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

Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования Максимов, Николай Михайлович

Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования
<
Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования
>

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

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

Максимов, Николай Михайлович. Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Максимов Николай Михайлович; [Место защиты: Сев.-Зап. науч.-исслед. ин-т механизации и электрификации сел. хоз-ва].- Великие Луки, 2011.- 165 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/2724

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования 9

1.1 Значение мелкосеменных масличных культур для народного хозяйства 9

1.2 Анализ существующих технологий и способов сушки семян рапса 18

1.3 Пути интенсификации сушки семян в установках бункерного типа и задачи исследований 29

2. Теоретическое исследование процесса сушки и выпуска. семян в бункере активного вентилирования 37

2.1 Обоснование процесса тепломассообмена в бункере активного вентилирования с многоканальной системой распределения воздуха 37

2.2 Теоретическая оценка времени сушки семян рапса в бункере активного вентилирования с многоканальной системой распределения воздуха

2.3 Теоретическое обоснование конструктивных параметров

системы выпуска бункера активного вентилирования 49

3. Программа и методика экстриментальньгх исследований процесса сушки и выпуска семян в бункере активного вентилирования 70

3.1 Программа экспериментальных исследований 70

3.2 Описание конструкции экспериментальной установки на основе бункера активного вентилирования 71

3.3 Измерительные приборы и методика экспериментальных исследований

4. Результаты экспериментальных исследований проттесса сушки семян рапса в бункере активного вентилирования 93

4.1 Математическое моделирование зависимости конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования на процесс сушки семян 93

4.2 Результаты исследования температурного поля семян в кольцевом объёме бункерав процессе сушки 107

4.3 Результаты определения влияния физико-механических свойств вороха семян рапса на протекание процесса сушки и анализ качественных показателей семян 111

5. Технико-экономическая эффективность сушки семян рапса с использованием бункера активного вентшіирования 115

Общие выводы 121

Список использованных источников 123

Приложения

Введение к работе

Актуальность работы. Рапс – ценнейшая мелкосеменная масличная культура, широко возделываемая в мире и набирающая популярность в России. Объёмы производства рапса растут из года в год. Наиболее уязвимым звеном во всём технологическом процессе производства семян этой культуры является послеуборочная обработка, на которую приходится до 40% общих потерь семян. Одним из важных и ответственных этапов послеуборочной обработки семян является сушка. В настоящее время для сушки семян рапса применяется зерносушильная техника, используемая для сушки традиционных зерновых культур. Семена рапса в силу малых размеров и содержания жиров подвержены перегреву, поэтому во избежание количественных и качественных потерь сушка должна осуществляться на более «мягких» режимах. Проведённый анализ показал, что среди сушилок, применяемых для сушки семян рапса, данным условиям в наибольшей степени удовлетворяют установки активного вентилирования.

Наиболее перспективными и технически более совершенными среди известных конструкций установок активного вентилирования являются бункера активного вентилирования, широко применяемые на существующих зерноочистительно-сушильных комплексах (КЗС). Однако имеющиеся недостатки конструкции на сегодняшний день сдерживают применение в полной мере данных установок. К основным недостаткам бункеров активного вентилирования следует отнести неравномерное распределение подаваемого воздуха по кольцевому объёму бункера, а также наличие выпускного устройства, не обеспечивающего достаточной надёжности и равномерности процесса выпуска семян из бункера. Поэтому исследования, направленные на совершенствование конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования для повышения качества сушки семян рапса в настоящее время имеют актуальное значение.

Работа выполнена в соответствии с программой фундаментальных и приоритетных прикладных исследований по научному обеспечению развития агропромышленного комплекса Северо-Запада РФ на 2006-2010 гг. и планом НИР ФГОУ ВПО «Великолукская ГСХА» по региональным научно-техническим проектам на 2010-2014 гг., по теме № 3: «Повышение эффективности сушки и охлаждения зерна и мелкосеменных культур на очистительно-сушильных комплексах в условиях Северо-Запада РФ путем совершенствования технологических процессов и основных рабочих органов».

Целью исследования является повышение эффективности процесса сушки семян рапса, в бункерах активного вентилирования путём совершенствования его конструктивных и технологических параметров.

Объект исследования. Технологический процесс сушки семян в бункере активного вентилирования.

Предмет исследования. Производственный образец бункера активного вентилирования (на базе БВ-25) для сушки семян.

Практическая ценность. Разработана и обоснована конструктивно-технологическая схема бункера активного вентилирования для сушки семян. На основании теоретических и экспериментальных исследований определены рациональные конструктивные параметры и режимы работы установки. Внедрение усовершенствованного бункера активного вентилирования для сушки семян способствует повышению качества выполняемого процесса: снижению потерь семян в процессе послеуборочной обработки; снижению времени и энергозатрат, требуемых для выполнения сушки семян.

Реализация результатов. По результатам исследований во ФГОУ ВПО «Великолукская ГСХА» был изготовлен и испытан опытный образец бункера активного вентилирования с многоканальной системой распределения воздуха и выпускным устройством на основе шлюзового затвора, который прошёл испытания в ООО «Веть» Себежского района Псковской области.

Апробация. Основные результаты диссертационной работы доложены:

- на 4-й международной научно-практической конференции «Вклад молодых учёных в развитие науки», г. Великие Луки, 2009 г.

- на 61-й международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе», г. Кострома 2010 г.

- на 5-й международной научно-практической конференции «Вклад молодых учёных в развитие науки», г. Великие Луки, 2010 г.

Публикации. По материалам исследований опубликовано 7 печатных работ, подана заявка на выдачу патента Российской Федерации на полезную модель.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников из 122 наименований. Работа изложена на 134 страницах машинописного текста, содержит 12 таблиц, 36 иллюстраций и 17 приложений.

Основные положения, выносимые на защиту:

- технологическая схема и конструктивные параметры бункера активного вентилирования;

- теоретические зависимости для определения конструктивных параметров бункера активного вентилирования;

- математические модели процесса сушки и процесса выпуска семян;

- результаты производственных исследований по определению рациональных режимов работы бункера активного вентилирования и его технико-экономическая оценка;

Пути интенсификации сушки семян в установках бункерного типа и задачи исследований

Как видно из рисунка 1.3 направления использования рапса достаточно широки. Рапсовое масло с низким содержанием эруковой кислоты широко применяется в пищевой промышленности. Его используют в натуральном виде как салатное, в составе кухонных жиров и маргарина, и других пищевых изделий [72]. В состав масла современных безэруковых сортов рапса входит значительное количество глиноцеридов ненасыщенных жирных кислот. Данные кислоты играют важную роль в медицине, т.к. уменьшают возможность тромбообразования в организме, снижают содержание холестерина в крови а, следовательно, противодействуют сердечно - сосудистым заболеваниям. Отмеченные качества делают рапсовое масло очень ценным сырьём для получения пищевых растительных масел, не уступающих по качеству маслам из семян подсолнечника, а по вкусовым и пищевым достоинствам - оливковому и высокоолеиновому подсолнечному маслу. Рапсовое масло является высококалорийным продуктом, оно биологически более ценно, чем жиры животного происхождения. Оно способно с успехом компенсировать недостаток растительного масла, и обеспечить потребление растительного масла до 26 кг на душу населения в год, что является требуемой нормой для человеческого организма [13,107]. Рапсовое масло старых эруковых сортов, которые занимают пока ещё значительные площади в России и в ряде стран Европы, содержит до 52 % вредной для организма эруковой кислоты и используется в основном на технические цели.

Среди важных технических качеств рапсового масла стоит отметить его лучшие вязкостные и низкотемпературные свойства, а также высокую биоразлагаемость. Всё это делает возможным применение рапсового масла в гидросистемах тракторов и автомобилей, а также в агрегатах трансмиссии. Но, несмотря на положительные преимущества, сдерживающими факторами применения рапсового масла в технических системах на сегодняшний день является его низкая стабильность, недостаточные антифрикционные и противоизносные свойства [19,20].

Одним из приоритетных направлений, является использование рапсового масла в составе моторного топлива для дизельных двигателей, как более дешёвого, возобновляемого и экологически безопасного источника энергии [11, 51]. Использование рапсового масла в качестве топлива следует рассматривать по нескольким схемам: - в качестве чистого масла в смеси с дизельным топливом; -в виде рапсового метилэфира (МЭРМ). Биотопливо превосходит традиционное дизельное топливо, получаемое из нефти, как по экологическим, так и по эксплуатационным показателям. Как показывает практика, двигатели автомобилей и тракторов, работающие на биодизельном топливе, меньше выделяют сажи, оксида углерода и менее токсичны (снижение эмиссии вредных веществ на 25-50%) по сравнению с двигателями, использующими дизельное топливо получаемое из нефти. Применение биодизельного топлива в ДВС позволяет уменьшить выброс вредных токсичных веществ в атмосферу, а также снизить парниковый эффект. Использование биодизельного топлива способно сократить выбросы оксидов азота на номинальном режиме работы на 15...20 %, сажи-на 30...35%, оксидов углерода и углеводородов-на 10... 15 %. Экологические преимущества биотоплива делают его более привлекательным в сравнении с традиционным дизельном топливом, что особенно важно в условиях растущих требований по эколо-гичности, предъявляемых к современным двигателям внутреннего сгорания. Сравнительные характеристики традиционного дизельного топлива получаемого из нефти, а также биотоплива, получаемого из рапсового масла представлены в таблице 1.1. Таблица 1.1 N_/V/ixwwiu.A JiCxxx-xC xxv/xvc ou.xwJxCxx XV/XXJXX-XXJ /vivx / Ц Показатели Дизельное топливо Биотопливо Плотность при 20 С, кг/м 826 877 Цетановое число (не менее) 45 48 Температура воспламенения (не менее), С 60 ПО Содержание серы, % 0,4 0,007 Лидерами производства биотоплива в Европе в настоящее время Втг( тг%гггг тг\гп ТОТАТХЛ л глітттт тлотл ТЛатчтя-оттттгг ҐҐ\ГГҐ\ТТҐ\ 1 ЭЛЛ тгтл «TWTTTTA rfSr OTTTTTirT XJXWlj» XXL4XV/J. X.L4XVXXW W X. LfUkXXXJX XYUAV A wL/lVAlAXXJCXVX \WXVVSjiv/ A J SJ \S liJIV» A WAX Ay j ІДІІІІЛ ЖХУХ (около 780 тыс. тонн) и Польша ( около 230 тыс. тонн), однако интерес к производству биотоплива с каждым годом растёт и в РОССІПІ. Налаживание производства биотоплива в России имеет огромную экономическую значимость, так как по мнению экспертов [51] позволит полностью удовлетворить потребности всех отраслей в дизельном топливе, а также увеличить экспорт рапсового масла за рубеж.

Прогнозируется, что затраты на адаптацию автотракторной техники к применению биодизельного топлива в дизельных двигателях, при использовании существующих систем технического обслуживания, средств транспортировки, и т.д., будут минимальны, что с успехом позволит использовать биотопливо в сельском хозяйстве [36].

Продукты переработки маслосемян рапса играют огромную роль в решении острой проблемы обеспечении животноводства физиологически полноценными кормами и сбалансировании по протеину и незаменимыми аминокислотами. В настоящее время общим недостатком для всех растительных кормов является относительно низкая концентрация протеина в сухом веществе. Исследователи [74] отмечают, что при потребности животноводства России в перевариваемом протеине 11,6 млн. т фактически скармливается 10,5 млн. т. В работах учёных также отмеча 15 ется, что дефицит перевариваемого протеина в грубых и сочных кормах составляет 1,1 млн.т., в том числе в грубых и сочных кормах составляет 0,7 млн. т, в концентрированных 0,4. Недостаток лизина в концентрированных кормах составляет около 70 тыс. т, при этом наиболее низкое содержание лизина из зерновых культур имеют пшеница и рожь. Устранение недостатка обеспеченности животноводства питательными высокопротеиновыми кормами, возможно за счёт рапсового шрота и жмыха [52,107].

Рапсовый шрот, получаемый при переработке семян низкоглюкози-нолатных сортов, является ценным высокобелковым кормом для животных. Рапсовый шрот можно вводить в рацион: при откорме свиней —до 15%, бройлеров — до 20%, дойным коровам и телятам-до 25%, курам -несушкам - до 25% [75]. Рапсовый шрот содержит 39...42% белка, хорошо сбалансированного по аминокислотному составу, и повышенное количество главных аминокислот —метионина, цистина и лизина. Рапсовый шрот превосходит шрот из семян подсолнечника по содержанию лизина на 33%, цистина в 2,1 раза. Шрот содержит 1...5% жира и до 42% протеина, но энергетическая ценность его по сравнению с семенами ниже.

Жмых, как побочный продукт при переработке семян рапса на растительное масло, в силу своих питательных качеств, также можно использовать на корм скоту. В 1 кг рапсового жмыха содержится 1,1-1,2 корм. ед. и 277 г перевариваемого протеина. В составе рапсового жмыха больше, чем в жмыхе сои, минеральных веществ — фосфора, кальция, магния. В целом, рапсовый жмых по кормовым достоинствам, содержанию лизина и других аминокислот близок к соевому и льняному, а по энергетической ценности не уступает подсолнечниковым [72].

Теоретическая оценка времени сушки семян рапса в бункере активного вентилирования с многоканальной системой распределения воздуха

Для расчёта продолжительности сушки семян рапса применим метод приведённой скорости, разработанный Г.К. Филоненко [16]: Продолжительность сушки в этом случае будет вычисляться по формуле: где N— скорость постоянного периода сушки %/ мин; т — показатель степени, характеризующий энергию связи влаги с материалом, физико-химические свойства материала; А и ft — массообменные коэффициенты, определяющие перемещение влаги внутри материала.

Семена рапса по размеру и теплофизическим свойствам схожи с семенами проса, поэтому согласно справочным данным [16] принимаем т=2. В этом случае, для оценки времени сушки т (в минутах) используем формулу:

Скорость постоянного периода суппси определяется из выражения: N = a + b-Ecp-v-p-(F/Mc)i (2.24) где а и Ъ-справочные коэффициенты; v р - массовая скорость воздуха, кг/ -с); FIMC-величина, обратная удельной нагрузке материала,м/кг. Для семян рапса выбираем коэффициенты а = 0,6=0,69. Средний потенциал суппси Е определим по показаниям средней температуры f = 25 С сухим термометром на зерноочистительно-сушильном комплексе и мокрым термометром Ґ . Для оценки показаний мокрого термометра Ґ воспользуемся выражением: / = 622— —, (2.25) B-h к где d = 15 г/кг- наиболее неблагоприятное для суппси семян вла-госодержание воздуха в помещении; h - парциальное давление водяного пара в воздухе, мм. рт. ст.; В — 1Ы,Ъ - среднее атмосферное давление воздуха в процессе сушки. Из (2.25) следует: . B-d 761,345 п— = = 17,93 мм. рт. ст. 622+d 622+15 F Такое парциальное давление соответствует температуре мокрого термометра tM = 20,34 С. Следовательно средний потенциал сушки Еср = 25-20,34 = 4,66 С. Плотность сухого воздуха при температуре 25 С и давлении 760 мм. рт. ст. /0=1,012 кг/м3. Площадь ограничения семенного материала в бункере, как показано выше F = Foip =78,201 м . Массу сухого материала Мс при полной загрузке бункера М = 22 103 кг семенами с влажностью W0 = 21% находим по формуле: 17,38-10 В формуле (2.23) Wxc, W%, W%, Wp - влагосодержание семян, соответственно начальное, критическое, конечное и равновесное. Критическое влагосодержание семян находим из выражения: Л$=к-1-Е9 , (2.28) где коэффициенты к и. I принимаем равными к = 40 и /=-0,0023 согласно справочным материалам [16]. Подставив данные в формулу (2.28) получаем: 0 = 40,011%. Конечное влагосодержание при влажности 10% будет: 10

Подставив (2.26), (2.27), (2.29), (2.32) и (2.33) в (2.23), найдём теоретическую величину времени сушки, необходимую для сушки семян рапса в бункере активного вентилирования до кондиционной влажности. Получаем: г = — ((26,6-40,011) + 1691.7 40 011Г1иП 1,611х 0,241 ч ; (40,011-5).(11,1Н-5) х(40,011-11,111)) = 711 мин, или Ичасов 51 минуту. Таким образом, проведённый теоретический расчёт показывает, что продолжительность операции сушки в бункере активного вентилирования с доведением семян до кондиционной влажности составит в среднем 12 часов.

Как видно из представленного расчёта, на величину времени сушки существенное влияние оказывает скорость постоянного периода сушки N. В свою очередь, на скорость постоянного периода сушки оказы 49 вает решающее влияние скорость агента сушки, проходящего через слой семян в кольцевом объёме бункера. С использованием воздухоподводя-щих коробов скорость агента сушки постоянна на всей толщине слоя и равна 16,5 м/с (по результатам собственных замеров, сделанных в ходе исследований). Данная скорость сушильного агента способствует уменьшению времени сушки семян в бункере активного вентилирования с многоканальной системой распределения воздуха.

Для выпуска семян из бункера активного вентилирования предлагается использовать шлюзовой затвор барабанного типа. Одинаковые ячейки барабана ограничены радиальными плоскостями. В настоящее время не существует последовательной теории их работы, позволяющей разработать методику проектирования. В этом разделе предприняты попытки построения чёткой теории основанной на учёте действия на семена в ячейке вращающегося ротора не только силы тяжести, но и сил инерции. При теоретическом обосновании конструктивных параметров шлюзового затвора системы выпуска введём следующие допущения

Описание конструкции экспериментальной установки на основе бункера активного вентилирования

В соответствии с поставленными задачами и принятой программой и методикой проведения экспериментальных исследований были проведены исследования процесса сушки семян на экспериментальной установке. Испытания экспериментальной установки на зерноочистительно-сушильном комплексе производили, руководствуясь методиками испытания сушильных установок [23]. После проведения проверочных испытаний экспериментальной установки переходили к постановке намеченных экспериментальных исследований.

Температура окружающего воздуха во время проведения эксперимента находилась в пределах 9...28 С, влажность воздуха 44...93 %, барометрическое давление 753,4...769,2 мм. рт. ст. Значение влажности проб семян рапса взятых до сушки варьировалось в пределах 19...23 %. Влажность семян рапса после сушки составляла 8... 10% что соответствовало требованиям ГОСТ 10583-78 «Рапс для промьшшенной переработки». Результаты, полученные в ходе исследований, были подвергнуты многофакторному регрессионному анализу, после чего были построены математические модели (уравнения регрессии в кодированном виде) и проведена проверка их адекватности в соответствии методиками обработки опытных данных [70, 78, 109]. Условия кодирования факторов и уровни их варьирования представлены в таблице П.1. Исследованию подвергались следующие основные параметры установки: время сушки - т, влагосъём - AW, производительность установки - GB (по выпуску), давление воздуха Рк в коробах, затраты мощности на привод вентилятора - N. В качестве факторов, влияющих на выходные параметры установки, были выбраны: объём подаваемого воздуха - Q, частота вращения ротора шлюзового затвора -п и температура агента сушки .

Исследование процесса сушки семян в бункере активного вентилирования проводилось при варьировании трёх основных факторов: объёма подаваемого воздуха (агента сушки) - Q, температуры агента сушки — t и частоты вращения ротора шлюзового затвора— п. Одним из наиболее важных показателей, характеризующих процесс сушки, являлось время сушки семян-т.

Многофакторный регрессионный анализ, выполненный на основе результатов исследований, позволил установить зависимость времени сушки семян рапса в экспериментальной установке от влияния факторов: Q, n, t (таблица П 2.1) и получить уравнение регрессии (в кодированном виде): т = 9,7 - 1,963Q - 0,437n - l,85t + 0,337Q2 - 0,063n2 + 0,412t2 + 0,625Q n - 0,4Q t + 0,4n t где х-время сушки семян, ч; Q —расход воздуха, м3/ч; п - частота вращения, об/мин; t — температура агента сушки, С. После проведения повторного многофакторного регрессионного анализа, без учета незначимых эффектов, были получены результаты, представленные в приложении 5. Из табл. П. 5.1-П. 5.3 следует, что модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра к велик (R - квад 95 рат равен 87,3 %). Модель значима, т.к. критерий Фишера F = 11,69 F0,001 (уровень значимости модели р 0,001). Это означает, что существует статистически значимое отношение между переменными на уровне 87 %. Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице нет, т.к статистика Durbin-Watson (DW) больше, чем 1,4.

Графические зависимости, полученные по математической модели (4.1) представлены на рисунках 4.1 и 4.2. 2.5 2Л Зависимость времени сушки семян от расхода воздуха и температуры агента сушки Оценивая величину значений коэффициентов полученной математической модели, и анализируя поверхности отклика (Рисунки 4.1-4.2), замечаем, что наибольшее влияние на процесс сушки оказывает температура агента сушки t и расход воздуха Q. Время сушки семян является величиной обратной производительности установки (по сушке). Для достижения наибольшей интенсивности процесса сушки, подачу воздуха рекомендуется поддерживать на уровне 2,2...2,5 м3/с. Снижение данного параметра, как видно из графических зависимостей (рисунки 4.1-4.2) ведёт к увеличению времени сушки. Из графических зависимостей видно, что для уменьшения времени сушки до 6,2....6,5 часов, необходимо поддерживать температуру агента сушки в пределах 45...55 С. При соблюдении данных параметров производительность установки по сушке достигнет наибольших значений и составит 2,5-3 т/ч. Поддержание частоты вращения ротора шлюзового затвора на уровне 50 мин"1 ведёт к снижению времени сушки на 1,3 часа, что на наш взгляд связано с увеличением проседания семян в шахте бункера и, соответственно, некоторым снижением аэродинамического сопротивления слоя семян, благодаря чему создаются лучшие условия для протекания процесса сушки.

В ходе исследований была изучена зависимость величины влаго-съема (AW) за один проход семян через шахту бункера активного вентилирования в условиях подвижного (гравитационно-движущегося слоя).

Результаты определения влияния физико-механических свойств вороха семян рапса на протекание процесса сушки и анализ качественных показателей семян

Результаты эксперимента показали, что при температуре агента сушки 55 С и средней температуры нагрева семян 47 С пограничные слои семян, находящиеся возле центральной трубы и непосредственно соприкасающиеся с агентом сушки, нагреваются до 55-60 С, в то время, как наружные слои семян - до 20 С. Неравномерность нагрева семян по ширине шахты бункера составила 30 -32 С (для базового БВ-25) и 12-14 С (для испытуемого БВ-25).

Применение многоканальной системы распределения воздуха позволило уменьшить неравномерность нагрева семян в кольцевом объёме бункера в 2,5 раза.

Анализ полученных графиков позволяет сделать вывод о том, что тепло-массообменные процессы в бункере активного вентилирования оборудованного воздухоподводящими коробами протекают значительно эффективнее. Вентиляционная система бункера с воздухораспределитель Ill ными коробами позволяет обеспечить более равномерное и качественное распределение агента сушки в кольцевом объёме бункера, что в итоге позволяет снизить время сушки, делая процесс менее энергоёмким и затратным.

Большое влияние на процесс сушки оказывают физико-механические свойства семян. В ходе проведения эксперимента было поставлено задачей определение влияния физико-механических свойств семян рапса на протекание процесса сушки. В соответствии с поставленной задачей в ходе проведения эксперимента были взяты образцы семян в соответствии с ГОСТ 10854-88 для дальнейшего анализа на засорённость. При анализе полученных результатов исследований за основу были приняты два основных показателя: засоренность вороха рапса (Б, %) и влагосъем семян в процессе сушки (Q, %). Для выявления общей тенденции в отношении взаимосвязи между засоренностью и влагосъемом вороха рапса на рисунке 4.14 показаны результаты сглаживания экспериментальных зависимостей с помощью «Линии тренда».

Характер изменения «Линии тренда» позволяет сделать вывод о том, что количество сорной примеси и ее и влажность в ворохе рапса оказьшают существенное влияние на величину влагосъема. Коэффициент корреляции между величинами є и Q, составил г = 0,56.

Влажность сорной примеси в ворохе рапса может достигать 40-50%. Это в свою очередь приводит к увеличению общей влажности массы семян рапса, в результате контактного влагообмена между семенами основной культуры и семенами сорняков. Данное явление влечёт за собой возрастание энергозатрат и снижение производительности процесса сушки.

С целью определения качества сушки семян на усовершенствованном бункере активного вентилирования для получения семенного фонда хозяйства, нами был проведён анализ качественных показателей семян. В течение уборочного сезона были взяты пробы семян рапса, высушенных в разные дни на экспериментальной установке. Всего было взято 5 проб в разные дни уборочного периода. В дальнейшем производился полный анализ данных образцов семян в филиале ФГУ «Российский сельскохозяйственный центр» в г. Великие Луки. Анализу подверглись качественные показатели семян (всхожесть, энергия прорастания) а также чистота семян, наличие вредителей и т.д. Удостоверения с заключениями о качестве проб семян приведены в приложениях.

Анализ качественных показателей семян показал, что выбранные режимы сушки, а в частности температура агента сушки (t = 55-60) не привели к ухудшению качества семян. Показатели «всхожесть» и «энергия прорастания» по результатам проведённого лабораторного анализа семян соответствуют требованиям ГОСТ Р 52325 — 2005 (см. табл. П. 10). Это делает возможным использование усовершенствованного бункера активного вентилирования для получения семенного материала, при заданных режимах сушки. Однако полный анализ проб показал, что наличие значительного количества сорных примесей содержавшихся в исследуемых партиях семян превысил допустимые требования ГОСТ, что говорит о непригодности получаемых семян для создания семенного фонда. Результаты анализа семян представлены в таблице 4.4. Удостоверения о качестве семян представлены в приложениях.

Присутствие значительного количества сорных примесей в исследуемых образцах указывает на непригодность получаемого рапса для создания семенного фонда. Данная ситуация связана с моральным износом эксплуатируемых зерноочистительных машин, их неправильной регулировкой и неточным подбором решёт для подработки семян рапса, что в итоге приводит к неполному отделению семян от примесей.

Результаты исследований, по изучению эффективности процесса сушки семян рапса в бункере активного вентилирования БВ-25 с усовершенствованной вентиляционной системой и системой выпуска на основе шлюзового затвора, внедрённого в отделение сушки на пункте послеуборочной обработки зерна и семян в ООО «Веть» Себежского района, Псковской области, служат основой для расчёта технико-экономических показателей его работы.

Оценку экономической эффективности проводили на основе сравнения технико-экономических показателей бункеров активного вентилирования БВ-25 в базовом и новом вариантах. Оба бункера входили в состав отделения ОБВ-100 зерноочистительно-сушильного комплекса.

Технико - экономический эффект от использования предлагаемого бункера активного вентилирования (на базе БВ-25) с усовершенствованной системой воздухораспределения и системой выпуска заключается в повышении качества сушки семян за счёт более равномерного распределения агента сушки в слое семян, а также за счёт уменьшения времени сушки и снижения затрат тепловой и электрической энергии. При расчёте экономической эффективности предлагаемых решений использовали ГОСТ 23729-82 [34], а также методические указания и нормативно-справочный материал [39,115].

Похожие диссертации на Повышение эффективности сушки семян рапса путём совершенствования конструктивных и технологических параметров бункера активного вентилирования