Научная статья на тему 'Исследование кинетики сушки зерновых культур'

Исследование кинетики сушки зерновых культур Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY
575
120
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ МАТЕРИАЛА / ЗЕРНОВЫЕ КУЛЬТУРЫ / КИНЕТИКА СУШКИ / КРИВЫЕ ДЕСОРБЦИИ / КРИТЕРИЙ БИО МАССООБМЕННЫЙ / ПОПЕРЕЧНО-ПРОДУВАЕМЫЙ СЛОЙ / УРАВНЕНИЕ МАССОПРОВОДНОСТИ / ЭФФЕКТИВНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ДИФФУЗИИ / MOISTURE CONTENT / GRAINS / DRYING KINETICS / DESORPTION / MASS TRANSFER BIO NUMBER / DIHEDRAL BLOWING LAYER / EQUATION OF MASS CONDUCTIVITY / EFFECTIVE DIFFUSIVITY

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Дворецкий С. И., Дмитриев В. М., Кормильцин Г. С., Пестрецов С. И., Ермаков А. А.

Проведены эксперименты по исследованию кинетики сушки зерновых культур: пшеницы «Безенчукская 139», ржи «Саратовская 5», ячменя «Дворан» и овса «Горизонт», районированных в Тамбовской области. Выявлены особенности кинетики сушки одиночной частицы указанных сортов зерновых культур. Показано, что данные материалы можно отнести к классу материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением. Для указанных сортов зерновых культур получены зависимости эффективного коэффициента диффузии влаги от влагосодержания материала и температуры сушильного агента. Составлено математическое описание процесса сушки дисперсных материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением в движущемся плотном поперечно-продуваемом кольцевом слое и разработан алгоритм расчета процесса и аппарата сушки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Дворецкий С. И., Дмитриев В. М., Кормильцин Г. С., Пестрецов С. И., Ермаков А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research of Grains Drying Kinetics

Experiments on research of drying kinetics of grains: wheat “Bezenchukskaya 139”, rye “Saratovskaya 5”, barley “Dvoran” and oats “Horizont”, aerated in Tambov region are carried out. Peculiarities of drying kinetics of a single particle of the given sorts of grains are discovered. It is shown that given materials can be referred to the class of materials with high intradiffusional resistance. Dependence of diffusion moisture coefficient from moisture content of material and temperature of drying agent for the given sorts of grains are obtained. Mathematical description of drying process of particular materials with high intradiffusional resistance in moving dense dihedral blowing ring layer is composed and algorithm for calculating the process and drying device is developed.

Текст научной работы на тему «Исследование кинетики сушки зерновых культур»

Процессы и аппараты химических и других производств. Химия

УДК 66. 011: 678. 055. 001. 24

ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕТИКИ СУШКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР

С.И. Дворецкий1, В.М. Дмитриев2, Г.С. Кормильцин1,

С.И. Пестрецов , А.А. Ермаков

Кафедры: «Технологическое оборудование и прогрессивные технологии», (1), «Процессы и аппараты химической технологии» (2), ТГТУ

Представлена членом редколлегии профессором В.И. Коноваловым

Ключевые слова и фразы: влагосодержание материала; зерновые культуры; кинетика сушки; кривые десорбции; критерий Био массообменный; поперечно-продуваемый слой; уравнение массопроводности; эффективный коэффициент диффузии.

Аннотация: Проведены эксперименты по исследованию кинетики сушки зерновых культур: пшеницы «Безенчукская 139», ржи «Саратовская 5», ячменя «Дворан» и овса «Горизонт», районированных в Тамбовской области. Выявлены особенности кинетики сушки одиночной частицы указанных сортов зерновых культур. Показано, что данные материалы можно отнести к классу материалов с высоким внутридиффузион-ным сопротивлением. Для указанных сортов зерновых культур получены зависимости эффективного коэффициента диффузии влаги от влагосодержания материала и температуры сушильного агента. Составлено математическое описание процесса сушки дисперсных материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением в движущемся плотном поперечно-продуваемом кольцевом слое и разработан алгоритм расчета процесса и аппарата сушки.

Обозначения

Арп - коэффициент распределения функции равновесия; с - теплоемкость, кДж/(кг-град);

Бе - эффективный коэффициент диффузии влаги, м2/с;

0 - масса материала, кг;

Ь - расход сушильного агента, кг/с;

1 - определяющий размер, м;

г, Я - текущий и конечный радиус частицы соответственно, мм; ги - теплота испарения, кДж/кг;

51 - толщина поперечно-продуваемого слоя, мм;

і - температура сушильного агента, °С;

Т , Т - текущая и среднеобъемная температура материала соответственно, °С; и - влагосодержание материала, кг/кг;

V - скорость, м/с;

х - влагосодержание сушильного агента, кг/кг;

Рс - коэффициент массоотдачи, кг/(м -с);

8Ь 82, 83 - погрешность расчета; т - время, с;

Ре 1

=

De рм Apn обменный.

- критерий Био массо-

Индексы

доп - допустимый; к - конечный; м - материал; н - начальный; р - равновесный; с. а. - сушильный агент; экв - эквивалентный; ф - фильтрация.

Обеспечение высоких посевных и продовольственных качеств зерна, в особенности семенного и селекционного, требует совершенствования технологических режимов сушки и хранения зерновых культур.

Сушке подвергается как влажное зерно (с начальным влагосодержанием u >0,177 кг/кг), так и зерно, лежащее на хранении и имеющее влагосодержание в пределах 0,1б< u <0,177 кг/кг. При этом влагосодержание высушенного зерна должно быть 0,1б ± 0,005 кг/кг, что соответствует, согласно классификации зерна по влажности, «зерну сухому» [1, 2].

Сушку зерновых культур проводят, как правило, в аппаратах с плотным продуваемым движущимся (шахтные зерносушилки) и стационарным (установки активного вентилирования) слоями [1-4]. При этом в зависимости от назначения зерна (семенное, продовольственное или фуражное) возможны различные режимы осуществления процесса сушки. Согласно рекомендациям [1-3] при обработке семенного зерна с влагосо-держанием не более 0,2 кг/кг в шахтных зерносушилках максимально допустимая температура нагрева семян должна составлять не более 45°С. В установках активного вентилирования используются более «мягкие» режимы сушки.

Активное вентилирование применяют чаще всего для консервации зерновых культур, лежащих на хранении в емкостях, бункерах и насыпью. В имеющейся литературе [1-5] данные по коэффициентам диффузии влаги в зерне противоречивы в отношении их порядка. Так, например, приведенные в работе [5] значения коэффициентов диффузии влаги в зерне De для диапазона влагосодержания зерна 0,013< u <0,793

кг/кг различаются на один - три порядка: 10-9^10-12 м2/с. Кроме того, неизвестно, для какого сорта и почвенно-климатических условий произрастания, а также при каких температурных режимах сушки зерновых культур эти данные получены.

С целью определения зависимости коэффициентов диффузии De от влагосодер-

жания зерна и температуры нами проведены исследования кинетики процесса сушки ряда зерновых культур, районированных в Тамбовской области. В качестве объектов сушки нами рассматривались: пшеница «Безенчукская 139», рожь «Саратовская 5», ячмень «Дворан», овес «Горизонт». Начальное влагосодержание зерна принималось равным 0,177 кг/кг, что соответствует зерну «средней сухости», лежащему на хранении.

Кинетика сушки указанных зерновых культур вначале изучалась на одиночной частице. Диапазон изменения температуры сушильного агента при проведении экспериментов выбирался в пределах 22^б5°С из следующих соображений:

1) нижнее значение температуры соответствует условиям обработки семян зерновых культур в режиме активного вентилирования, когда в качестве сушильного агента применяется воздух с относительной влажностью б5%;

2) верхнее значение температуры соответствует рекомендуемой температуре сушки при обработке зерновых культур с влагосодержанием до 0,22 кг/кг.

На рис. 1 приведены кривые сушки исследуемых зерновых культур для различных температур сушильного агента. Кривые сушки построены по результатам осреднения 5 опытов, проведенных в одинаковых условиях. Как показали опыты, варьирование скорости сушильного агента незначительно влияет на скорость сушки, что свидетельствует о чисто внутридиффузионном кинетическом режиме этого процесса.

Из анализа кривых сушки можно сделать вывод о различной продолжительности сушки исследуемых зерновых культур. Это обусловлено как размером семян, их различными физико-химическим составом, связью влаги с белками и крахмалом, так и массопроводными свойствами зерновых культур. Так, например, семена овса «Горизонт» высушиваются быстрее семян других зерновых культур, благодаря более низкому содержанию крахмала, который связывает влагу сильнее, чем белки.

4 /=22 ос ■ t=30 ОС А t=40 ОС о t=45 ОС □ t=50 ОС » t=55 ОС и t=65 ОС а)

u, кг I кг

♦t=22 ОС ■ t=30 ОС at=40 ОС □t=45 ОС д/=50 ОС t=55 ОС t=65 ОС б) u, кг I кг

♦t=22 ОСи t=30 оСа/=40 оС0/=45 оС [:і/=50 ОС * t=55 ОС Z=65 ОС

u, кг I кг

♦/=22 °С!/=30 °С Л /=40 °С ф/=45 °С □ /=50 °С #/=55 °С /=65 °С г)

Рис. 1 Кривые сушки семян зерновых культур при различной температуре сушильного агента: а - пшеница «Безенчукская 139»; б - рожь «Саратовская 5»; в - ячмень «Дворан»; г - овес «Горизонт»

Зависимости эффективного коэффициента диффузии влаги от влагосодержания материала De = f (и) для исследуемых зерновых культур получены нами из кривых кинетики сушки (рис. 1) по методике [6].

На рис. 2 показаны кривые нагрева семян пшеницы «Безенчукская 139», откуда следует, что время прогрева семян исследованных сортов зерновых культур до условий, близких к изотермическим ( Т > 0, 951 при t = 65°С) составляет не более 95 с. Это свидетельствует о сравнительно быстром прогреве зерна.

Кривые десорбции для пшеницы «Безенчукская 139» (рис. 3), построенные в кои - иг ~

ординатах —=-------у/т , где и - среднеобъемное влагосодержание, соответствующее

u

наступлению условий сушки, близких к изотермическим, имеют следующие особенности: а) количество удаляемой влаги в начальный период времени линейно зависит

от у[т , линейная зависимость сохраняется в пределах 50^70% от всего интервала, а при t = 22^30 °С на всем интервале изменения влагосодержания материала; б) на криволинейных участках кинетики десорбции нет точек перегиба. Характер зависимости и - и г

—=--------V т для остальных зерновых культур аналогичен.

и

Процессы десорбции, кривые кинетики которых имеют описанный выше вид,

подчиняются закону Фика, что позволяет использовать уравнение массопроводности для описания кинетики процесса сушки исследуемых зерновых культур.

Рис. 2 Кривые нагрева семян пшеницы «Безенчукская 139»

♦ t=22 ОС ■ t=30 ОС A t=40ОС 0t=45 ОС nt=50ОС • t=55 ОС |t=65 ОС

Рис. 3 Зависимость (и' - и^ и -л/т для пшеницы «Безенчукская 139»

♦t=22 ОС "t=30 ОС At=40 ОС <>t=45 ОС nt=5 0 ОС •t=5 5 ОС t=65 ОС

а)

*t=22 ОС и/=30 ОС kt = 40 ОС ot =45 ОС at =50 ОС #t=55 ОС t =65 ОС

б)

♦ t=22 ОС ■t=30 ОС *t=40 ОС <>t=45 ОС □ t=50 ОС t=55 ОС t=65 ОС

г)

Рис. 4 Зависимости De = f (и) для исследуемых зерновых культур:

а - пшеница «Безенчукская 139»; б - рожь «Саратовская 5»; в - ячмень «Дворан»;

г - овес «Горизонт»

В таких системах коэффициент диффузии зависит только от влагосодержания материала (при постоянной температуре процесса), что характерно для материалов с малым содержанием влаги и незначительной их усадкой в процессе сушки.

Зависимости De = f (и)? приведены на рис. 4 (экспериментальные данные обозначены точками).

Как видно из рис.4 эффективные коэффициенты диффузии для всех исследованных зерновых культур возрастают с увеличением влагосодержания и существенно зависят от температуры сушильного агента. Характер зависимостей De = f (и)? для

зерновых культур свидетельствует об их коллоидном капиллярно - пористом строении и переносе влаги как по капиллярному механизму (и > исин -убывающий характер

зависимостей De = f (и )? ), так и диффузионному ( и < исин -возрастающий характер зависимостей De = f (и)? ). Низкие значения коэффициентов De (10-11 м2/с) характерны для малых влагосодержаний исследуемых зерновых культур, причем их сушка в данной области влагосодержаний происходит без значительной усадки.

Зависимости De = f (и)? для исследованных зерновых культур удовлетворительно описываются выражениями вида (коэффициенты в формулах учитывают размерность и и t):

а) пшеница «Безенчукская 139» (при t = 22^65 °C; и = 0,04^0,177 кг/кг)

De = 10-11 ((6 • 10-6t2 - 3 • 10-41 + 0и0054)и2 - (2 • 10-4t2 - 0И)12? + 0И2203)и +

(1)

+(0ИЮ41?2 - 0И2234? + 4Й108));

б) рожь «Саратовская 5» (при t = 22^65°C; и = 0,0408^0,177 кг/кг)

De = 10-11 ((2 • 10-512 - 5 • 10-41 + 0и10118)и2 - (8 • 10-412 - 0И0399? + 15и669)и +

(2)

+(0И0191?2 - 1И)457? +15,669));

в) ячмень «Дворан» (при t = 22^65 °C; и = 0,04^0,177 кг/кг)

De = 10-11((4 • 10-4 t2 - 0И)25? + 0и4313)и2 - (0И088?2 - 0И5255? +11,605) • и +

(3)

+(0И)635?2 - 0И)601? + 2И)877));

г) овес «Горизонт» (при t = 22^65 °C; и = 0,037^0,177 кг/кг)

De = 10-11 ((3 • 10-5 ?2 - 0И0014? + 0И)235)и2 - (4 • 10-4 t2 - 0И)19? + 0и4255)и +

(4)

+(0И)023?2 - 0И)601? + 2И3877)).

Для проверки условия снятия внешнедиффузионного сопротивления ( Bim ^ ю) на основании полученных данных по эффективным коэффициентам диффузии были рассчитаны значения чисел Bim для соответствующих температур сушильного агента. Коэффициенты масоотдачи Рс определялись из соответствующего критериального уравнения А.В. Нестеренко [7]. Значения чисел Bim в указанных интервалах температур находятся в пределах (20^250) -106. Эти данные свидетельствуют о том, что в опытах по определению диффузионных свойств исследуемых дисперсных материалов рассматривалась чисто внутренняя задача массопереноса.

На основе уравнения массопроводности и полученных зависимостей (1)-(4) нами проведены расчеты кинетики сушки одиночной частицы (рис. 5) и распределения вла-госодержания по радиусу частицы при сушке семян указанных зерновых культур при различной температуре сушильного агента (рис. 6). При этом принималось, что на поверхности частицы устанавливается равновесное влагосодержание, соответствующее температуре и влагосодержанию сушильного агента [6]. и, кг / кг

♦ г=22°с А г=30°е вг=45°С »(=65°С Рис. 5 Расчетные кривые сушки семян пшеницы «Безенчукская 139»

(точки - экспериментальные данные (см. рис. 1))

и, кг / кг

т=0 сек

0,177 ------------------------------------------------------------

а)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

и, кг / кг

т=0 сек

0,177 0,1633 0,1496 0,1359 0,1222 0,1085 0,0948 0,0811 0,0674 0,0537 0,04

0 0,426 0,853 1,279 1,706 2,132

б)

Рис. 6 Распределение влагосодержания по радиусу частицы при сушке семян пшеницы «Безенчукская 139» при различной температуре сушильного агента:

а - і = 22 °С, х = 0,01 кг/кг; в - і = 65 °С, х = 0,01 кг/кг

Максимальная относительная погрешность расчета кинетики сушки одиночной частицы исследуемых зерновых культур не превышает 10%, что свидетельствует об удовлетворительном описании кинетики сушки указанных зерновых культур с помощью уравнения массопроводности.

Согласно рекомендациям [1-3] при сушке семенного зерна с влагосодержанием до 0,2 кг/кг используется сушильный агент с температурой 65^70 °С. Как показали проведенные нами экспериментальные исследования и расчеты, при использовании сушильного агента с такой температурой на поверхности частицы очень быстро устанавливается равновесное влагосодержание 0,04 кг/кг (рис.6, б), что является причиной пересушки материала (закал зерна) и снижения посевных качеств зерна. При использовании сушильного агента с низкой температурой, соответствующей режиму активного вентилирования, например, і = 22 °С, на поверхности зерна устанавливается равновесное влагосодержание 0,16 кг/кг, равное влагосодержанию «сухого» зерна, а в центре зерна 0,1617 кг/кг (рис. 6, а). При таком режиме сушки не происходит закала поверхностных слоев зерна и, как следствие, вздутия зерна, вызванного задержкой паров испаряющейся влаги. Поверхностные и внутренние слои зерна имеют влагосо-держание, близкое к кондиционному. Исходя из этих предпосылок, окончательный выбор температурного режима сушки исследуемых зерновых культур в промышленном аппарате будет осуществляться нами при решении задачи оптимизации конструктивных и режимных параметров сушильной установки.

Таким образом, полученные зависимости Бе = / (и} возможно использовать как

для анализа диффузионных свойств зерновых культур, так и для расчета сушильного аппарата и анализа различных режимов сушки исследуемых зерновых культур.

Для возможности проведения расчетов сушильного аппарата и анализа различных режимов сушки зерновых культур нами составлено математическое описание процесса и аппарата сушки. За базовый аппарат принята сушилка с движущимся плотным поперечно-продуваемым кольцевым слоем (рис. 7).

Схема движения фаз в кольцевой камере сушильного аппарата может быть представлена следующим образом.

Влажный материал подается в кольцевую камеру сушилки, заполняя все пространство зон предварительного нагрева и сушки. Сушильный агент по центральной распределительной трубе поступает в зону сушки, где поперечно продувается через кольцевой слой движущегося материала. После чего отработанный сушильный агент выбрасывается в атмосферу. Высушенный материал непрерывно выгружается из аппарата.

сушильньш агент

отработанный

сушильный

агент

При моделировании процесса сушки в движущемся слое принята следующая расчетная схема: 1) аналогом непрерывного процесса сушки в движущемся слое может быть периодический процесс сушки в неподвижном слое; 2) неподвижный слой разбивается на конечное число элементарных слоев (размер которых подбирается экспериментально);

3) частицы высушиваемого мате-

Рис. 7 Сушилка с движущимся плотным поперечно-продуваемым кольцевым слоем:

1 - внутренняя перфорированная стенка;

2 - наружная перфорированная стенка;

3 - верхняя конусная часть;

4, 5 - распределительные конуса;

6 - выгрузное устройство;

7 - корпус

сухое зерно

риала в первом приближении имеют цилиндрическую форму с эквивалентным радиусом Дзкв; 4) режим фильтрации сушильного агента через неподвижный слой близок к режиму идеального вытеснения.

С учетом принятой схемы модель кинетики сушки дисперсных материалов с высоким внутридиффузионным сопротивлением для г-го элементарного слоя имеет вид:

бI ^иу 1 - иу ^ = Ь (_! - ) т j ш = 1ип; у = 1ит; (5)

Ьсаа (_1 _ Ь ) ту = О г ^и\ 1 _ и\ ); (6)

т у = я / »с.а ; (7)

иу = -~~\_гВе (щ иТ)и1г ] , 0 < г < Я*в ит > 0 ; (8)

■'г дг

щ (ги0) = ин ; цг (0ит) = 0;

щ (Яэкв ит) = щр ;

Яэкв

иу = —- [ ги1(г, ту )йг, (10)

1 ЯЭ 0 у

^ ■ ~У_1 —у

где - количество материала в г-м слое, кг; и{ ии { - средние значения влагосодер-жания материала в моменты времени ту_1 и ту соответственно, кг/кг; ху-1 и ху -влагосодержание сушильного агента материала в моменты времени ту_1 и ту соответственно, кг/кг.

Габариты сушильного аппарата с движущимся плотным поперечно-продуваемым кольцевым слоем (рис. 7) рассчитываются по уравнениям:

- внутренний диаметр аппарата

(9)

DBH =

^(4Х)/ nv- pC3l ; (11)

- наружный диаметр аппарата

Ба = Бвн + 2Я , (12)

где 51 определяется из решения задачи оптимизации процесса и аппарата сушки;

- высота аппарата

На = ом тсущ ■ (13)

Гидравлическое сопротивление аппарата

АРа = т АРст +АРсл , (14)

где сопротивление перфорированных стенок АРСТ, Па:

А,ГСТ = 0,60Р°*а _ФТ ) ; (15)

СС

- сопротивление слоя дисперсного материала АРСл , Па:

АРСл = 9и81 ■ (16)

Мощность, затрачиваемая на продувку слоя материала [8], кВт

Жв = Уь АР= . (17)

" 1000

Для электрокалорифера определяются:

- расход тепла на нагрев сушильного агента, кДж

° = ЬСсэа (н _ к ); (18)

- гидравлическое сопротивление калорифера, Па

АР* = Г (ос.) (19)

ввиду незначительности сопротивления калорифера данной величиной можно пренебречь;

- мощность электрокалорифера, кВт

О*

N = ~-, (20)

п

где п - кпд электрокалорифера.

В выражениях (15)-(17): ф - доля живого сечения (степень перфорации) стенки; и0 = о- / Ф - скорость потока в отверстиях стенки, м/с; Сс - коэффициент сопротив-

ления стенки, зависящий от соотношения диаметра отверстий перфорации к толщине стенки; А и п - эмпирические коэффициенты; Уь - объемный расход сушильного агента, м3/с.

Алгоритм решения уравнений (5)-(10) включает следующие шаги.

Шаг 1 Рассчитывается шаг тг- по формуле (7) (на первом шаге ] = 1), задается

номер I слоя (для первого слоя I = 1) и значения У) = ^_1; х( У) = хг-_1 (для первой

итерации у= 1). Определяется значение ир (г(У) их(У)) и решается нелинейная краевая задача диффузии (8), (9) конечно-разностным методом с использованием разностной схемы неявного типа и четырехточечного шаблона [9,10]. Рассчитывается иу по формуле (10).

Шаг 2. Из уравнений (5), (6) определяются значения ^ ихг- и осуществляется проверка выполнения условий сходимости итераций:

(X - x( v))/X. v) < 61 и (t. - t( v))/1( v 5

< 6T

Если условия не выполняются, то производится уточнение задаваемых значений температуры и влагосодержания в і-м слое

4"+1) = (Ґі + 4)/2; х("+1) =(х + х(ч))/2

и осуществляется переход к шагу 1, в противном случае - к шагу 3.

Шаг 3. Принимается у) = Ґі их(у= Хі иу = 1, номер слоя ^ := і + 1 и проверяем условие і > п. Если условие не выполняется, то следует переход к шагу 1, в противном случае - на следующий шаг.

Шаг 4 Проверяется условие

— изад /^мзад — ,

если условие не выполняется, то задается новый шаг по времени у := у + 1 и следует

переход к шагу 1. В противном случае расчет закончен.

Затем по формулам (11)-(20) производится расчет габаритов сушильного аппарата с движущимся плотным поперечно-продуваемым кольцевым слоем, гидравлического сопротивления сушильного аппарата, мощности, затрачиваемой на продувку слоя материала в сушильной камере и мощности электрокалорифера.

В последующих статьях будут изложены результаты исследования процесса сушки зерновых культур в движущемся плотном поперечно-продуваемом кольцевом слое методом математического моделирования с использованием составленного математического описания и разработанного алгоритма расчета.

Список литературы

1. Гинзбург А. С. Технология сушки пищевых продуктов. - М.: Пищевая промышленность, 1976. - 248 с.

2. Сакун В. А. Сушка и активное вентилирование зерна и зеленых кормов. - М.: Колос, 1974. - 216 с.

3. Мальтри В. Сушильные установки сельскохозяйственного назначения. - М.: Машиностроение, 1979. - 526 с.

4. Обработка и хранение зерна / Пер. с нем. А. М. Мазурицкого. - М.: Агропром-издат, 1985. - 320 с.

5. Гинзбург А. С., Савина И. М. Массовлагообменные характеристики пищевых продуктов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 280 с.

6. Рудобашта С. П. Массоперенос в системах с твердой фазой. - М.: Химия, 1979.

- 282 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

7. Лыков А. В. Теория сушки. - Минск.: Энергия, 1968. - 471 с.

8. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1987. - 576 с.

9. Самарский А. А. Введение в теорию разностных схем. - М.: Наука, 1971. -555 с.

10. Тихонов А. Н., Самарский А. А. Уравнения математической физики. - М.: Наука, 1972. - 736 с.

Research of Grains Drying Kinetics S.I. Dvoretsky1, V.M. Dmitriev2, G.S. Kormiltsyn1, S.I. Pestretsov1, A.A. Ermakov1

Departments: “Technology Equipment and Advanced Technologies” (1);

“ChemicalEngineering” (2), TSTU

Key words and phrases: moisture content; grains; drying kinetics; desorption; mass transfer Bio Number; dihedral blowing layer; equation of mass conductivity; effective diffusivity.

Abstract: Experiments on research of drying kinetics of grains: wheat

“Bezenchukskaya 139”, rye “Saratovskaya 5”, barley “Dvoran” and oats “Horizont”, aerated in Tambov region are carried out. Peculiarities of drying kinetics of a single particle of the given sorts of grains are discovered. It is shown that given materials can be referred to the class of materials with high intradiffusional resistance. Dependence of diffusion moisture coefficient from moisture content of material and temperature of drying agent for the given sorts of grains are obtained. Mathematical description of drying process of particular

materials with high intradiffusional resistance in moving dense dihedral blowing ring layer is composed and algorithm for calculating the process and drying device is developed.

Untersuchung der Kinetik der Trockung von Kornkulturen

Zusammenfassung: Es sind die Untersuchungsexperimente der Kinetik der Trockung von Kornkulturen: des Weizens “Besentschukskaja 139”, des Roggens “Saratowskaja 5”, der Gerste “Dworan” und des Hafers “Gorisont”, die im Tambower Gebiet eingeteilt sind, durchgefuhrt. Es sind die Besonderheiten der Kinetik der Trockung von Einzelteilchen der genannten Sorten von Kornkulturen aufgedeckt. Es ist gezeigt, daB diese Materiallien zur Klasse der Materiallien mit hohem innendiffusionischem Widerstand zahlen kann. Fur die genannten Sorten von Kornkulturen sind die Abhangigkeiten der effektiven Koeffizienten der Diffusion der Feuchtigkeit von Feuchtigkeitsinhalt und Temperatur des Trockungsagents bekommen. Es ist die mathematische Beschreibung des Prozesses der Trockung der Dispersionsmateriallien mit hohem innendiffusionischem Widerstand in der bewegenden dichten querdurchluftenden Ringschichte zusammengestellt und das Algorithmus der Berechnung des Prozesses und des Trockungsapparats ausgearbeitet.

Etude de la cinetique du sechage des cereales

Resume: On a effectue les experiments sur l’etude de la cinetique du sechage des cereales: froment “Bezentchoukovskaja 139”, seigle “Saratovskaja 5”, orge “Dvorant” et avoine “Horizon” qui sont cultives dans la region de Tambov. On a montre les particularites de la cinetique du sechage d’une particule des especes indiquees des cereales. On a montre que ces materiaux peuvent etre rapportes a la classe des materiaux de la haute resistance de la diffusion interieure. On a refu les dependances du coefficient efficace de la diffusion de l’humidite du contenu de l’humidite dans le materiel et de la temperature de l’agent du sechage pour les especes indiquees des cereales. On a fait la description mathematique du processus du sechage des materiaux de dispersion avec la haute resistance interieure dans le mouvement de la couche dense soufflee transversalement et l’on a elabore l’algorithme du calcul du processus et de l’appareil du sechage.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.