Экспериментальные исследования массопереноса в зерновке при осциллирующей сушке зерна

При постоянном теплоподводе в начале процесса сушки интенсивность массоотдачи с поверхности зерновки превышает интенсивность подвода влаги из центра к поверхности. При этом градиент влагосодержания в зерновке увеличивается в большей степени, чем разница между равновесным влагосодержанием и влагосодержанием поверхности. В процессе сушки интенсивность массоотдачи уменьшается из-за подсушивания поверхностных слоев, градиент влагосодержания снижается, непрерывно углубляется фронт испарения, соответственно, уменьшается интенсивность процесса. Переменный теплоподвод при сушке семян и зерна позволяет интенсифицировать процесс при полном сохранении их качественных показателей. Обосновали параметры осциллирующей сушки. Изучили массоперенос в зерновке для трех режимов сушки: без отлежек, с отлежками после периода нагрева и отлежками после периода охлаждения. Сравнили эффективность осциллирующих режимов сушки с режимом сушки при постоянном теплоподводе. Массоперенос изучали в процессе сушки, определяя влажность зерновок и их частей - оболочки и ядра. Выявлены закономерности массопереноса, предложены оптимальные режимы осциллирующей сушки: (соотношение периодов «нагрев - охлаждение» равно 10:10 мин, отлежка в течение 15 мин после периода «нагрев»). Предложены физическая и математическая модели. Получено уравнение для расчета длительности отлежки. Рекомендовано использовать осциллирующий режим сушки с отлежками, продолжительность которых должна быть достаточной для перераспределения влаги в зерновках, что сохраняет качество семян и зерна. Наличие отлежек несколько затягивает (на 5 процентов при отлежке подогретого и на 10 процентов - неподогретого зерна) процесс сушки по сравнению с тем же режимом без отлежек, но позволяет снизить удельные затраты теплоты на 20-25 процентов. Установили, что при осциллирующем режиме целесообразно ограничиться длительностью отлежки, при которой влагосъем возрастает прямо пропорционально времени.

сушка зерна, массоперенос, осциллирующие режимы сушки, Grain drying, Mass transfer, Oscillating modes of drying

1. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П. Система технологий и машин для инновационного развития АПК России // Система технологий и машин для инновационного развития АПК России: Сборник научных докладов Международной научно-технической конференции, Москва, 17-18 сентября 2013 г., Ч. 1. М.: ВИМ, 2013. С. 9-12

2. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П. Инновационные механизированные технологии и автоматизированные технические системы для сельского хозяйства // Модернизация сельскохозяйственного производства на базе инновационных машинных технологий и автоматизированных систем: Сборник докладов XII Международной научно-технической конференции, Углич, 10-12 сентября 2012 г. Ч. 1. М: ВИМ, 2012. С. 31-44

3. Елизаров В.П., Антышев Н.М., Бейлис В.М., Шевцов В.Г. Исходные требования на технологические операции в растениеводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2011. N1. С. 11-14

4. Любошиц И.Л., Слободкин Л.С., Пикус И.Ф. Сушка дисперсных термочувствительных материалов. Минск: Наука и техника, 1969. 213 с

5. Голубкович А.В., Павлов С.А., Орехов А.П., Козлов В.И. Сушка семян рапса в карусельной сушилке при осциллирующем режиме // Техника в сельском хозяйстве. 2011. N4. С. 25-28

6. Голубкович А.В., Павлов С.А., Лукин И.Д., Машковцев М.Ф. Расчет параметров осциллирующей сушки зерна в мобильной зерносушилке // Тракторы и сельхозмашины. 2013. N5. С. 28-29

7. Голубкович А.В., Павлов С.А. Оптимизация сушки зерна при осциллирующем режиме // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2014. N1. С. 10-14

8. Пат. N2519809 РФ. Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления / Голубкович А.В., Павлов С.А., Лукин И.Д., Машковцев М.Ф. // Бюл. 2014. N17

9. L. Kocsis, M. Herdovics, J. Deákvári, and L. Fenyvesi. Corn drying experiments by pilot dryer. Agronomy Research. Vol. 9. Biosystem Engineering. 2011. Special Issue 1. pp. 91-97

10. Пат. N2472085 РФ. Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления / Голубкович А.В., Павлов С.А., Измайлов А.Ю. // Бюл. 2013. N1

11. Новоселов С.В. Сушка семян гороха и бобов в насыпи: Автореф. дисс. ... канд. с.х. наук. М.: РАСХН, 1970. 19 с

12. Sadjad Abasi & Saeid Minaei. Effect of Drying Temperature on Mechanical Properties of Dried Corn. Journal: Drying Technology. Vol. 32, Issue 7, May 2014, pp. 774-780

13. Sadjad Abasi, Saeid Minaei, and Mohammad Hadi Khoshtaghaza. Performance of a recirculating dryer equipped with a desiccant wheel. Journal: Drying Technology. Vol. 34; Issue 8; June 2016: 863-870

14. Dr. Kenneth J., Hellevang, PE Extension Agricultural Engineer Grain Drying North Dakota State University, Fargo, North Dakota 2013, Р. 24