сушильного агента на каждой стадии.
Выбор конструктивных параметров зерносушилки
Для проведения эксперимента было изготовлено два бункера из жести, имеющих форму усеченной пирамиды (рис. 3.1.2). Охлаждающий воздух нагнетался через боковые отверстия бункеров, а после охлаждения вытягивался через отверстия с противоположной стороны. При креплении бункеров друг к другу, между ними были установлены резиновые прокладки, которые позволяли избежать утечки воздуха. Влажность зерна была определена на влагомере ПВЗ-10 Д, температура термопарами. Термопары устанавливались в четырех точках на различной толщине слоя зерна, в бункера засыпалось нагретое зерно и фиксировались его температура и влажность (табл. 3.2.1). Было проведено четыре серии измерений. Средняя температура зерна определялась по формуле [26]: U250 (3.2.1)
В качестве критериев эффективности протекания процесса были выбраны коэффициент эффективности охлаждения и коэффициент эффективности влагосъема [35]. Коэффициент эффективности охлаждения просушенного зерна учитывает начальную температуру подаваемого на сушку зерна 92 , а также степень его охлаждения [38]: 90ХЛ /Л Л (3.2.2) и2-Зопт где 0з - температура зерна после охлаждения, С, 62 - температура нагрева зерна, Зопт _ температура охлажденного зерна при оптимальном значении коэффициента эффективности охлаждения Ке0Хл=1 бзопг = Є2 -(1-0,003-Є2)-(Є2-10), (3.2.3) где to - температура охлаждающего воздуха, С.
Коэффициент эффективности влагосъема Kw учитывает взаимосвязь исходной йои текущей СО влажности в расчете на массу сухого вещества зерна, а также количество удаляемой из зерна влаги [39]: _ СОр-СОС ш0 шопт с где мопт - конечное "оптимальное" значение влажности просушенного зерна при К\у=1. Значение опт — можно определять либо по с соответствующим таблицам, задаваясь значениями Kw=l и С00 с пересчетом с ґл влажности на общую массу сухого вещества зерна СО на влажность CD , используя методы интерполяции, либо по полученной в результате обработки этих таблиц зависимости. С учетом температуры нагрева зерна 02 такая зависимость имеет вид [66]: coL=0,012.K)2-0,153-92+17,7. (3.2.5)
Обработка экспериментальных данных осуществлялась в EXCEL, при этом были вычислены средние значения температуры и влажности, определены коэффициенты эффективности охлаждения и влагосъема (табл. 3.2.2), затем по экспериментальным данным были построены графики зависимостей критериев подобия от времени и аппроксимацией получены обобщенные зависимости этих критериев от времени (рис. 3.2.1, 3.2.2). На основе зависимостей критериев эффективности от времени получены уравнения кинетики сушки зерна. Теория подобия позволяет применить зависимости коэффициентов эффективности, полученные для лабораторной зерносушилки, к реальным процессам [48]. В результате обработки экспериментальных данных получены следующие зависимости коэффициентов эффективности от времени охлаждения: для коэффициента эффективности охлаждения: Кохл = 0,009т3 - 0,027т2 + 0,3107т - 0,281, (3.2.6) с точностью аппроксимации 0,9995, для коэффициента эффективности влагосъема: Kw = -0,0006т2 + 0,0096т - 0,0079, (3.2.7) с точностью аппроксимации 0,987.
Уравнения кинетики охлаждения в соответствии с полученными результатами имеют вид: 03 = 02 -Кохл-(1 -0,003-Є2).(Є2-10), где (3.2.8) Кохл = 0,009т3 - 0,027т2 + 0,3107т - 0,281, CDC3=(BJ-KW.(C ;-0,011.(0) +9,4, где (3.2.9) Kw = -0,0006т2 + 0,0096т - 0,0079, где 9з - температура сухого зерна, С; СОЗ - влажность сухого зерна, %; Тохл. - время охлаждения, мин.; 92 - температура зерна после камеры нагрева, С; to - температура атмосферного воздуха, С; С02 - влажность зерна после зоны нагрева, % Таким образом, проведены эксперименты по охлаждению зерна в разработанных бункерах, получены уравнения кинетики процесса охлаждения на основе использования коэффициентов эффективности процесса.
Производственные испытания
Технико-экономическими показателями работы зерносушилки являются: повышение эффективности охлаждения зерна, снижение затрат на процесс сушки, снижение стоимости сушилки.
Для определения технико-экономических показателей в качестве базовой зерносушилки была принята зерносушилка СЗСК-4, технические характеристики которой приведены в таблице 1.2.2.
Экономическая эффективность определяется сравнением показателей работы базовой и разработанной зерносушилок.
Годовая экономическая эффективность Э (руб. в 1 год) от внедрения зерносушилки составляет [65]: 3=((Ci+0,15 K,)-(C2+0,15 K2)) B, (4.1) где Сь С2 - соответственно себестоимость сушки 1 план, т зерна по сравниваемой (базовой ) и внедряемой зерносушилкам, руб./план. т, К], Кг - соответственно удельные капитальные вложения в производственные фонды на оборудование предприятий сравниваемой и внедряемой установки, руб./план. т, определяют из отношения балансовой стоимости строительной части и оборудования сравниваемых зерносушилок к годовому объему В (план, т) сушки зерна внедряемой сушилкой, 0,15 - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений.
Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений на реконструкцию определили по формуле [65]: Т=(Б2-Б0/Э, (4.2) где Бі, Бг — соответственно балансовая стоимость сравниваемой (базовой) и внедряемой зерносушилок, руб.
При определении балансовой стоимости внедряемой зерносушилки учитывали стоимость жести необходимой для изготовления бункеров, теплоизоляции, вентилятора, нории, а также дополнительного оборудования. Во внедряемой зерносушилке использованы центробежный вентилятор малой быстроходности среднего давления ВЦП-3. Технические характеристики, которого приведены в таблице 4.1.
Расчет себестоимости сушки зерна пшеницы по различным технологическим схемам приведен в таблице 4.2. При этом, согласно данным ОАО «Хлебная база 65» балансовая стоимость зерносушилки СЗСК-4 составляет 200 тыс. руб., средняя заработная плата обслуживающего персонала (сушильщика и транспортерщика) составляет 6,2 тыс. руб., цена 1 т дизельного топлива составляет 4,3 тыс. руб., цена 1 кВт электроэнергии составляет 0,71 руб. Стоимость внедряемой зерносушилки была определена на основе закупочных цен оборудования: - стоимость нории составила 20 тыс.руб., ее потребляемая мощность 4 кВт/ч, - стоимость вентилятора составила 650 руб., - стоимость воздуховода 2350 руб., - стоимость самотечных труб 1217 руб., - стоимость жести 119,5 тыс. руб., 109 - стоимость изоляции 870 руб., Затраты на монтаж составляют 10 % от стоимости оборудования [65]. Таким образом, согласно приведенным данным балансовая стоимость зерносушилки тыс. руб.: Так как балансовая стоимость внедряемой зерносушилки ниже балансовой стоимости базовой, то срок окупаемости следует определить, исходя из отношения балансовой стоимости внедряемой зерносушилки к экономической эффективности от ее внедрения: Т=Б2/Э= 2,09 (года)
Повышение эффективности охлаждения определили, исходя из того, температура охлажденного зерна в среднем на 10 С выше температуры атмосферного воздуха, а минимальное отклонение температуры сухого зерна от температуры воздуха определено как б1 = 5 С [66,65].
Согласно проведенным испытаниям температура охлажденного зерна отличается от температуры атмосферного воздуха не более чем на б2 = 4 С.
Следовательно, исходя из минимального значения б1 = 5 С эффективность охлаждения может быть определена из следующего выражения: Эохл=(б - &)/&- 100%=(5-4)/5 -100%= 20 %.
Таким образом, результаты технико-экономического расчета показывают, что себестоимость сушки зерна внедряемой зерносушилки ниже, чем у базовой, срок окупаемости из расчетных данных составляет 2,09 года, эффективность охлаждения разработанной зерносушилки повысилась на 20 %.
Для проверки адекватности полученной модели, а также проверки эффективности работы внедряемой зерносушилки, были проведены производственные испытания на ОАО «Хлебная база 65». При проведении испытаний была смонтирована созданная зерносушилка, при этом зона нагрева и зона охлаждения были собраны из пяти бункеров, зона тепловлагообмена - из трех, что, согласно модели, соответствует производительности 1 т/ч.
Для проведения испытаний использовалось зерно пшеницы продовольственного назначения IV типа.
При проведении испытаний количество и качество клейковины было определено в соответствии с ГОСТ 13586 "Зерно. Методы определения количества и качества клейковины в пшенице". При проведении испытаний было просушено 4 т. зерна пшеницы, показатели качества которой и результаты испытаний и расчетов приведены таблице 4.4
