Введение
1. Современное состояние проблемы энергосбереже ния при сушке зерна 16
1.1. Общие сведения о мероприятиях по экономии топлива и электроэнергии на сушку зерна 16
1.2. Нормирование расхода топлива и электроэнергии на сушку зерна 21
1.3. Тепло-и влагообмен в процессе сушки 24
1.4. Сушка зерна при различном состоянии слоя 29
1.5. Современная технология сушки зерна 33
1.5.1. Классификация, сущность и значение технологических приемов, используемых для обезвоживания зерна в современных зерносушилках 33
1.5.2. Режимы сушки зерна 38
1.5.3. Функционально-параметрические схемы работы основных типов зерносушилок 41
1.6. Цель и задачи исследований 63
2. Материал, объекты и методы исследований 65
2.1. Моделирование основных процессов, имеющих место при сушке (и охлаждении) зерна в условиях работы шахтной прямоточной и рециркуляционных зерносушилок 65
2.2. Описание экспериментальной установки 67
2.3. Содержание и объекты исследований 70
2.4. Анализ существующих и новые методы оценки эффективности затрат тепла на сушку зерна 72
2.4.1. Метод оценки по величине удельных энергозатрат на сушку 72
2.4.2. Дополнительные частные показатели эффективности характерных для сушки процессов 76
3. Теоретическая разработка путей снижения энерго затрат на сушку зерна 77
3.1. Теоретические предпосылки снижения затрат теплоты на сушку зерна на основе анализа теплового баланса зерносушилки 77
3.2. Анализ структуры затрат и потерь теплоты на сушку зерна 86
3.3. Основные пути интенсификации процесса сушки зерна 87
3.4. Мероприятия по снижению энергозатрат на сушку зерна 88
3.4.1. Мероприятия по снижению расхода топлива 88
3.4.2. Мероприятия по снижению затрат электроэнергии 91
4. Разработка критериев оценки технологической эффективности и использование их в исследовании процессов, характерных для сушки зерна 93
4.1. Общий подход к выбору критерия оценки технологической эффективности процессов, происходящих при сушке зерна 93
4.2. Критерий эффективности влагосъема при сушке зерна 94
4.3. Критерий эффективности нагрева зерна при его сушке 102
4.4. Критерий эффективности влагообмена между зернами 107
4.5. Критерий эффективности охлаждения просушенного зерна 114
5. Практическое использование критериев оценки технологической эффективности влагосъема и на грева в решении задачи оптимизации процесса суш ки зерна 121
5.1. Описание процесса сушки зерна 121
5.2. Физическая постановка задачи и структура целевой функции 123
5.3. Математическая формулировка задачи 127
5.4. Метод решения математической задачи 130
5.5. Численное решение задачи 131
5.6. Анализ результатов расчета 137
6. Производственные исследования основных типов зерносушилок 139
6.1. Общие сведения 139
6.2. Исследование эффективности работы зерносушилок в соответствии с нормативами технической эксплуатации 139
6.3. Исследование влияния особенностей технологии и конструкций зерносушилок на процессы нагрева, сушки и охлаждения зерна 143
6.4. Исследование эффективности различных схем и режимов работы зерносушилки типа «Целинная-50» 153
6.5. Структура затрат на сушку зерна 158
7. Эффективность мероприятий по снижению энерго затрат на сушку зерна 161
7.1. Сравнительная эффективность работы зерносушилок при различ ной температуре агента сушки и температуре нагрева зерна 161
7.1.1. Производительность зерносушилок, как функция температуры агента сушки 161
7.1.2. Производительность, как функция температуры нагрева зерна 162
7.1.3. Соотношение между предельной температурой нагрева зерна и необходимой температурой агента сушки 164
7.2. Эффективность мероприятий по снижению затрат теплоты на испарение влаги 165
7.2.1. Уменьшение неравномерности нагрева и сушки зерна; сведение к минимуму явление пересушивания зерна 165
7.2.2. Стабилизация по влажности подаваемого на сушку зерна 170
7.3. Эффективность мероприятий по рациональному охлаждению зерна 176
7.3.1. Сравнительная эффективность различных вариантов охлаждения просушенного зерна в охладителях зерносушилок 176
7.3.2. Рациональное использование тепла, пошедшего на нагрев зерна 184
7.4. Использование теплоты отработанного агента сушки 197
7.5. Эффективность нагрева и сушки зерна при различном состоянии слоя 210
7.5.1. Нагрев и сушка зерна в плотном малоподвижном слое 210
7.5.2. Нагрев и сушка зерна в плотном подвижном слое 210
7.5.3. Нагрев и сушка зерна в кипящем слое 211
7.5.4. Нагрев и сушка зерна во взвешенном слое 211
7.5.5. Нагрев и сушка зерна в падающем слое 211
7.5.6. Сравнительная оценка эффективности нагрева и сушки зерна при различном состоянии слоя 212
7.6. Эффективность мероприятий по снижению потерь теплоты в окружающую среду 216
7.7. Эффективность мероприятий по совершенствованию конструкции рабочих органов зерносушилок 219
7.8. Эффективность правильной технической эксплуатации зерносушилок (и топок зерносушилок) 223
8. Методологические основы проектирования и рас чета шахтных прямоточных и рециркуляционных зерносушилок с низкими энергозатратами на сушку зерна 226
8.1. Разработка и обобщение требований, предъявляемых к зерносушилкам 226
8.2. Основные направления в проектировании новых и реконструкции действующих зерносушилок 232
8.3. Рекомендации по выбору соотношения величин влагосъема в различных узлах зерносушилок 241
8.4. Рекомендации по расчету коэффициента циркуляции N 243
8.5. Рекомендации по расчету позонных значений температуры зерна, отработанного агента сушки и воздуха 246
8.6. Методика расчета промежуточных значений влажности зерна при сушке с последовательным пропуском через шахтные прямоточные зерносушилки 248
8.7. Расчет влажности компонентов смеси рециркулируемого зерна 254
8.8. Разработка универсальной системы (и схемы) автоматизации процесса сушки 261 Заключение 275
Литература 279
Приложение 1
