Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Будников Дмитрий Александрович

Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ
<
Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Будников Дмитрий Александрович. Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.02 / Будников Дмитрий Александрович; [Место защиты: Азово-Черноморс. гос. агроинженер. акад.]. - Зерноград, 2008. - 164 с. : ил. РГБ ОД, 61:08-5/148

Содержание к диссертации

Введение

1 Анализ состояния вопроса по сушке и активному вентилированию зерна и задачи исследования 8

1.1 Технология и технологическое оборудование для активного вентилирования зерна 8

1.1.1 Необходимость сушки зерна 8

1.1.2 Способы сушки зерна 9

1.1.3 Состояние зернового слоя при сушке 10

1.1.4 Классификация зерносушилок 12

1.1.5 Назначение активного вентилирования 14

1.1.6 Классификация установок активного вентилирования 15

1.2 Недостатки технологического процесса и оборудования для активного вентилирования 19

1.3 Возможности и интенсификации процесса сушки зерна активным вентилированием 21

1.4 Возможности использования СВЧ для интенсификации процесса. Задачи исследования 30

1.5 Цель и задачи исследования 42

2 Разработка модели СВЧ активации зерна и его сушки в бункерах активного вентилирования 43

2.1 Общие положения СВЧ нагрева 43

2.2 Влияние коэффициента конвективного теплообмена на динамику нагрева зерна 46

2.3 Взаимосвязь градиентов температуры и давления в зерновке при СВЧ нагреве 60

2.4 Модель СВЧ активации и сушки зерна активным вентилированием 69

3 Выбор факторов и методика проведения экспериментальных исследований 80

3.1 Особенности экспериментальных исследований СВЧ нагрева зерновки и зернового слоя 80

3.2 Экспериментальное оборудование 81

3.3 Методика проведения эксперимента 91

3.3..1 Эксперимент по определению возможности использования термопар в поле СВЧ 91

3.3.2 Эксперимент по определению распределения температурных полей в СВЧ активной зоне при неподвижном слое зерна 94

3.3.3 Эксперимент по определению коэффициентов критериальной модели активации и сушки зерна активным вентилированием 99

4 Обработка и анализ экспериментальных данных 100

4.1 Измерение температуры в зоне действия СВЧ с помощью термопар 100

4.2 Распределение температурного поля, создаваемого одним магнетроном по объему активной зоны 107

4.3 Нахождение зависимости Л = f(Qv, W, т) 117

4.4 Производственная проверка эффективности применения СВЧ для интенсификации сушки зерна активным вентилированием 125

4.5 Выводы по главе 131

5 Определение экономической эффективности применения активной СВЧ зоны для интенсификации процесса сушки зерна 133

Общие выводы 146

Литература 147

Приложения 160

Введение к работе

Увеличение производства продуктов земледелия и животноводства является главной задачей сельского хозяйства в целях удовлетворения потребностей населения в продовольствии. Сохранность выращенного урожая достигается, в первую очередь, с помощью сушки, которая является единственным надежным способом прекращения активных биохимических процессов в растительных материалах и их консервирования. Низкая производительность сушильных комплексов и недостаточная обеспеченность ими приводят к тому, что из-за несвоевременной сушки на зернотоках ежегодно теряется значительная часть урожая зерна.

В практике сельскохозяйственного производства используют разнообразные приемы для интенсификации процесса ' сушки зерна: использование электроактивированного воздуха, предварительный нагрев зерна, применение рециркуляционных режимов, вакуумирование зоны сушки, изменение газового состава сушильной камеры и многие другие. Среди них в последнее время все чаще используется воздействие магнитным полем сверхвысокой частоты (СВЧ). В нашей стране накоплен определенный опыт использования СВЧ полей при сушке зерна. В результате разработаны установки, позволяющие усовершенствовать существующие промышленные сушилки, применяемые на сельскохозяйственных предприятиях. Так же изучалось применение СВЧ полей для предпосевной обработкисемян.

Существующие установки для СВЧ интенсификации применяются для сушки в шахтных, конвейерных сушилках, однако практически не изучено применения СВЧ интенсификации для сушки в бункерах активного вентилирования.

Анализируя работы авторов, видим, что большинство авторов предлагает режим' СВЧ обработки с использованием магнетронов большой мощности. Однако это сопряжено с недостатками, такими как перегрев, неравномерность нагрева, растрескивание материала.

5 Время воздействия СВЧ поля на материал у разных авторов отличается в

несколько раз (от 2-3 секунд, до 1/6 времени сушки). В некоторых работах

продолжительность СВЧ обработки не приводится вообще, а ведь время

обработки - это важный технологический параметр. От него зависит

производительность установки, а также энергозатраты на сушку.

Таким образом, существующие методы СВЧ интенсификации сушки

зерна отработаны не до конца, а применительно к процессу активного

вентилирования они не рассматривались. В связи с эти намечаются следующие

пути интенсификации сушки зерна активным вентилированием с

использованием электромагнитного поля СВЧ диапазона:

  1. Снижение мощности облучающих магнетронов.

  2. Нахождение условий для равномерной обработки зерна в СВЧ активной зоне.

  3. Определение условий прохождения зерна через активную зону.

Цель диссертационной работы: интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ.

Объектом исследования в диссертационной работе являются процесс СВЧ активации зерна с последующей сушкой активным вентилированием.

Предметом исследования в диссертации является влияние СВЧ активации зерна на интенсификацию его сушки активным вентилированием.

Для достижения цели исследования необходимо решить следующие задачи:

1. Определить изменение движущих сил интенсификации процесса сушки зерна активным вентилированием при СВЧ обработке. При этом провести теоретические исследования по:

определению влияния различных параметров на величину коэффициента диффузии влаги;

взаимосвязи градиента давления пара в зерновке и градиента температуры;

динамике нагрева и охлаждения зерна в активной СВЧ зоне;

— разработке модели активации и последующей сушки активным
вентилированием.

2. Провести экспериментальные исследования СВЧ активации и последующей
сушки зерна активным вентилированием. При этом:

оценить возможность использования термопар для контроля температуры зерна в СВЧ поле;

определить равномерность распределения температурного поля в зерновом слое в зоне действия одного магнетрона;

определить влияние циклического действия СВЧ поля на динамику нагрева зерна;

определить зависимость действующей силы процесса интенсификации от параметров процесса.

  1. Провести производственную проверку эффективности СВЧ интенсификации процесса сушки зерна активным вентилированием.

  2. Оценить экономическую эффективность СВЧ интенсификации процесса сушки зерна активным вентилированием.

Научная новизна,

  1. Определено влияние различных параметров на величину коэффициента диффузии влаги.

  2. Определена взаимосвязь градиента давления пара в зерновке и градиента температуры.

  3. Выявлена динамика нагрева и охлаждения зерна в активной СВЧ зоне.

  4. Разработана модель активации и последующей сушки активным вентилированием.

Практическая ценность:

  1. Полученная зависимость коэффициента диффузии влаги позволяет выполнять сравнительные расчеты различных режимов СВЧ нагрева в активной зоне.

  2. Полученные зависимости для определения температуры зерна в точках активной зоны и разности температур между центром и поверхностью

7 зерновки дают возможность проектировать активную зону для обеспечения

равномерности нагрева, определить количество магнетронов и схему их

размещения в активной зоне, определить количество зон и расстояние между

ними в зависимости от производительности.

3. Использование СВЧ для интенсификации позволяет сократить время сушки

на 32,4 % и снизить удельные затраты на сушку на 16,6 %.

Апробация работы и публикации.

Основные положения диссертации доложены на научных конференциях

по итогам НИР ФГО ВПО АЧГАА в 2005, 2006 и 2007 годах и ФГОУ ВПО

СтГАУ в 2006 году.

По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ.

Структура работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка

литературы и приложения.

Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, включает

9 таблиц и 78 рисунков.

Список цитируемой литературы представлен 126 источниками.

Классификация установок активного вентилирования

Вентилирование для сушки зерна и семян применяют, если по каким-либо причинам затруднена или невозможна обработка их в сушилках. Такой вид вентилирования осуществляют в вентилируемых бункерах, складах, камерных сушилках и т. п. Часто его используют для семян подсолнечника, клещевины, зерна бобовых культур, кукурузы. Для сушки зерна вентилированием применяют теплый атмосферный воздух летом и ранней осенью (t — 15...25С и ф = 55...65%). В неблагоприятное время (холод и сырость) года воздух подогревают, снижая его относительную влажность.

В мировой практике применяется огромное количество установок активного вентилирования различного конструктивного исполнения [4, 7, 30, 56]. Описание их не только крайне затруднительно, но и едва ли целесообразно.

Все существующие установки можно классифицировать по нескольким признакам.

По назначению: для консервации зерна охлаждением; универсальные (для сушки-и охлаждения); аэрационные.

По способу подвода воздушного потока в зерновую массу: с вертикальным односторонним; с горизонтальным радиальным (одно- и двухсторонним); с горизонтальным поперечным; со смешанным воздухораспределением.

По типу воздухораспределительных устройств: с коробами или каналами; с перфорированным «ложным» полом; с перфорированными трубами; с жалюзийными стенками; с перфорированными центральными и наружными цилиндрами.

По конструктивному оформлению камеры: бескамерные (напольные); вентилируемые бункеры; закрома и силосы различной формы.

По способу установки: стационарные; переносные.

По типу разгрузочных устройств: саморазгружающиеся; с пневмо-выгрузными устройствами; со шнековыми разгрузчиками.

Кроме указанных конструкций, применяются одно-, двух- и четырехтрубные установки для активного вентилирования. В этих установках воздуховоды укладываются вдоль главной оси склада по перекрытию нижней галереи и по фундаментам стоек склада. Воздуховоды также имеют сетчатые окна. Вентиляторы могут быть установлены как у боковых, так и у торцовых стен склада. Также широко используются аэрогравитационные транспортеры (аэрожелоба). Аэрожелоб имеет комбинированное назначение. Его можно использовать для активного вентилирования зерна и для его транспортирования, что в сочетании с подскладским транспортером позволяет максимально механизировать опорожнение склада.

Телескопические вентиляционные установки В практике временного хранения и вентилирования небольших партий зерна, преимущественно семенного назначения, широко применяются бункеры активного вентилирования (рисунок 1.3). Они разрабатывались для хозяйств, производящих зерно, но успешно применяются и на хлебоприемных предприятиях. Наибольшее распространение получили установки с радиальным горизонтальным воздух ораспред ел ением. Они представляют собой два концентрически расположенных перфорированных цилиндра, кольцевое пространство между которыми служит для размещения зерна. Центральный цилиндр предназначен для подвода и распределения воздуха в зерновой массе (воздухораспределительная труба). Нагнетаемый вентилятором воздух поступает через перфорации центрального цилиндра в зерно и продувает его радиально в направлении от центрального цилиндра к наружному. Выпуск зерна из бункера осуществляется самотеком через конусообразное дно.

В большинстве случаев отдельные бункеры объединяют в блоки (2...4), которые представляют собой установленные рядом бункеры, связанные общими загрузочными и разгрузочными транспортными механизмами.

Подогревая атмосферный воздух с помощью электрокалориферов или различных тепловентиляционных агентов, в бункерах можно достаточно качественно проводить сушку зерна.

Предпочтение стоит отдать бункерам активного вентилирования, т.к. имея преимущества вышеупомянутых, они обладают дополнительными преимуществами, такими как малая площадь, занимаемая бункерами, т.к. строятся в высоту и обладают большой вместительностью; процесс активного вентилирования в бункерах в большей степени автоматизирован; относительно небольшая толщина обрабатываемого зернового слоя и компактное размещение электрооборудования позволяют эффективно использовать электротехнологические методы для интенсификации процесса сушки.

Влияние коэффициента конвективного теплообмена на динамику нагрева зерна

Коэффициент конвективной диффузии пара (ар), может быть определен из экспериментальных кривых релаксации избыточного давления пара в зерновке. Однако таких экспериментальных данных для зерна нет. Г.А. Максимовым [66] был проведен эксперимент по СВЧ нагреву кварцевого песка. Получены кривые распределения давления пара и температуры в материале в процессе нагрева (рисунок 2.1) и кривые изменения давления пара в материале в течение времени. Чтобы решить дифференциальное уравнение (2.3) и получить зависимость Р = fix) необходимо принять начальные условия Р(0). Перед СВЧ сушкой слоя зерна, который не продувается принудительно воздухом, между зерном и воздухом межзернового пространства устанавливается состояние гигротермического равновесия. Как видно из рисунка может быть множество точек в которых будет выполняться условие Р(т) = Р(Х]), однако определить эти точки, не имея экспериментальных кривых не представляется возможным.

Однако в момент времени т=7Л Р(т) = Р(Т[), но Ті=0. Примем, что в течение малого интервала времени (ті=0,5с) величины Р(т)и J0 ) будут равны. Тогда для выполнения расчета необходимо знать величины т и Р(х). При их определении будем руководствоваться следующим.

Наибольшей величины давление в капиллярах будет достигать, при температуре нагрева 100 С и более, когда начинается переход из жидкого состояния в газообразное. Значительно увеличивается объем занимаемый жидкостью, и паром в капиллярах. В этих условиях растет количество микротрещин в зерне, которое приводят к потере им товарных и посевных качеств.

Теорию образования микротрещин в различных твердых телах разрабатывали в различных трудах. Образование микротрещин в зерне различных культур при увлажнении изучено в работах. [57, 70, 77]. Указывается, что при поглощении зерновкой воды, она оказывает расклинивающее действие и способствует образованию микротрещин и разрушению. Несомненно, процессы увлажнения зерна отличаются от процессов тепло-влагообмена при СВЧ обработке, но установлено, что при увлажнении зерна расклинивающее давление влаги (давление жидкости в эндосперме зерна пшеницы приводящее к образованию трещин) может колебаться в пределах 1296,75-102-4089,75-102 Па [84].

Примем, что предельным давлением паров в центре зерновки, при котором не происходит образование микротрещин является .давление менее 1296,75-102-Па при 0Ц=ЮОС. Далее, необходимо определить время, в течение которого, при воздействии СВЧ энергии Приведенная на рисунке 2.6 зависимость Р = f(x) при ар = var позволяет говорить, что, в отличие от зависимости при ар = сога?, она в более полной степени соответствует представлениям об изменении давления паров жидкости в материале при СВЧ нагреве. Однако расчетные величины давлений на много больше реальных. Этот факт еще раз подтверждает положение о значительных колебаниях величины коэффициента диффузии влаги ар в процессе СВЧ обработки. Однако, далее такие зависимости, «качественно» описывающие процесс, позволяют проследить некоторые закономерности. Зависимость давления паров в зерновке от удельной мощности СВЧ источника

Поскольку в установках активного вентилирования обрабатываются большие объемы зерна и процесс это достаточно длительный, то технологическое оборудование не позволит своевременно воспользоваться эффектом «быстрого» роста давления влаги внутри зерна. Поэтому нет смысла в увеличении мощности магнетронов в активной зоне. Представляется целесообразным использовать магнетроны небольшой мощности (до 1 кВт) с таким размещением по активной зоне, чтобы обеспечить равномерное по зоне распределение СВЧ поля, а, следовательно, и более равномерный нагрев.

Эксперимент по определению возможности использования термопар в поле СВЧ

В активную зону на расстоянии 2 см от магнетрона устанавливали фторопластовую пластину. Между фторопластом и магнетроном помещали полиэтиленовый пакет, в который наливали воду. Таким образом, магнетрон работал на нагрузку, которой являлся слой воды, а ослабленное СВЧ поле попадало в активную зону. Непосредственно за фторопластовой пластиной располагали зерновку с встроенной во внутрь термопарой. На поверхности зерновки казеиновым клеем закрепляли вторую термопару. Третья термопара располагалась рядом с зерновкой и должна была разогреваться под действием СВЧ излучения.

Сверху активную зону плотно закрывали защитным экраном. Изменение температуры контролировали на экране монитора ПК. Одновременно велась запись в файл всех результатов измерений. Полученный файл данных обрабатывали с помощью программы Excel.

Чтобы оценить как при конвективной сушке, в отличие сушки СВЧ, распределяется температура в зерновке, каково соотношение температур поверхности зерна и температуры воздуха провели эксперимент по нагреву зерновки в сушильном шкафу.

Для наглядности брали зерновки различных культур: пшеницы, нута и фасоли, рисунок 3.13 и 3.14. Семена фасоли и нута увлажняли таким образом, чтобы обеспечить их влажность 20%. Увлажненные семена выдерживали в течение суток в герметичной емкости, периодически перемешивая. - зерновка нута; 2 - термопара в центре зерновки; 3 - термопара в зоне сушки; 4 - термопара на поверхности зерновки Рисунок 3.13 - Зерновка нута с термопарами Перед помещением зерновок в предварительно подогретый сушильный шкаф в них встраивали термопары и закрепляли их на поверхности.

В семя фасоли встраивали четыре термопары. Схема размещения приведена на рисунке 3.13.

Аналогичное размещение термопар в фасоли осуществлялось в эксперименте по СВЧ нагреву. — термопара на глубине 0,5R„P; 2 — термопара в центре зерновки; 3 - термопара на поверхности зерновки; 4 - термопара в зоне сушки; 5 - термопара на глубине 0,35R„p; 6 — зерновка фасоли Рисунок 3.14 — Зерновка фасоли с термопарами

Результаты эксперимента по использованию термопар в СВЧ поле приведены в главе 4. 3 3:2 Эксперимент по определению распределения температурных полей в ЄВЧ;активной зоне при неподвижном слое зерна

Цель эксперимента определяется следующими особенностями технологии СВЧ активации зерна. Для непрерывности процесса активного вентилирования необходимо, чтобы зерно после предварительной очистки в ЗАВе проходило через зону СВЧ активации и направлялось в бункер активного вентилирования. В процессе активного вентилирования зерна оно должно просыпаться через выпускное отверстие бункера и норией направляться в СВЧ активную зону. При прохождении через активную зону зерно должно равномерно нагреваться. Это зависит от толщины зернового слоя в активной зоне, влажности зерна, мощности магнетронов, количества рядов магнетронов, расстояния между рядами магнетронов, рабочей частоты магнетронов. Поэтому важно знать распределение температурных полей в активной зоне, чтобы определить ее конструкцию и конфигурацию, количество магнетронов, схему их размещения.

Эксперимент состоял из двух этапов. Целью первого этапа было определение температурных полей от одного магнетрона в активной зоне при неподвижном слое зерна.

Для этого использовали зерно пшеницы трех влажностей: 17%, 22%, 27%. Для подготовки зерна необходимой влажности брали зерно кондиционной влажности (14%) замачивали его водой в необходимой пропорции и выдерживали его в течение суток в герметичном объеме, периодически перемешивая.

Для контроля температуры по объему активной зоны использовали термопары. Схема размещения термопар в активной зоне экспериментальной установки приведена на рисунке 3.15. Термопары устанавливали в активной зоне на каркасе из диэлектрического материала, слабо разогревающегося под действием СВЧ. Затем в активную зону засыпали зерно. Максимальное время работы магнетрона приняли 30 с. При более длительном нагреве температура нагрева центра зерновки ближайшего к магнетрону слоя приближается к 200С, что может привести к потере зерном его качеств. Сигналы с термопар через АЦП записывали в файл. Обработку данных осуществляли с помощью программы Excel.

Чтобы получить математическую зависимость, описывающую изменение температуры в активной зоне во времени для различной влажности зерна, спланируем представление данных таким образом, чтобы после их обработки можно было получить полином.

Нами названы два независимых фактора: W3 - влажность зерна, т - время активации зерна СВЧ полем. Как ранее отмечалось, сила СВЧ воздействия на зерно зависит от его расстояния до магнетрона и места расположения в активной зоне. Отразим положение зерновки в активной зоне тремя величинами: / - расстояние (вектор) от центра магнетрона до зерновки; а - угол отклонения вектора расстояния по горизонтали; у - угол отклонения вектора расстояния по вертикали.

Распределение температурного поля, создаваемого одним магнетроном по объему активной зоны

Обработку результатов эксперимента проводили с использованием программы MATLAB в прикладном пакете Statistics Toolbox. На первом этапе обработки данных получили линейное уравнение регрессии следующего вида: 0 = 3,967 +2,171-Ж + 1,757-т-3,650-/ + 0,0224-а + 0,0281-у. Чтобы оценить изменение температуры нагрева зерна во времени на рисунке 4.18 представлены объемные графики для расстояния 6 см и времени нагрева 5, 10, 20 секунд.

Анализ графиков позволяет говорить о том, что наблюдается значительная неравномерность нагрева зерна в активной зоне одного магнетрона. Следовательно, для обеспечения равномерности нагрева одной зоны недостаточно. Необходимо предусматривать такую конструкцию активной зоны, чтобы при перемещении зерна между зонами действия магнетронов оно перемешивалось.

При исследовании динамики нагрева зерна в активной зоне были получены кривые нагрева при первом воздействии СВЧ поля и втором воздействии. Один из графиков для влажности 22% приведен на рисунке 4.19. Чтобы оценить, как изменяется динамика нагрева зернового слоя при повторной обработке СВЧ полем, графики привели к нулевым начальным условиям и построили в одной координатной сетке. Анализ графиков позволяет говорить, что при повторном воздействии СВЧ поля на зерно скорость его нагрева меньше, чем при первом воздействии. Величина нагрева зерна, а следовательно и разность температур между температурой центра и поверхности зерна также меньше, чем при первом нагреве. Аналогичные кривые были получены и для влажностей 17 и 27%. Зерно активировали в СВЧ поле, затем перемешивали без воздействия СВЧ и после этого контролировали изменение температуры. После 40 секунд отлежки зерно опять подвергли действию СВЧ излучения. Динамика и степень нагрева зерна зависит от его расположения в активной зоне. После второго перемешивания температура зерна по слою была более равномерной. Изложенное подтверждает ранее высказанную мысль о том, что конструкция активной зоны должна быть такой, чтобы обеспечить максимальное перемешивание зерна при его движении от зоны действия одного магнетрона к зоне действия следующего магнетрона.

В соответствии с методикой, изложенной в главе 3, был проведен эксперимент по определению функциональной зависимости А0 = f(Qv, W, т). Результаты частично приведены в таблице 4.1. Результаты экспериментальных данных показали взаимосвязь между величинами Qv и W. Чтобы оценить степень влияния этих величин, а, следовательно, возможность их использования как независимых переменных в уравнении регрессии, вычисляли коэффициент регрессии. Kr{ W, Q%) составил -0,394. Это говорит о том, что увеличение влажности зерна уменьшает глубину проникновения СВЧ поля по толщине слоя и уменьшает его удельную мощность, но величина коэффициента корреляции позволяет использовать эти величины в уравнении регрессии как независимые.

Регрессионный анализ экспериментальных данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistics Toolbox математического пакета MATLAB. На первом этапе обработки получили линейное уравнение регрессии следующего вида: Поэтому целесообразно зависимость А0 = f{Qv,W,x) представить несколькими полиномами для различных интервалов времени активации и исходной влажности зерна.

Производственная проверка эффективности применения СВЧ для интенсификации сушки зерна активным вентилированием С учетом теоретических и экспериментальных исследований, представленных в диссертационной работе фирмой «ООО ACT» г. Таганрог, в соответствии с договором о научно-техническом сотрудничестве (Приложение 1), разработана СВЧ активная зона для нагрева зерна. Использование результатов исследований при разработке подтверждено актом внедрения (Приложение 2); — по результатам исследований влияния воздействия СВЧ поля на динамику нагрева зерна и изменения градиента температуры зерна по объему активной зоны определено количество рядов магнетронов, расстояние между рядами. Использование результатов исследований при разработке подтверждено актом внедрения (Приложение 3). Сырое зерно, после предварительной очистки на ветрорешетных машинах подавали в загрузочный бункер 1 активной зоны 2. После заполнения активной зоны включали магнетроны. Управление магнетронами осуществлялось микропроцессорной схемой, расположенной в шкафу управления установкой (рисунок 4.31). Температуру нагрева зерна контролировали с помощью термодатчиков, установленных в активной зоне под магнетронами. Требуемую температуру нагрева в активной зоне обеспечивали изменением подачи (производительности) выгрузного шнека 3. После активации зерно направляли в вентиляционный блок, в который вентилятором подавали атмосферный воздух. После вентилирования сухое зерно направляли в бурт, влажное направляли на повторную активацию.

Проводили сравнительный эксперимент. В первом случае в вентиляционном блоке сушили зерно активным вентилированием без СВЧ активации. Зерно озимой пшеницы влажностью WH=30,7% помещали в вентиляционный блок и вентилировали атмосферным воздухом Тн=30,66 С, 29 С, 24 С и относительной влажностью F=43%, 54%, 70%. Центробежный вентилятор осуществлял подачу воздуха в вентиляционный блок с расходом 300 мЗ/ч-т. Отбор проб осуществляли через час вентилирования вначале сушки и через 20 мин в конце. Результаты замеров приведены в таблице 4.2. Акт выполнения экспериментальных работ представлен в Приложении 4.

Похожие диссертации на Интенсификация сушки зерна активным вентилированием с использованием электромагнитного поля СВЧ