CC BY
9
scientific-practical. conf., Balashikha, December 09, 2021. Balashikha: Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Russian State Agrarian Correspondence University, 2021. P. 57-62..
3. Lysyannikov A.V. Methods and means of monitoring the load parameters of working bodies such as snowplows: Dis. ... Cand. Tech. Sci. Tomsk, 2013. 174 p.
4. Lysyannikov A.V., Zhelukevich R.B., Kaiser Yu.F. Modernization of the blade blade for the removal of snow and ice formations // Ground transport and technological complexes and means: mater. International scientific and technical conf. Tyumen, 2015. P. 320-324.
5. Mechanical properties of snow: [Electronic resource]. URL: https://gufo.me/dict/glaciology/ mechanical properties of snow (Date of access: 11/21/2022).
6. Nedorezov I.A. Intensification of working processes of earth-moving machines and improvement of their working bodies // Research of machines for earthworks: collection of articles. scientific tr. M: Transport, 1984. 134 p.
7. Shukurov N.R., Mukhamadiev G.M., Abidzhanov Z.Kh. The main directions of the intensification of the working processes of earth-moving machines. Young scientist.
2020; 302(12): 61-65 [Electronic resource]. URL: https:// moluch.ru/archive/302/68279/ (date of access: 04.10.2021).
8. Mudarisov S.G. Improving the quality of tillage by improving the working bodies of machines based on the simulation of the technological process: Dis. ... Dr. Tech. Sci. Chelyabinsk, 2007. 360 p.
9. Mukhametdinov A.M., Yamaletdinov M.M. Development of the design of a plow snow plow // Science of the young - innovative development of the agro-industrial complex: mater. XII national. scientific-practical. conf. young scientists. Ufa, 2019. S. 53-56.
10. Yamaletdinov M.M. Substantiation of the design scheme and parameters of the combined tillage tool: Dis. ... Cand. Tech. Sci. Ufa, 2010. 180 p.
11. The use of a heavy motor grader for the maintenance of urban areas in the winter / M.M. Yamaletdinov, I.M. Farkhutdinov, F.N. Gallyamov, R.M. Buranbaev // Agroengineering in the XXI century: problems and prospects: mater. national (all-Russian) scientific-practical. conf. with international participation, dedicated 30th Anniversary of the Faculty of Engineering. A.F. Ponomarev. Maisky, 2020. P. 150-154.
Эдуард Олегович Кучер, магистр, eduard.kucher@inbox.ru
Марсель Мусавирович Ямалетдинов, кандидат технических наук, доцент, marselcxm@mail.ru Фаил Наилович Галлямов, кандидат технических наук, доцент, galfail@mail.ru Шамиль Файзрахманович Нигматуллин, кандидат технических наук, доцент, shamil.bosch@mail.ru Арсений Александрович Козеев, кандидат технических наук, доцент, k.arsen.a@mail.ru
Eduard O. Kucher, Master of Science, eduard.kucher@inbox.ru
MarselM. Yamaletdinov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, marselcxm@mail.ru Fail N. Gallyamov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, galfail@mail.ru ShamilF. Nigmatullin, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, shamil.bosch@mail.ru ArseniyA. Kozeev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, k.arsen.a@mail.ru
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: the authors contributed equally to this article. The authors declare no conflicts of interests. Статья поступила в редакцию 23.11.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 23.11.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023. -♦-
Научная статья УДК 664.8.047
10.37670/2073-0853-2023-99-1-129-136
Результаты испытания опытного образца зерносушилки с генератором теплоты аэродинамического типа
Виктор Николаевич Ожерельев, Хафиз Мубариз-оглы Исаев, Татьяна Васильевна Панова,
Олег Алексеевич Купреенко, Андрей Григорьевич Ялоза
Брянский государственный аграрный университет, Брянск, Россия
Аннотация. Перспективным типом сушильных установок в сельском хозяйстве являются печи аэродинамического нагрева. Они работают по принципу трансформации в теплоту аэродинамических потерь, возникающих при работе ротора центробежного вентилятора в замкнутом циркуляционном контуре, т.е. в сушильной камере. Целью исследования являлось испытание опытного образца зерносушилки шахтного типа с аэродинамическим генератором теплоты. Сушилка оборудована выгрузным устройством пассивного типа, что позволило упростить конструкцию сушильной шахты. Режим рециркуляции зерна и его выгрузки обеспечивался пневмотранспортёром с отбором для его работы части потока сушильного агента от ротора-нагревателя специальной отсекающей перегородкой в приёмном коробе диффузора сушильной шахты. Это позволило обойтись без дополнительного напорного вентилятора для обеспечения работы пневмотранспортёра. Получено высушенное семенное зерно влажностью 13 - 14 % при температуре сушильного агента до 40 °С и температуре нагрева зерна до 25 °С. Использование комбинированного
теплообменника позволило повысить температуру сушильного агента примерно на 10 °С относительно температуры атмосферного воздуха. Проход через ротор-нагреватель ещё примерно на 10 °С повышает температуру сушильного агента. Потребляемая мощность на привод ротора-нагревателя составила 7 кВт при установленной мощности приводного двигателя ротора-нагревателя 17,5 кВт. Использование опытного образца сушилки аэродинамического нагрева обеспечивает сушку в сушильной шахте в режиме рециркуляции 450 кг зерна.
Ключевые слова: зерносушилка, аэродинамический нагрев, комбинированный теплообменник, ротор-нагреватель, мощность приводного двигателя.
Для цитирования: Результаты испытания опытного образца зерносушилки с генератором теплоты аэродинамического типа / В.Н. Ожерельев, Х.М. Исаев, Т.В. Панова и др. // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2023. № 1 (99). С. 129 - 136. https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-129-136.
Original article
Test results of a prototype grain dryer with an aerodynamic heat generator
Victor N. Ogereliev, Khafiz M. Isaev, Tatiana V. Panova, Oleg A. Kupreenko, Andrej G. Yaloza
Bryansk State Agrarian University, Bryansk, Russia
Abstract. A promising type of drying plants in agriculture are aerodynamic heating furnaces. They work on the principle of transformation into heat of aerodynamic losses arising from the operation of the rotor of a centrifugal fan in a closed circulation circuit, i.e. in the drying chamber. The aim of the study was to test a prototype of a shaft-type grain dryer with an aerodynamic heat generator. The dryer is equipped with a passive unloading device, which made it possible to simplify the design of the drying shaft. The mode of grain recirculation and its unloading was provided by a pneumatic conveyor with the selection for its operation of a part of the drying agent flow from the rotor-heater with a special cut-off partition in the receiving box of the drying shaft diffuser. This made it possible to do without an additional pressure fan to ensure the operation of the pneumatic conveyor. Dried seed grain with a moisture content of 13 - 14 % was obtained at a drying agent temperature of up to 40 °C and a grain heating temperature of up to 25 °C. The use of a combined heat exchanger made it possible to increase the temperature of the drying agent by about 10 °С relative to the atmospheric air temperature. The passage through the rotor-heater increases the temperature of the drying agent by about 10 °С. The power consumption for the drive of the rotor-heater was 7 kW with the installed power of the drive motor of the rotor-heater of 17.5 kW. The use of a prototype dryer with aerodynamic heating provides drying in the drying shaft in the recirculation mode of 450 kg of grain.
Keywords: grain dryer, aerodynamic heating, combined heat exchanger, rotor-heater, drive motor power.
For citation: Test results of a prototype grain dryer with an aerodynamic heat generator / Ogereliev V.N., Isaev Kh.M., Panova T.V. et al. Izvestia Orenburg State Agrarian University. 2023; 99(1): 129-136. (In Russ.). https://doi.org/10.37670/2073-0853-2023-99-1-129-136.
Традиционные сушилки, потребляющие жидкое или газообразное топливо, энергоёмки и сложны по конструкции. Одним из перспективных направлений в снижении энергозатрат на процессы сушки сельскохозяйственной продукции является использование установок (печей) аэродинамического подогрева (ПАП) [1 - 4].
Основа аэродинамического нагрева - трансформация в теплоту аэродинамических потерь, возникающих при работе ротора центробежного вентилятора в замкнутом циркуляционном контуре, т.е. в сушильной камере. Ротор при этом работает как нагнетатель воздуха и генератор теплоты. Такой способ сушки обеспечивает высокую равномерность нагрева по всему объёму высушиваемого материала, тепловую экономичность при простоте конструкции и безопасности в пожарном отношении [5 - 7].
Цель исследования - испытание опытного образца зерносушилки шахтного типа с аэродинамическим генератором теплоты.
В качестве генератора теплоты аэродинамического типа использован ротор-нагреватель плодово-ягодной сушилки аэродинамического нагрева ПАПРКТО, (Брянский ГАУ) [4, 8, 9].
Материал и методы. Разработка опытного образца зерносушилки с генератором теплоты аэродинамического типа проводилась на основании патентов на полезные модели [10, 11]. Принципиальная схема опытного образца зерносушилки представлена на рисунке 1.
Принцип работы опытного образца зерносушилки с комбинированным теплообменником следующий. Зерно загружается в сушильную шахту 21. Атмосферный воздух через входной патрубок 13 поступает в среднюю камеру пластинчатого теплообменника. Двигаясь по каналам 16, атмосферный воздух подогревается за счёт теплообмена с теплообменной поверхностью солнечного коллектора 9 и через выходной патрубок 14 средней камеры и входной патрубок 3 теплоизолированной камеры 1 поступает к нагревательному ротору 5, который обеспечивает дальнейший нагрев и подачу через боковое окно 4 сушильного агента в сушильную шахту 21. Контактируя с высушиваемым зерном, сушильный агент насыщается удаляемой влагой и поступает через входные патрубки 11 и 17 обратно в комбинированный теплообменник 7. Это обеспечивает дополнительный подогрев
атмосферного воздуха (сушильного агента) за счёт передачи теплоты отработанного сушильного агента через теплообменные поверхности 8. Отработанный сушильный агент удаляется из комбинированного теплообменника 7 через выходные патрубки 12 и 18. При этом обеспечивается повышение коэффициента рекуперации теплоты и использование энергии солнечного излучения для подогрева сушильного агента. Оптимальный температурный режим устанавливается положением жалюзи ротора-нагревателя.
При этом в качестве генератора теплоты использован имеющийся в сушилке ПАПРКТО ротор-нагреватель с отбором подогретого сушильного агента через боковое окно рабочей камеры ротора.
Общий вид опытного образца зерносушилки шахтного типа с аэродинамическим генератором теплоты представлен на рисунке 2.
Отбор воздушного потока для работы пневмотранспортёра осуществляется специальной отсекающей перегородкой в приёмном коробе диффузора сушильной шахты. Отобранный воздушный поток направляется через специальное отверстие в нижней стенке приёмного короба в приёмную трубу пневмотранспортёра диаметром 0,05 м, перекрываемую при необходимости заслонкой.
Оборудование сушилки выгрузным устройством пассивного типа и пневмотранспортёром упрощает конструкцию сушильной шахты и позволяет обойтись без дополнительного напорного вентилятора для обеспечения работы пневмотранспортёра в режиме рециркуляции зерна или его выгрузки.
Для повышения теплопроизводительности аэродинамического нагревателя в схему циркуляции сушильного агента включён экспери-
Рис. 1 - Схема работы зерносушилки шахтного типа с аэродинамическим генератором теплоты:
1 - теплоизолированная камера; 2 - дверь; 3 - патрубки для подсоса сушильного агента; 4 - боковое окно для выброса сушильного агента; 5 - нагревательный ротор центробежного вентилятора; 6 - приводной электродвигатель; 7 - комбинированный теплообменник; 8 - теплообменные поверхности; 9 - воздушный солнечный коллектор; 10 - светопрозрачное покрытие; 11 - патрубок для входа отработанного сушильного агента в верхнюю камеру; 12 - патрубок для выхода отработанного сушильного агента из верхней камеры; 13 - входной патрубок средней камеры; 14 - выходной патрубок средней камеры; 15 - перегородки; 16 - каналы для прохода подогреваемого атмосферного воздуха; 17 - патрубок для входа отработанного сушильного агента в нижнюю камеру; 18 - патрубок для выхода отработанного сушильного агента из нижней камеры; 19 - заслонка; 20 - жалюзи; 21 - сушильная шахта
ментальный комбинированный теплообменник сушилки ПАПРКТО.
Объём сушильной шахты без учёта объёма бесприводного выгрузного устройства составляет 0,63 м3 при габаритных размерах шахты 0,7^0,6x1,5 м. Для подачи сушильного агента предусмотрено 9 подводящих коробов, 8 отводящих полных коробов и 8 полукоробов (рис. 3).
Привод ротора-нагревателя осуществляется асинхронным трёхфазным двигателем мощностью 17,5 кВт через четырёхручьевую ременную передачу.
Экспериментальное исследование опытного образца зерносушилки проводили в сентябре 2022 г. на сушке семян яровой пшеницы. В связи с благоприятными погодными условиями в период уборки зерновых исходная влажность зернового вороха составляла 15,8 %.
При суммарном рабочем объёме сушильной шахты 0,75 м3 (с учётом объёма загрузочного бункера и бесприводного выгрузного устройства) масса загруженного зерна составляла 450 кг.
Режим работы опытного образца в режиме шахтной сушилки, а не камерной, обеспечивался пневмотранспортёром за счёт постоянной рециркуляции зерна. Экспериментальными исследованиями предусматривалось высушивание зерна исходной влажности до кондиционной влажности 14 % и ниже при фиксировании параметров окружающей среды, зерна и сушильного агента.
Для замера температуры окружающей среды, а также температуры сушильного агента внутри сушилки и комбинированного теплообменника использовались датчики термосопротивления и восьмиканальный измеритель-регулятор температуры ТРМ-138 с выводом результатов замеров
Рис. 3 - Вид на короба сушильной шахты
на ноутбук, приборы для определения скорости и расхода воздуха, термоанемометр testo 405 V1 и метеометр МЭС-200, прибор для измерения влажности воздуха и температуры термогигрометр testo 625 фирмы «TestoAG», а также штатный термостат на пульте управления сушилки. Температуру и влажность зерна измеряли влагомером Wile-65. Для измерения расхода электроэнергии использовали трёхфазный счётчик электрической энергии, включённый в цепь питания приводного электродвигателя ротора-нагревателя через трансформаторы тока 50/5 с коэффициентом трансформации 10. Для замера избыточного давления на входе в сушильную шахту использовали микроманометр ММН-2400 (5)-1,0.
Погодные условия проведения опыта были благоприятными: солнечно, ясное небо, плотность потока прямой солнечной радиации - 1010 Вт/м2, начальная температура атмосферного воздуха -14 °С, относительная влажность воздуха - 47 %.
Результаты и обсуждение. Изменение температуры атмосферного воздуха и сушильного агента в процессе сушки зерна представлено на рисунке 4.
Анализ рисунка 4 показывает, что при температуре атмосферного воздуха в пределах 17 - 18 °С температура подогретого атмосферного воздуха на выходе из средней камеры комбинированного теплообменника составляла 26 - 27 °С при относительной влажности воздуха до 37 %.
В роторе-нагревателе воздух ещё догревался до температуры порядка 37 °С при относительной влажности в среднем 18 % и нагнетался в сушильную шахту. Отработанный увлажнённый сушильный агент с температурой 25 - 28 °С и
относительной влажностью до 40 % поступал в нижнюю и верхнюю камеры комбинированного теплообменника для теплообмена через теплообменные поверхности средней камеры с засасываемым атмосферным воздухом.
Температура нагрева теплообменных поверхностей составляла порядка 37 °С, что определялось температурой отработанного сушильного агента и работой солнечного коллектора. Температура воздуха в солнечном коллекторе до начала работы сушилки составляла 53 °С. При подаче отработанного сушильного агента в солнечный коллектор температура в нём снижалась до 37 °С. При этом теплообменная поверхность в конце эксперимента имела температуру более высокую, чем омывающий её отработанный сушильный агент, в том числе в солнечном коллекторе за счёт поглощения теплоты от прямой солнечной радиации.
В процессе сушки максимальная температура нагрева зерна составляла 25 °С. Снижение влажности зерна на 1 % было зафиксировано через
1 час сушки по влажности зерна на выходе из пневмотранспортёра в зерновом бункере. За 3 часа сушки снижение влажности зерна составляло
2 %, за 4 часа сушки влажность зерна снизилась с 15,8 до 12,5 %.
Схема движения сушильного агента с изменением его параметров в процессе сушки представлена на рисунке 5.
Термодатчик сушилки показывал температуру 40 °С в камере ротора-нагревателя. Для более высокого нагрева сушильного агента необходимо повышение нагрузки на ротор-нагреватель путём увеличения объёма сушильной шахты и организа-
I ' i
13.1113.2113,3113.4113.5114,0114„1114 2114.3114.4114 51 15,0115,1115.2115,31154115.51IUI 16.1116 2115.3116.4116.5117.01
Часы суток
■^■отработанный сушильный агент ^атмосферный воздух
-подогретый атмосферный воздух ■ т ■■ сушильный агент ■ нижняя теплообменная поверхность и солнечный коллектор
Рис. 4 - Изменение температуры сушильного агента в процессе сушки зерна
133
ции замкнутого конкура циркуляции сушильного агента с отбором его в сушильную шахту. Для этого необходима разработка специализированной камеры ротора-нагревателя.
Скорость сушильного агента, подаваемого в сушильную камеру при не полностью открытой заслонке, составляла в среднем 6 м/с при замере в приёмном коробе диффузора. Это соответствовало расходу сушильного агента 0,25 м3/с, или 900 м3/ч. При полностью открытой заслонке расход сушильного агента составлял 0,43 м3/с, или 1555 м3/ч. Избыточное давление, измеренное микроманометром, составляло 296 Па. Скорость сушильного агента в начальном участке воздуховода пневмотранспортёра была равна в среднем 15 м/с. Это соответствовало расходу воздуха 0,03 м3/с, или 106 м3/ч. На входе в комбинированный теплообменник скорость потока отработанного сушильного агента составляла 8 м/с, что соответствовало расходу воздуха 0,1 м3/с, или 360 м3/ч. Большая разница между подачей сушильного агента и отводом в теплообменник связана с потерями воздуха через зерновой бункер, выпускное устройство и неплотности в соединениях сушильной шахты.
Скорость воздуха в двух подсасывающих патрубках на выходе из теплообменника составляла в среднем 15 м/с, что соответствовало сум-
марному расходу воздуха через них - 0,16 м3/с, или 594 м3/ч. Вакуумметрическое давление в подсасывающих патрубках составляло 800 Па.
Производительность пневмотранспортёра по зерну была равна 50 кг/ч при массовой концентрации смеси 0,55. За время опыта половина загруженного зерна прошла через рециркуляцию, что обеспечило одинаковое воздействие сушильного агента на все объёмы зерна при условии его непрерывного движения. При этом по всему сечению сушильной шахты наблюдалось равномерное истечение зерна, что свидетельствовало об отсутствии сводообразования в бесприводном выгрузном устройстве (рис. 6).
Потребляемая мощность приводного электродвигателя составляла порядка 7 кВт при силе тока 17 А.
Высушенное зерно было оставлено в сушильной шахте для оценки возможности хранения в неблагоприятных погодных условиях. Следующие сутки шёл дождь. Через двое суток хранения при относительной влажности атмосферного воздуха 68,2 % и температуре 15,1 °С влажность зерна в зерновом бункере составляла 13,8 % при температуре 16,8 °С.
На основании патентов на полезные модели разработан и испытан опытный образец зерносушилки с аэродинамическим типом нагревателя.
Рис. 5 - Схема движения сушильного агента с изменением его параметров в процессе сушки
Рис. 6 - Истечение зерна в процессе сушки
Оборудование сушилки выгрузным устройством пассивного типа и пневмотранспортёром позволило упростить конструкцию сушильной шахты и обойтись без дополнительного напорного вентилятора для обеспечения работы пневмотранспортёра в режиме рециркуляции зерна или его выгрузки. Для работы пневмотранспортёра достаточно пассивного отбора части воздушного потока от ротора-нагревателя.
Влажность высушенного семенного зерна варьировала в пределах 13 - 14 % при температуре сушильного агента до 40 °С и температуре нагрева зерна до 25 °С. При этом использование комбинированного теплообменника позволяло повысить температуру сушильного агента примерно на 10 °С относительно температуры атмосферного воздуха. Ротор-нагреватель повышал температуру сушильного агента примерно ещё на 10 °С.
Потребляемая мощность на привод ротора-нагревателя составляла 7 кВт, что свидетельствовало о резерве в увеличении его теплопро-изводительности относительно опытного образца зерносушилки за счёт совершенствования конструкции рабочей камеры ротора-нагревателя.
Использование опытного образца сушилки аэродинамического нагрева обеспечило сушку в сушильной шахте в режиме рециркуляции 450 кг зерна без использования невозобновляемых источников энергии при отсутствии выбросов вредных газов в атмосферу и загрязняющих продукт компонентов в сушильном агенте.
Единственный подвижный узел сушилки -привод ротора центробежного вентилятора. В сушилке отсутствуют сложные узлы, изнашиваемые и недолговечные детали, что упрощает ремонт и содержание оборудования. Оборудование не имеет открытых опасных для контакта поверхностей, приводов, вращающихся деталей и т.д. Отсутствует сгорание энергоносителей и наличие поверхностей с высокой температурой нагрева.
Вывод. Проведённые исследования показали, что возможно использование аэродинамического нагревателя в составе зерносушилки шахтного типа. Относительно невысокая температура нагрева сушильного агента связана с отсутствием в данном случае циркуляционного контура сушильного агента, традиционного для сушилок аэродинамического типа. Поэтому задачи дальнейших исследований состоят в усовершенствовании конструкции рабочей камеры ротора-нагревателя путём организации замкнутого конкура циркуляции сушильного агента с отбором его в сушильную шахту, что позволяетт повысить температуру сушильного агента. Необходимо также обосновать оптимальное соотношение объёма сушильной шахты и мощности привода ротора-нагревателя.
Список источников
1. Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. М.: Машиностроение, 1983. 351 с.
2. Пат. на изобретение RU 2019777. Российская Федерация, F26B3/02, F26B9/06. Способ сушки продуктов и аэродинамическая сушильная установка / В.А. Ананьев, А.Л. Басукинский, А.Г. Шапошников, В.М. Петрушин; опубл. 15.09.1994.
3. Пат. на полезную модель RU 161162. Российская Федерация, F26B9/06. Сушилка / Х.М. Исаев, А.И. Ку-преенко, И.И. Кулипатова; опубл. 10.04.2016; Бюл. № 10.
4. Купреенко А.И., Исаев Х.М., Исаев С.Х. Результаты испытания сушилки аэродинамического подогрева с комбинированным теплообменником // Инновации и технологический прорыв в АПК: сб. науч. тр. междунар. науч.-практич. конф. Ч. 2. Брянск, 2020. С. 211 - 214.
5. Тевис П.И., Ананьев В.А., Шадек Е.Г. Рециркуляционные установки аэродинамического нагрева / под общ. ред. Е.Г. Шадека. М.: Машиностроение, 1986. 208 с.
6. Тевис П.И., Ананьев В.А., Крюков В.М. Рециркуляционные нагревательные установки типа ПАП. Ч. 1. М.: 1969. 87 с.
7. Исаев Х.М., Купреенко А.И., Исаев С.Х. Плодово-ягодная сушилка с комбинированным теплообменником // Сельский механизатор. 2020. № 1. С. 16 - 17.
8. Сушилка аэродинамическая. Принцип действия и преимущества. Материалы сайта «Содружество» [Электронный ресурс]. URL: http//lugakamen.ra>... sushilka_aehrodinamicheskaya. html
9. Сушилка аэродинамического нагрева модульного типа / А.И. Купреенко, Х.М. Исаев, С.М. Михайличенко и др. // Конструирование, использование и надёжность машин сельскохозяйственного назначения. 2022. № 1 (21). С. 218 - 222.
10. Пат. на полезную модель RU 196966. Российская Федерация, F26B 17/12; F26B 21/04 Сушилка / А.И. Купреенко, Т.В. Панова, М.В. Панов; № 2019143060; заявлено 18.12.19; опубликовано 23.03.20; Бюл. № 9.
11. Пат. на полезную модель RU 207177 U1. Российская Федерация, F26B 9/06 Сушилка / А.И. Купреенко, Т.В. Панова, М.В. Панов; № 2021118952: заявлено 28.06.2021; опубликовано 15.10.21; Бюл. № 29.
References
1. Idelchik I.E. Aerohydrodynamics of technological apparatuses. M.: Mashinostroenie, 1983. 351 p.
2. Patent for the invention RU 2019777, Russian Federation, F26B3/02, F26B9/06. Method of drying products and aerodynamic drying unit / V.A. Ananiev, A.L. Basukinsky, A.G. Shaposhnikov, V.M. Petrushin; publ. 09/15/1994.
3. Patent for utility model RU 161162, Russian Federation, F26B9/06. Dryer / H.M. Isaev, A.I. Kupreenko, I.I. Kulipatov; publ. 04/10/2016; Bull. No. 10.
4. Kupreenko A.I., Isaev Kh.M., Isaev S.Kh. Test results of an aerodynamic heating dryer with a combined heat exchanger // Innovations and technological breakthrough in the agro-industrial complex: coll. scientific tr. intl. scientific-practical. conf. Part 2. Bryansk, 2020. S. 211-214.
5. Tevis P.I., Ananiev V.A., Shadek E.G. Recirculation installations of aerodynamic heating / under total. ed. E.G. Shadeka. M.: Mashinostroenie, 1986. 208 p.
6. Tevis P.I., Ananiev V.A., Kryukov V.M. Recirculation heating installations of PAP type. Part 1. M.: 1969. 87 p.
7. Isaev Kh.M., Kupreenko A.I., Isaev S.Kh. Fruit and berry dryer with a combined heat exchanger. Sel'skii mekhanizator. 2020; 1: 16-17.
8. Aerodynamic dryer. Principle of action and advantages. Materials of the site «Commonwealth» [Electronic resource]. URL: http//lugakamen.ru>.. .sushilka_aehrodin-amicheskaya. html
9. Modular aerodynamic heating dryer / A.I. Kupreenko, Kh.M. Isaev, S.M. Mikhailichenko et al. Design, use and reliability of agricultural machines destination. 2022; 21(1): 218-222.
10. Patent for utility model RU 196966, Russian Federation, F26B 17/12; F26B 21/04 Dryer / A.I. Kupreenko, T.V. Panova, M.V. Panov; No. 2019143060; declared 12/18/19; published on 03/23/20; Bull. No. 9.
11. Patent for utility model RU 207177 U1, Russian Federation, F26B 9/06 Dryer / A.I. Kupreenko, T.V. Panova, M.V. Panov; No. 2021118952: declared 06/28/2021; published 10/15/21; Bull. No. 29.
Виктор Николаевич Ожерельев, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, vicoz@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-2121-3481
Хафиз Мубариз-оглы Исаев, кандидат экономических наук, доцент, haf-iz@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-4912-9908
Татьяна Васильевна Панова, кандидат технических наук, доцент, panovatava@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-4238-2233
Олег Алексеевич Купреенко, аспирант, 89996212885@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-1765-7282 Андрей Григорьевич Ялоза, инженер, yalozaag@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4295-2419
Victor N. Ogereliev, Doctor of Agriculture, Professor, vicoz@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-2121-3481 KhafizM. Isaev, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor, haf-iz@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-4912-9908
Tatiana V. Panova, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, panovatava@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-4238-2233
Oleg A. Kupreenko, postgraduate, 89996212885@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-1765-7282 Andrej G. Yaloza, Engineer, yalozaag@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4295-2419
Вклад авторов: все авторы сделали эквивалентный вклад в подготовку публикации. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Contribution of the authors: all authors have made an equivalent contribution to the preparation of the publication. The authors declare no conflict of interests
Статья поступила в редакцию 29.11.2022; одобрена после рецензирования 20.12.2022; принята к публикации 10.01.2023.
The article was submitted 29.11.2022; approved after reviewing 20.12.2022; accepted for publication 10.01.2023.
-Ф-
Научная статья УДК 631.3-1/-9
Оценка возможности повышения эффективности сушильных установок транспортёрно-каскадного типа комбинированием генераторов ИК-излучения
Виталий Матвеевич Попов, Валентина Александровна Афонькина,
Василий Николаевич Левинский
Южно-Уральский государственный университет, Троицк, Челябинская область, Россия
Аннотация. Проведён анализ современного перерабатывающего оборудования макаронных полуфабрикатов с инфракрасным подводом тепла - транспортёрно-каскадные сушильные установки отечественных производителей СТКИ-7 и УСК-7. Приведено описание их конструкций, принципа работы, недостатков и преимуществ. Проанализированы типы применяемых генераторов ИК-излучения в конструкции сушилок с параметрами длины волны излучения 5,8 - 6,2 мкм для кварцевых трубчатых электронагревателей (УСК) и 8,0 - 8,5 мкм - для плёночных (СТКИ), что соответствует рабочим температурным диапазонам 190 - 280 °С (УСК) и 30 - 70 °С (СТКИ). Комбинирование двух типов ИК-генераторов в едином устройстве сушильной установки позволит осуществить двухстадийный процесс воздействия излучением на макаронные изделия. На первой стадии следует использовать режим высоких температур, на второй -более мягкий, низкотемпературный. Предложено в единой конструкции сушильной установки на первом ярусе установить кварцевые трубчатые электронагреватели, а на последующих - плёночные. Изготовлен лабораторный стенд, имитирующий условия первого яруса установки, над которым на разной высоте подвеса (К), с разным расстоянием между электронагревателями (а), а также с наличием отражающего экрана и без него измерялась плотность потока излучения, по значениям которой определено наиболее рациональное соотношение К = а = 100 мм с экраном.
Ключевые слова: сушильная установка, макаронный полуфабрикат, инфракрасный подвод тепла, электронагреватель, плотность потока излучения.
