Введение к работе
Актуальность темы диссертации. 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. В то же время технологии сушки, использугмые в сельском хозяйстве, имеют большую энергоемкость. На сушку зерна и кормов приходится 40....r0S энергозатрат, идущих на послеуборочную обработку, или 6...8% всех энергозатрат на производство этих видов продукции. Низкая проито-^ дительность сушильных комплексов и недостаточная обеспеченность ими приводят к тому, что из-ча !і';<:і)оеврс.'М<.'Н!іо» :у"іки на эернотокдг республики ежегодно теряется, 250... 300 тыс.т зерна или 3...5% таращенного урожая.
Серийно выпускаемые в СИГ сушилки делают технологический процесс металлоемкий (1600...3500 кг на тонну вьісуииваемого зерна) и имеют высокий удельный расход топлива (9,4...17,2 кг/т ). И к производительность близка к предельны* возможностям и практически не кожет быть увеличс пп ээ гчет игрененкя <ри"ичсских параметров сушки.
Известные метода интенсификации процесса (СВЧ, УВЧ, сувка в нагннтном поле, сублимационная и др.) сопоовохдяютсч повышением энергоемкости, отличаются болыюп сложностью оборудования и треб.ух>т высокой квалификации обслуживающего персонала. По указанным причинам широкое освоение этих технологий в сельском хозяйстве в блмжай-seft перспективе нереально, замена сушки химическим консервированием юзволяет несколько уменьшить затрати энергоресурсов, но эта техно-югия не может бить использован-п для семенных и продовольственных
1ЄЛЄЙ.
Проблема дальнейшего наращивания производства продовольствия и сормов в условиях сокращения эиергетичесхих ресурсов требует изис-сания и освоения новых ресурсосберегающих технологий, широкого вов-іечения в энергетический баланс страны возобновленных источников >нергии, принятия нетрадиционных решений. Поэтому научные исследова-«ия, направленные иа разработку эффективных способов энергосберегающей суоки сельскохозяйственных материалов, актуальны и имеют вах-юе народнохозяйственное значение.
Связь работы с крупными научными программами Работа выполнена » соответствии с Республиканской комплексной программой "Зерно" на 1991-1995 гг., утвержденной Постановлением Совета Министров Белоруской ССР от 27.03.1991 с. N 1X4 (работа выполнялась в ННИИИЭС.х. С
19Э1 по 1994 гг.) .
Цель И задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение эффективности процессов сушки растительного сырья путем разработки и освоения энергосберегающих технологий и технических средств для сушки в озоно-воздушной среде. Поставленные цели достигались решением следующих задач:
раскрыть механизм воздействия озоно-воздушной среди на процесс сушки сельскохозяйственных материалов, их биохимические, микро биологические и агротехнические свойства;
дать теоретическое обоснование тепло- и масеообмених процессов, происходящих при сушке в озоно-воздушной среде;
обосновать технологии и разработать технические средства для сувки с использованием озонированного сушильного агента;
дать энергетическую оценку предлагаемых технологий.
Научная новизна полученных результатов. Впервые раскрыт механизм воздействия сушильного агента с содержанием озона на процесс сушки растительного сырья. Разработана энергосберегающая технология сушки сельскохозяйственных материалов в озоно-воздушной среде.Выявлены наиболее эффективные режимы сушки ?~рна и злаковых трав. Дане теоретическое обоснование тепло- и массообменных процессов. Выявлено влияние" сушки в озоно-воздушной среде на качество зерна и семян. Даны энергетическая, экономическая и экологическая оценки предложенных технологий сушки. Получено два авторских свидетельства не способы сушки и предпосевной обработки семян.
Практическая значимость полученных результатов работы состой* в обосновании технологий и режимов сушки зерна и злаковых трав і озоно-воздушной среде (напольные сушилки, Бункера активного венти' лированип, сушилки периодического и непрерывного действия, контей нерного типа), разработке конструкций озонаторных установок. Пред локенные технологии и средства механизации позволяют интенсифициро вагь процесс сушки с экономией 20...60 материально-энергетически ресурсов при одновременном повышении качественных показателей вису шенного материала) улучшить последующее хранение за счет снижения биохимических процессов и обеззараживающего действия, а также агро технические качества получаемых семян.
Результаты исследований апробированы в ряде хозяйств: колхоза "Рассвет" Островецкого (1981-1983 гг.) и им.Некрасова Щучинског районов (1988-1990 гг.), совхозах "Малое Можейково" Лидскої (1982-1984 гг.) и "Сосновка" Слонимского районов (1991 г.) Гро; нєнской области; с^зе "Логоза" и к-зс "Чуденичи" Логойского райо»
(1992 г.), БелЗОС Минской области (1993-1994 гг.).
Экономическая значимость полученных результатов. Экономия затрат на супке 1 тонны зерна в оэоно-воэдушной среде, составляет: напольные сушилки - 89,12 кг у.т., 44800 руб.; М-819 - 3,75 кг У.Т., 1885 руб.; СЗШ-16 - 6,90 кг у.т., 3468 руб.; контейнерные - 16,0 кг у.т., 8013 руб.; бункера активного вентилирования - 0,98 кг у.т., 492 руб. (цены на 1.11.19Э4 г.).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту. В диссертации проанализированы, научно обоснованы и выносятся на защиту следующие положения:
-
Математические модели, описывающие биохимические, биофизические и тепломассообменные процессы при суике растительных материалов в оэоно-воздушной среде.
-
Зависимости микробиологических, биохимических и агротехнических характеристик висупива?мого материала от концентрации озона в сумильном агенте, его расхода, скорости суики, электротехнических характеристик установок; методики оптимизации указанных параметров.
-
Методика энергетической оценки различных способов сушки и основные направления энергосбережения при выполнении технологического процесса.
-
Энергосберегающие технологии и технические средства для сушки растительного сырья .в озоно-воздушной среде.
Личный вклад соискателя заключался в самостоятельном выполнении теоретических разработок, проведении экспериментальных,лабораторных и производственных исследований,обработке полученных результатов. В работе принимали участие Н.М.Севернее, и.А.Глуяенко, Л.Ф.Глущенко, Р.Л.Скоробогатов*, С.И.Карташевич, В.П.Храповицкий.
Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы долохены на научно-методическом совещании секций, механизации и электрификации сельского хозяйства Западного отделения ВЛСХПИЛ (г.Каунас, 1981 г.), на научных конференциях преподавательского состава (г.Гродно, ГСХИ, 1982-1985, 1987-1990 гг.), на научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов (г.Ленинград-Пушкин, ЛСЛИ, 1984-1986 гг.), Ни совещании секции механизации и электрификации сельского хозяйства отделения ВПС.ЧНИЛ НЭ РСФСР по вопросам исследований предпосевной и послеуборочной обработки семян сельскохозяйственных культур соучастием представителей институтов (г.Ленинград-Пушкин, НИПТИМЗ<ЗХ НЗ PCfCP, 1984 г.), на научно-технической конференции по механизации, электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и
подготовке инхенерных кадров, посвященной 30-летию института (г.Минск, БНМСХ, 1984 г.), на первом Всесоюзном совещании по применении физического и кимического мутагенеза в сельском хозяйстве (г.Кишинев, 1987 г.), на научно-практических конференциях (г.Тверь, XII - 1889 г., Kill - 1990 г., KIV - 1991 г., KVI - 1993 г., XVII -1SS4 г.) на Международном семинаре "Нетрадиционная энергетика, экология, энергосберегающие технологии" (г.Минск, ИТМО, 1993 г.), на научно-технической конференции "Коделирование сельскохозяйственных процессов и машин" (г.Минск, биту, 1994 г.).
Опубликованность результатов диссертации. Основные результаты диссертации опубликованы в монографии, двух статьях в научных журналах, пяти бюллетенях ЦНТИ, четырнадцати тезисах конференций, двух авторских свидетельствах, методическом указании для студентов.
'Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, шести глав, выводов, списка использованных источников (161 наименование, из них 21 на иностранном языке) и 11 приложений. Изложена на 219 страницах машинописного текста, включая 40 рисунков и 43 таблицы.
