CC BY
11ПРЕДСТАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ РАБОТЫ
ХАРАКТЕР ИСТИРАНИЯ ЗЕРНА ПШЕНИЦЫ В СУШИЛКЕ С КИПЯЩИМ СЛОЕМ
Пахомов Андрей Николаевич, Васенина Светлана Владимировна, Бирюкова Ирина Александровна, Комбарова Елена Юрьевна, Позднышева Ирина Геннадьевна, Тамбовский государственный технический университет, г. Тамбов
E-mail: panpost@yandex.ru
Аннотация. Представлено описание характера процесса истирания зерна при сушке в псевдоожиженном слое. Показано влияние скорости и • температуры сушильного агента на характер истирания. Указано два типа механизма измельчения частиц в кипящем слое. Отмечено влияние неоднородностей кипящего слоя на размер частиц уносимых из сушилки.
Ключевые слова: зерно, сушка, истирание, частицы, взаимодействие, унос.
Вследствие взаимодействия сушильного агента и зерна пшеницы, высушиваемого в аппарате с кипящим слоем, зачастую проявляется так называемый процесс истирания частиц. Он связан с эффектом стесненности и соответственно, непрерывным обменом механическими импульсами взаимодействия между частицами в слое, т.е. зернами и сушильным агентом [1].
При этом твердость поверхности высыхания уменьшается. В результате высыхания повышается хрупкость и возникает явление истирания. Возникновение большого числа мелких частиц и соответственное уменьшение крупных приводит к уменьшению среднего диаметра частиц в слое [2].
Такое уменьшение размера приводит к изменению гидродинамики слоя и повышению уноса частиц из слоя. При этом так же изменяется интенсивность тепломассообмена в аппарате [3]. Так, например, при сушке термостойких материалов уменьшение среднего размера частиц приводит к увеличению поверхности теплообмена и, следовательно, к увеличению количества тепла передаваемого от сушильного агента к частице. Это приводит к ускорению процесса сушки и к повышению выхода сухого продукта из аппарата.
Однако для термолабильных продуктов, а так же продуктов, не
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
допускающих перегрева выше определенных небольших значений (например, для зерна) температура перегрева не должна превышать 40 градусов и стирание играет отрицательную роль. Также при истирании частиц зерна происходит повышенный унос частиц из аппарата, перегрев поверхности, ухудшение качества готового продукта (продукт пересыхает) [4].
Как правило, истирание твердых частиц в слое зависит от характера структуры поверхностного слоя и величины механической прочности. Основные механизмы измельчения частиц в слое - это собственно истирание или разрушение вследствие механического взаимодействия [5].
Разрушение вследствие механического взаимодействия происходит в основном в зоне газораспределительной решетки, здесь частицы испытывают значительные нагрузки вследствие взаимодействия с горячим газовым потоком.
Истирание частиц зерна, как правило, наблюдается в средней и приповерхностной части кипящего слоя. В случае наличия в слое заметных неоднородностей (в частности пузырей, поршней) явление разрушения частиц преобладает над явлением истирания. Как показали исследования, интенсивность истирания частиц сильно зависит от скорости сушильного агента. • Чем выше скорость сушильного агента в диапазоне от начала псевдоожижения до уноса, тем мельче фракция твердых частиц выходящая с готовым продуктом [6].
Зависимость истирания частиц от размеров зерна исследовалась нами на щелевой установке. Было обнаружено, что чем крупнее зерно, тем выше скорость его истирания. При этом наличие неоднородного высушиваемого материала, в частности частиц разного размера, приводит к уменьшению интенсивности истирания зерна.
Литература:
1. Пахомова Ю.В. О возможности утилизации послеспиртовой барды / Ю.В. Пахомова, Е.М. Сахарова // В сборнике: Техногенная и природная безопасность ТПБ - 2013. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции. Под редакцией Д.А. Соловьева. Саратов, 2013. - С. 205-206.
2. Пахомов А.Н. Возможности повышения энергоэффективности утилизации жидкой послеспиртовой барды / А.Н. Пахомов, Е.А. Ильин, А.В. Баландина, Л.А. Козлова, Е.А. Хатунцева // Наука в центральной России. - 2013. - №5S. - С. 14-17.
3. Пахомова Ю.В. Оценка качества готового продукта при сушке жидких дисперсных веществ / Ю.В. Пахомова, В.И. Коновалов // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2011. - №2 (33). - С. 407 -412.
ВЕСТНИК НАУКИ И ТВОРЧЕСТВА
4. Пахомова Ю.В. О разработке систем искусственного интеллекта в исследованиях процессов химической технологии / Пахомова Ю.В., Бирюкова И.А., Васенина С.В. // Молодой ученый. - 2016. - №7 (111). - С. 144-146.
5. Пахомова Ю.В. Основные проблемы эксплуатации экспериментальной установки для сушки жидкой послеспиртовой барды / Пахомова Ю.В., Комбарова Е.Ю., Позднышева И.Г. // Молодой ученый. - 2016. - №7 (111). - С. 146-149.
6. Пахомова, Ю.В. Электронная справочно-обучающая система поддержки научных разработок / Пахомова Ю.В., Скрипникова С.Г., Сироткин А.О., Загребнев Р.С. // Молодой ученый. - 2016. - №6 (110). - С. 157-159.
