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

Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Орехов Александр Валерьевич

Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха
<
Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха
>

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

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

Орехов Александр Валерьевич. Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 : Кострома, 2004 162 c. РГБ ОД, 61:04-5/2583

Содержание к диссертации

Введение

1 Состояние проблемы и задачи исследования 11

1.1. Особенности выращивания льна и получения семян в Костромской области 11

1.2 Анализ способов уборки льна 14

1.3 Анализ существующих технологий обработки льняного вороха 18

1.4 Физико-механические характеристики льняного вороха 23

1.5 Обзор технических средств и способов сушки льняного вороха 27

1.6 Постановка проблемы и задачи исследования . 38

2 Обоснование технологии послеуборочной обработки льняного вороха 39

2.1 Разработка конструктивно-технологической схемы конвейерной многозонной сушилки и способа сушки 39

2.2 Определение необходимой производительности сушилки в создавшихся экономических условиях по данным валового сбора льняного вороха в Красносельском и Нерехтском районах Костромской области 43

2.3 Определение прямых затрат на реализацию технологий послеуборочной обработки льняного вороха с выделением семенной части 48

2.4 Определение некоторых конструктивных параметров 51

Выводы по разделу 55

3 Программа и методика исследовании 56

3.1 Программа исследований 56

3.2 Описание экспериментальных и малой производственной установок 56

3.3 Измерительные приборы 57

3.4 Методика исследований 60

3.4.1. Разработка методики увлажнения льняного вороха 60

3.4.2 Методика исследования сопротивления слоя льняного вороха воздушному потоку при реверсировании подачи агента сушки 63

3.4.3 Методика исследования изменения относительной влажности агента сушки и льняного вороха в процессе сушки 65

3.4.4 Методика обоснования характера движения транспортера 67

3.4.5 Методика обоснования конструктивно-технологических параметров работы конвейерной многозонной сушилки 70

4 Результаты экспериментальных исследований 72

4.1. Результаты исследования сопротивления слоя льняного вороха воздушному потоку при реверсировании подачи агента сушки 72

4.2 Результаты исследования изменения относительной влажности агента сушки и льняного вороха в процессе сушки 78

4.3 Результаты исследования по обоснованию характера движения транспортера 90

4.4 Результаты исследования конструктивно-технологических параметров конвейерного транспортера 93

Выводы но разделу 100

5 Определение размеров конвейерной многозонной сушилки 102

6 Результаты определения экономической эффективности технологии сушки льняного вороха 108

Общие выводы 112

Библиографический список 114

Приложения 127

Введение к работе

Лен - важнейшая техническая культура. Среди прядильных культур лен-долгунец занимает одно из ведущих мест. Он был введен в культуру несколько тысячелетий тому назад, а первые опыты его использования ставили еще люди родового общества: Из льняного волокна изготавливают ценные бытовые и технические ткани, а также и другие изделия» характеризующиеся большой прочностью, эластичностью, умеренной жесткостью, долговечностью и устойчивостью против гниения. Количество льняных бытовых тканей в общем объеме производства всех тканей аналогичного назначения в России составляет 3.,5 % (в мире 2%) [8, с. 30]. Одежда из льняных тканей оказывает положительное влияние на физическое и эмоциональное состояние людей, способствует сохранению здоровья и увеличивает сопротивляемость организма различным болезням.

Семена, в основном, идут на воспроизводство льна, а содержащееся в них масло используется в пищевой, лакокрасочной, парфюмерной промышленности и медицине. На Руси льняное масло считалось одним из основных повседневных продуктов питания, в нем содержится до 40 % высококачественного жира и около 25 % белка. Отходы, получаемые при обмолоте семян льна, могут быть использованы, как ценный корм для сельскохозяйственных животных.

В течение многих десятилетий, до первой мировой войны, почти все европейские государства при возделывании льна пользовались семенами русского происхождения. Повсеместно считалось, что«лен лучше удается, если семя получено непосредственно из России», Наряду с этим, охотно использовали первое и второе поколение русских семян, производством которых занимались в основном в Голландии [120, с. 37-38].

К сожалению, с 1990 года льноводство России находится в критическом состоянии, упала рентабельность отрасли, произошло резкое сокращение посевов льна. Все это произошло, вследствие высокой

трудоемкости его возделывания и уборки, соответственно повышения затрат материальных ресурсов по сравнению с другими культурами. До 80% от всех затрат на производство льняной продукции приходится на уборку льна и послеуборочную обработку льняного вороха [63; с. 8]. Хозяйствам необходим набор дорогостоящей специальной техники: льнокомбайнов, льносушилок, пресс-подборщиков и т.д. Из-за отсутствия финансовых ресурсов на протяжении последних лет парк техники не обновлялся; Обеспеченность хозяйств льнокомбайнами в ряде регионов составляет ДОЗО %, а механизированными пунктами сушки и переработки льновороха -20-30 % [146], вследствие чего потери при производстве семян льна могут составлять до 50% [78, с. 32],

Актуальность темы. На основании изложенного можно отметить, что разработка технологий сушки семян льна и средств для ее осуществления является актуальной проблемой в области послеуборочной обработки, имеющей важное народнохозяйственное значение.

Работа выполнена в соответствии1 с планом научно-исследовательских работ Костромской ГСХЛ «Технологии и технические средства повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха», в соответствии с договорами №10-02н на внедрение малого опытного образца и производственные исследования работы конвейерной сушилки для льновороха на базе колхоза «Родина» Красносельского района. Работа по теме диссертации проводилась в период с 1998 по 2003 гг.

Цель исследования - повышение эффективности послеуборочной обработки льняного вороха на универсальных сушилках конвейерного типа за счет совершенствования основных конструктивно-технологических параметров.

Объект исследования. В качестве объектов исследований были выбраны технологические процессы механико-аэродинамического, теплового воздействия агента сушки на льняной ворох; лабораторные, а также малый производственный образцы установок, их рабочие органы;

Методика исследовании. При выполнении диссертационной работы использовались как стандартные, так и частные методики исследования с применением физического моделирования. Обработка опытных данных велась на ЭВМ в приложениях Excel, CorelDRAW, Corel PHOTO - PAINT, STATGRAPH1CS 2.6., STATGRAPHICS Plus для Windows, Mathcad 2001.

Научная новизна состоит в

разработке конструкгорско-технологической схемы, конвейерной

многозонной сушилки;

* определении:

измснсішя влажности агента сушки и льняного вороха по зонам сушильной камеры в зависимости от высоты слоя, скорости движения льняного вороха и угла наклона пластин, направляющих агент сушки;

обоснованности применения пульсирующего цикла с возвратно-поступательным движением льняного вороха по сушильной камере;

сопротивления льняного вороха воздушному потоку при реверсировании продувки агента сушки в зависимости от высоты, влажности и фракционного состава льняного вороха и скорости фильтрации агента сушки в слое.

Достоверность основных положений выводов подтверждена
данными экспериментальных исследований, положительными

результатами производственных испытаний.

Практическая ценность, и реализация результатов исследований. Проведенные исследования при сушке льняного вороха в подвижном слое позволили наметить пути интенсификации процесса сушки льняного вороха за один пропуск через сушилку, на этой основе разработать и изготовить малую опытную производственную установку. Созданный малый производственный образец конвейерной многозонной сушилки прошел производственные испытания на пункте послеуборочной обработки льняного вороха колхоза «Родина» Красносельского района Костромской области. За.

уборочный период 2002 и 2003 годов доведено до кондиционной влажности 14 тонн льняного вороха.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научных и научно-практических конференциях:

профессорско-преподавательского состава и аспирантов Костромской государственной сельскохозяйственной академии, состоявіиихся в 1998 — 2004 гг,;

Ярославской государственной, сельскохозяйственной, академии, состоявшихся в 2001 - 2003 гг.

- Ивановской государственной сельскохозяйственной академии,
состоявшейся И-12 апреля 2002 г.

По теме диссертации опубликовано 15 работ, и получен патент на изобретение.

На защиту выносятся следующие положения:

  1. Конструкторско - технологическая схема многозонной конвейерной сушилки;

  2. Метод экономической оценки целесообразности выделения путанины из льняного вороха, идущего на сушку;

  3. Исследование изменения относительной влажности агента сушки и льняного вороха по зонам сушильной камеры в зависимости от высоты слоя льняного вороха, скорости движения транспортера и-:угла наклона пластин, направляющих агент сушки;

  4. Исследование сопротивления, льняного вороха воздушному потоку в зависимости от высоты слоя, влажности, и фракционного состава льняного вороха, скорости фильтрации агента сушки при реверсировании его подачи;

5. Характер движения, льняного вороха по сушильной камере и основные
конструктивно-технологические параметры: время выстоя транспортера,
амплитуду поступательного и возвратного движений транспортера,
размеры сушильной камеры.

Особенности выращивания льна и получения семян в Костромской области

Костромская область является единственным в России регионом, имеющим полный комплекс предприятий по выращиванию льна, переработке и выпуску высококачественных льняных тканей, В ней сконцентрирована большая часть машиностроительных предприятий для льняной промышленности. В данных условиях полученная продукция льноводства становится на 100% реализуемой и имеет хорошие перспективы увеличения объема продаж [33, с.8].

По агроклиматическим ресурсам область расположена в центральной части Русской равнины, в бассейне Верхней Волги и ее левых притоков: Костромы, Унжи и Ветлуги - и относится к зоне оптимального увлажнения; север области -к зоне избыточного увлажнения. Вследствие большой протяженности, область делится на четыре крупных физико-географических района, отличных друг от друга. Первый агроклиматический район расположен на севере области. В состав входят рисунок 1 следующие административные районы: Солигаличский, Чухломской, Кологривский, Боговаровский, большая часть Межевского, Пьнцугского, Павинского, Вохомского, Островского районов, крайний северо-восток Антроиовского, северо-восточная часть Парфеньевского и северо-запад Нейского районов. Второй агроклиматический район расположен в центральной части территории, включает в себя: большую часть Буиского, Галичского, Антроиовского, Нейского, Мантуровского, Шарьинского, Поназыревского, Сусанинского, Суднславского, Островского районов,; южная половина Парфеньевского района, южная часть Межевского, Пьнцугского, Вохомского, Октябрьского районов. Третий агроклиматический район занимает южную часть территории: Нерехтский, Костромской, Красносельский, КадыйскиЙ, Макарьсвскнй районы, крайний запад Сусанинского района, юго-запад Буиского и Суднславского районов, южная часть Островского, Мантуровского,Поназыревского, Антроповского и Нейского районов- Основное направление сельскохозяйственного производства - животноводство- Около половины посевных площадей занято зерновыми культурами. При этом лен-долгунец является ведущей технической культурой в области, основной продукцией которой волокно.

Почвы в основном дерново-подзолистые с различным механическим составом: песчаные, супесчаные, суглинистые и глинистые. Область отвечает требованиям выращивания льна на больших площадях, так как влагообеспеченность посевов в среднем по многолетним данным хорошая. Плохая обеспеченность влагой складывается 2 раза за 10 лет: один из-за избытка влаги и один из-за её недостатка [1, с. 19], Лен вступает в фазу зеленой спелости в первом агроклиматическом районе 12-16 июля, во втором и третьем - 19-23 июля. Полная желтая спелость во втором и третьем агроклиматических районах наступает 6-Ю августа, в первом 12-16 августа [1, с; 71]. Урожай семян в большой степени зависит от метеорологических условий, оптимальное для формирования семян условие - умеренное увлажнение - не более 70 мм осадков за период цветения, созревания семян ири температуре воздуха 16-19 С [89, с. 16]. По данным AJVt. Михайловой» М.И. Афонина, существует тесная связь между урожаем семян льна, осадками и среднесуточной температурой воздуха. Высокие урожаи семян обеспечиваются при относительно низких температурах воздуха в период посев - всходы, «елочка» - цветение. Повышение среднесуточной температуры на 1С в первом случае снижают урожай на 0,4, во втором — на 0,82 ц/га. Изменение температуры воздуха за время от посева до всходов с 9,2 до 15,5С вызывает падение урожая на 2,4 ц/га; за период «елочка» - цветение возрастание температуры с 15 до 22С привело к снижению урожая семян льна на 5,7 ц/га. Причина в сокращении периода вегетации, уменьшении притока питательных веществ, В периоды всходы - «елочка», цветение - ранняя желтая спелость желательны относительно высокие температуры воздуха. Повышение среднесуточной температуры на 1 в первом случае повышает урожай семян льна на 0,39 ц, во втором - на 0,26 ц/га. Увеличение количества осадков на 10 мм в период цветение - ранняя желтая спелость снижает урожайность семян на 0,16 ц/га за счет ухудшения условий опыления и оплодотворения растений, полегания их [77, с. 35], Вследствие изменчивости погодных условий, получаемая урожайность семян варьируется в широких пределах. Так в 1975,1995,1997 гг. урожайность была выше 2,0 ц/га, в 1981, 1999 ниже 0,5 ц/га. В качестве вывода можно принять следующие положения: погодные условия Костромской области позволяют получать продукцию льноводства, необходимую для текстильных предприятий г. Костромы. В связи с переходом в конце 20 века на иные экономические отношения возникает необходимость в исследовании статистических данных урожайности семян льна в Костромской области для обоснования необходимой производительности сушильных установок. Все существующие в настоящее время способы уборки льна долгунца ВТ. Черниковым [130, с.16] классифицированы следующим образом: сноповой, раздельный (двухфазный), комбайновый и представлены на рисунке 1.2; В настоящее время во всех льносеющих зонах России основным способом, обеспечивающим полную механизацию уборки льна-долгунца, является комбайновый с рулонной технологией. В Европе (Бельгия, Нидерланды, Франция и др.) в основном применяют раздельный способ уборки льна-долгунца.

Разработка конструктивно-технологической схемы конвейерной многозонной сушилки и способа сушки

Работа В.А. Сысоева [109, с.34] показывает: используемые вышеперечисленные сушилки, за исключением сушки на стеллажах и островьях, не могут обеспечить получение всхожести семян согласно, агротехнических требований. Основная причина дробления и травмирования семян - их пересушивание с уменьшением механической прочности. Всхожесть семян, содержащих 0,4 % повреждений, составляет 99%, число зараженных болезнями семян составляет 10%, с увеличением содержания поврежденных семян до 32% всхожесть снижается до 45%, а количество зараженных возрастает до 84,3% [95, с 21; 98, с 23].

Основным способом при сушке льняного вороха в настоящее время является конвективный способ, который часто осуществляют подачей: воздуха с атмосферными параметрами (активное вентилирование) или агента сушки. При сушке методом активного вентилирования за 18 суток можно снизить влажность вороха с 49,8 до 14,7%.

Для эффективной послеуборочной обработки необходимо учитывать: температуру, фракционный состав вороха, скорость движения, реверсирование продувки и рециркуляцию агента сушки, высоту высушиваемого слоя, применение ворошения материала.

Температура Предельно допустимая температура нагрева семян льна и льповороха является основным вопросом, определяющим скорость сушки. Определением се занималось многие ученые: так, исследования И.А. Гиренко различных температурных режимов сушки вороха при естественной сушке и с температурами агента сушки 45, 50, 57 показывают, что из вороха, высушенного конвективным способом при температуре 45, были выделены семена с самоивысокои всхожестью - 90% [25, с; 19, 42, с. 33]. Согласно рекомендациям ВНИИЛ, в производственных условиях температура агента сушки должна находиться в пределах 35 - 70С, а нагрева семян 32 - 45С [63, с. 270; 98; с. 23]. Процесс сушки ускорится, если семена дополнительно нагревать в неподвижном слое специальными элементами [65, с. 18]. После сепарации льняного вороха могут выделяться коробочки и свободные семена, режим сушки которых отличается. Семена в коробочках сохнут медленнее, чем свободные. Во избежание перегрева и запаривания, предельно допустимая температура их не должна превышать 35, (гто на 10 меньше допустимой температуры нагрева свободных семян [145, с, 97]. Л она зависит от начальной влажности: для 13-17 % составляет 42 -45 С, 17-19% 35-38пС,свыше19%-32-35С[105,с.249]; Рядом исследователей выявлена зависимость температуры и высоты слоя; повышение температуры с 30 до 65 С сокращало продолжительность сушки в 2,6 раза при высоте слоя льновороха 0,2. м. [13, с. 19]; в среднем повышение температуры агента сушки на 5С снижает продолжительность сушки в 1,5 раза [46, с. 14]. На основании вышесказанного можно сделать следующий вывод: при сушке льняного вороха необходимо стремиться к максимально допустимой температуре агента сушки нагрева семян 36-45 С. Высота слоя, В работе В.А Толковского была определена зависимость высоты слоя материала на скорость сушки % /час, которая составила для 0,75м - 4,1; 0,5 - 4,9; 0,25 - 15,9 [117, с, 231]. Как можно заметить, снижение высоты слоя в 3 раза увеличивает скорость сушки в 3,8 раза. В работах B.C. Бугрова был сделан вывод: высота слоя в сушилках должна быть не менее 0,3 и не более 1м [13, с. 91, 45, с. 22], Скорость сушки неразрывно связана с насыщением влагой агента сушки. С ростом высоты слоя льняного вороха интенсивность потока влаги кг испарепной влаги/(м хч) повышается: при высоте 0,24 м - 0,74; при 1,30 м - 1,23 [13, с. 25]. Можно сделать вывод: повышение высоты слоя до 0,75 - 1,0 м ведет к резкому снижению скорости сушки, в то же время увеличение высоты слоя приводит к более полному насыщению агента сушки влагой. Скорость движения агента сушки. Исследования Е.М: Зимина, B.C. Бугрова показывают, что повышение скорости сушильного агента с 0,1 до 0,5 м/с вызывает почти прямолинейное сокращение продолжительности сушки. По мнению В,Т, Орлова, оптимальной признана скорость 1,25 м/с, поскольку подача агента сутки со скоростью 1м/с в 2 раза снижала продолжительность сушки, а 1,5 м/с в 3 раза по сравнению со скоростью 0,5 м/с. По данным Д.Ф. Оробинского, оптимальной является высота слоя 0,3 - 0,4 м со скоростью агента сушки 1,5 м/с [13, С- 21]. Результаты исследований В.И. Зеленко показывают, что изменение скорости воздушного потока с 0,13 до 2,1 м/с. при температуре агента сушки 45 не снижают всхожесть и энергию прорастания семян льна [42, с. 33]. Следовательно, можно сделать вывод: скорость агента сушки должна находиться в пределах 1,0-1,5 м/с. Реверсирование продувки агентом сушки. На основании работы В.А. Толковского [117, с. 232] можно сделать вывод: периодическая перемена направления потока агента сушки ускоряла сушку при любой высоте слоя, кроме этого снижала неравномерность материала после сушки. По данным, приведенным в работе В.С Бугрова, имеется взаимосвязь высоты слоя и скорости сушки: при высоте 0,25 м скорость сушки с применением реверсивной продувки увеличивается в 2,4 раза, при высоте 0,75 -в 1,17 раза [13, с.22]. Исследования; проведенные B.C. Уколовым подтверждают, что реверсирование продувки, дает возможность повышения температуры агента сушки, это позволяет увеличить скорость сушки от 2,4 до 4,6 раз [123, с-194]. На основании этого можно сделать вывод: применение реверсивной продувки повышает скорость сушки слоя высотой не менее 0,75 м.

Методика исследования сопротивления слоя льняного вороха воздушному потоку при реверсировании подачи агента сушки

Согласно данным имеющихся литературных источников, периодическое изменение направления подачи агента сушки позволяет снизить неравномерность влажности вороха по высоте слоя и привести к увеличению скорости сушки. В предлагаемой конструкции сушилки закладывается реверсирование продувки агентом сушки. Однако сведений по сопротивлению льняного вороха воздушному потоку при продувке сверху вниз не были обнаружены. Поэтому цель эксперимента - определить изменение сопротивления слоя льняного вороха воздушному потоку при реверсировании подачи агента сушки.

Основными факторами, влияющими на сопротивление слоя, являются высота слоя /jc, влажность сон и фракционный состав льняного вороха а7 а также скорость воздушного потока в слое льняного вороха 9. Эксперимент проводился на лабораторных установках (рисунки ЗЛ - 3_2, 3.6)_ Факторы, их уровни и интервалы варьирования выбраны на основании литературных сведений. Каждый фактор варьируется на трех уровнях: верхнем, нижнем, нулевом. Фактор 1: максимальная высота слоя принята равной 0,4 м на основании работ Д.Ф. Оробипского [13, с. 21]. Фактор 2: на основании агротехнических требований выбран верхний уровень влажности льновороха - 45%, а сухой ворох имел влажность 10 %; он и был выбран ігажним уровнем влажности. При реализации эксперимента использовали искусственно увлажненный по фракциям льняной ворох. Фаетор 3: на основании данных об изменении физико-механических характеристик при уборке и возможной первичной обработке состав вороха выбирали следующий: коробочки, коробочки с семенами и путаниной. Фактор 4: максимальная скорость воздушного потока в слое выбрана 1,5 м/с на основании данных исследований Д,Ф. Оробинского [13, с, 21]. В качестве функции отклика &Р = f(hcttamtat&) взята потеря давления в слое льняного вороха; Для реализации плана эксперимента при направлении продувки снизу вверх выбираем четырехфакторный трехуровневый план 2-го порядка Бокса -Бенкина, наиболее экономичный по числу опытов (таблица П.2.2). Для реализации плана эксперимента при направлении продувки сверху вниз выбираем четырехфакторный двухуровневый (таблица П.2.4). При проведении исследований температура окружающего воздуха находилась в пределах 17 - 25 С, барометрическое давление в диапазоне 101,0 -103,1 кПа. Опыты проводились от 3-до 10-кратной новторности, рассчитанной по коэффициенту вариации. Обработку результатов производим следующим образом: 1. Определяем математические модели AP = f(hCJfoH,o13) отдельно по продувке сверху вниз и снизу вверх. При этом делаем, допущение, что характер сопротивления слоя аналогичен при обоих вариантах. 2, Решая совместно полученные уравнения, определяем влияние исследуемых факторов на изменение сопротивления льняного вороха воздушному потоку при реверсировании продувки агентом сушки. Предлагаемая нами конструктивная схема предполагает рециркуляцию агента сушки из третьей во вторую зону и полное насыщение в-первой зоне сушильной камеры, с возможным повышением скорости сушки. Цель эксперимента: обоснование некоторых конструктивно-технологических параметров. На влажность сушильного агента влияет; высота слоя Лс, скорость движения транспортера У%7 угол наклона пластин сц направляющих агент сушки. 6Эксперимент проводился на малой производственной установке (рисунок 3.1, рисунок 3.2 и т.д.). Факторы, их уровни и интервалы варьирования выбраны на основании поисковых экспериментов. Каждый фактор варьируется на трех уровнях: верхнем, нижнем, нулевом: Фактор 1: верхний уровень-высота слоя принята равной 0,6 м, нижний 0,2 м. Фактор 2; скорость движения [47, с. 166-169] транспортера выбиралась на основании поисковых опытов. Верхний уровень 2 мм/с, нижний I мм/с. Фактор 3; устанавливали три показателя работы системы рециркуляции: -I - без рециркуляции, +1 - с пластинами, направляющими поток вертикально, 0-е пластинами, направляющими поток под углом 45. Скорость движения транспортера регулировали путем изменения скорости вращения двигателя постоянного тока. Расход сушильного агента устанавливали при помощи заслонок на входе в каждом канале (рисунок ПЛ.4). Сушильную установку выводили на установивши йся режим работы, после чего снимали показания приборов и брались пробы вороха. Варьируемые факторы устанавливались на строго определенном уровне (таблица П. 2.5), количество опытов было принято в точном соответствии с планом-матрицей второго порядка Бокса - Бенкина1 (таблица П. 2.6). В силу сложности проведения производстаенного эксперимента, повторноста не проводились. В качестве функции отклика выбрано изменение относительной влажности агента сушки и льняного вороха по каждой зоне, а также снижение влажности вороха за один проход по сушильной камере. При проведении исследований температура окружающего воздуха находилась в пределах 21,7 ± 4,3 С, барометрическое давление в диапазоне 101,8-102,5 кГТа, температура агента сушки 46,8± 2,8 Ct расход агента сушки 4665 м3/ч. Эксперимент проводился на ворохе влажностью от 40 до 42 % со следующим фракционный составом: семенные коробочки - 80,29%; свободные семена - 2,20%; пушнина - 7,33%; растительные остатки и сорняки - 10,18%.

Результаты исследования изменения относительной влажности агента сушки и льняного вороха в процессе сушки

На основании полученной базы данных был проведен многофакторный регрессионный анализ (таблица П. 3.3) влияния технологических факторов (а, vM hj на насыщение агента сушки влагой на выходе из слоя льняного вороха в первой зоне. После исключения из уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 0,5 получена математическая модель в кодированном виде.

Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра & ру достаточно велик, полученная модель объясняет 68,9% изменения влажности агента сушки при проходе первой зоны. Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson {DW)=3,0, больше, чем 1,4. Модель значима, т.к. рассчитанный критерий Фишера 6,18 больше 0,001 при уровне значимости 0,011.

Проведенный многофакторный регрессионный анализ (таблица П. 3.5) после исключения из уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 0,5 позволил получить математическую модель насыщения влагой агента сушки в третьей зоне при входе в систему рециркуляции в кодированном виде: Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра др, достаточно велик, полученная модель объясняет 52,83% изменения влажности агента сушки при входе в систему рециркуляции в третьей зоне. Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson (DW)=3,02, больше, чем 1,4. Модель значима, т.к. рассчитанный критерий Фишера 3,61 больше 0,001 при уровне значимости 0Т048. Проведенный многофакторный регрессионный анализ (таблица П 3-4) после исключения из уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 70,5 позволил получить математическую модель насыщения влагой агента сушки на выходе из системы рециркуляции в кодированном виде: Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра Др2 достаточно велик, полученная модель объясняет 61,43% изменения влажности агеїгта сушки при входе в систему рециркуляции" в третьей зоне; Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson (DW)=2,66, больше, чем 1,4: Модель значима, т.к. рассчитанный критерий Фишера 4,2 больше 0,001 при уровне значимости 0,039. Кроме этого, на основании проведенного многофакгорного регрессионного анализа (таблица П. 3.6), была получена математическая модель насыщения влагой агента сушки в системе рециркуляции после исключения из уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 0,5 в кодированном виде: -3,75хАс хущ -3,5хагху„ Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра Др2-3 достаточно велик, полученная модель объясняет 61,0% изменения относительной влажности агента сушки в системе рециркуляции. Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson (DW)=2,09, больше, чем 1,4. Модель значима, тле. рассчитанный критерий Фишера 4,16 больше 0,001 при уровне значимости 0,024. Проведенный многофакгорный регрессионный анализ (таблица П. 3.7) после исключения из уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 0,5 позволил получить математическую модель изменения влажности льняного вороха в системе рециркуляции в кодированном виде: Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра Ли- достаточно велик полученная модель объясняет 79,8% изменения влажности вороха в системе рециркуляции. Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson (0\У)=3,19, больше, чем 1,4, Модель значима, т.к. рассчитанный критерий Фишера 7,91 больше 0,001 при уровне значимости 0,0106, Проведенный многофакторный регрессионный анализ, таблица П. 3.8, после исключения то уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 0,5 позволил получить математическую модель изменения влажности льняного вороха на выходе из первой зоны сушилки в кодированном виде: Aw, = 9,48231-1,36 / с +0,89125xv,-ІД8404 ft/ -1,3П54x v/+ + 2,28 xhcxa- 2,4075 xaxvr Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра Aw} умеренный, полученная модель объясняет 54,9% изменения влажности4 вороха на входе из первой зоны. Заметной корреляции между опытными значениями, размещенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson (DW)=2,63, больше, чем 1,4. Модель значима, т.к. рассчитанный критерий Фишера 3,54 больше 0,001 при уровне значимости 0,0106. После сложения зависимостей 4.10 и 4.11, решая их как систему уравнений, связьгеаем снижение относительной влажности агента сушки и льняного вороха: Подставляем в полученное выражение зависимость 4.9, Сделав допущение о пропорциональном повышении влагосодержания агента сушки и снижении влажности льняного вороха, определили снижение влажности льняного вороха во второй зоне; Результатом проведенного исследования было получение зависимости изменения влажности льняного вороха за один проход по сушильной камере. Проведенный многофакторный регрессионный анализ (таблица П. 3.9) после исключения го уравнения коэффициентов с уровнем значимости более 0,5 позволил получить математическую модель в кодированном виде: Модель информационно способна, т.к. коэффициент детерминации параметра Aw умеренный, полученная модель объясняет 66,5% изменения влажности вороха. Заметной корреляции между опытными значениями, размешенными в матрице, нет, статистика Durbin-Watson (DW)-=2,78I больше, чем 1,4. Модель значима, т.к. рассчитанный критерий Фишера 4,98 больше 0,001 при уровне значимости 0,0251.

Похожие диссертации на Технологические процессы и технические средства для повышения эффективности послеуборочной обработки льняного вороха