Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва


Ткаченко Олександр Валентинович. Обґрунтування технологічних режимів сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій і розробка обладнання для їх забезпечення : Дис... канд. наук: 05.05.11 - 2009.



Анотація до роботи:

Ткаченко О.В. Обґрунтування технологічних режимів сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій і розробка обладнання для їх забезпечення. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 – машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва – Таврійський державний агротехнологічний університет, Мелітополь, 2009.

Дисертацію присвячено підвищенню ефективності виробництва насіння соняшнику вищих репродукцій за рахунок обґрунтування технологічних режимів сушіння і розробки обладнання для їх забезпечення. Вперше запропоновано модель сім'янки соняшника як трьохшарове тіло з повітряним прошарком, що з'єднується каналом з атмосферою. Розроблена математична модель відобразила особливості моделі сім'янки, яка точніше відбиває морфологічну будову сім'янки, дозволила установити оптимальні технологічні режими сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій і конструктивні параметри контейнерної сушарки.

Виробнича перевірка технології і дослідних зразків обладнання довела покращення посівних якостей обробленого насіння і економічну ефективність впровадження контейнерної сушарки в насінницькі господарства порівняно з технологією на базі шахтової сушарки і зберіганням насіння в мішкотарі.

В роботі наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукової задачі визначення впливу технологічних режимів сушіння, а також властивостей насіння на ефективність виробництва насіння соняшнику вищих репродукцій, що дозволило зробити наступні висновки:

1. Доведено, що виконання сушіння посівного матеріалу соняшнику за удосконаленою технологією дозволяє виключити механічне засмічення батьківських форм насіннями інших рослин, змішування окремих партій і забезпечити раціональні режими сушіння, які сприяють підвищенню урожайності насіння вищих репродукцій на 8 – 10%.

2. Аналітично і експериментально визначені закономірності змінення теплофізичних, термодинамічних характеристик оболонки і ядра сім'янки від технологічних їх властивостей та параметрів середовища, на основі яких побудовані регресійні моделі отриманих зв'язків. Це підтвердило факт унеможливити застосування абстрактної моделі сім'янки у вигляді суцільної кулі та дало змогу виконати чисельні рішення диференціальних рівнянь процесу сушіння соняшнику для удосконаленої моделі.

3. Вперше побудована абстрактна модель сім'янки соняшника у вигляді трьохшарового тіла, один із шарів є повітряний, з'єднаний з атмосферою каналом, який розташовано в гострій частині сім’янки. Це дозволило уточнити модельні уявлення про процес сушіння, як одночасне, не взаємозв’язане випаровування вологи із оболонки і ядра з витіканням пароповітряної суміші з ядра через канал в атмосферу. Таке уявлення процесу сушіння, на відміну від моделі суцільної кулі, дозволяє наблизити його до реальних умов і створити більш досконалий математичний апарат для обґрунтування раціональних режимів сушіння.

4. Розроблено математичну модель процесу сушіння, яка містить раніше не враховані фактори що змінюються за часом (фізико-механічні, морфологічні, теплофізичні і термодинамічні властивості насіння соняшнику і його окремих елементів). Дослідження цієї моделі дозволили визначити динаміку тепло- вологопереносу, термодинамічних характеристик сушильного агента і встановити місце і час конденсації водяної пари по шарам, масу якої можливо зменшити керуючи швидкістю фільтрації агента сушіння. Так, встановлено, що при початковій вологості насіння 16 – 17% і підвищенні швидкості фільтрації агента сушіння з 0,1 м/с до 0,4 м/с, висота зони сушіння вже в першу годину зростає в 2,5 рази, а конденсація водяної пари через 2 години припиняється.

5.Чисельні дослідження математичної моделі дозволили обґрунтувати основні технологічні режими сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій:

– температура сушильного агента – 46 – 48С;

швидкість фільтрації сушильного агента, в залежності від початкової вологості насіння, повинна знаходитись в межах 0,2 – 0,7 м/с;

при початкової вологості насіння 10,7% швидкість агента сушіння на вході в сушильний контейнер повинна бути 0,2 – 0,3 м/с, а тривалість сушіння 4,5 – 6, 0 годин.

Для реалізації раціональних режимів сушіння обґрунтовано конструктивні параметри контейнерної сушарки:

– число сушильних контейнерів в сушарці – 6;

– робочі розміри контейнера 1000х1300х1300 мм;

– переріз головного повітроводу 560х680 мм;

– переріз повітроводів бічних магістралей 560х560 мм.

6. На базі вдосконалених методів та приладного забезпечення проведені експерименти процесу сушіння насіння соняшнику, а саме кінетики сушіння в контейнерній сушарці і динаміки температурного поля в нерухомому шарі насіння, які підтвердили адекватність розроблених математичних моделей. Розбіжність результатів чисельних досліджень порівняно з експериментальними даними кінетики сушіння не перевищує 16,8%, а динаміки температурного поля по висоті шару насіння в контейнерній сушарці не перевищує 15%.

7. Виробничою перевіркою доведено, що практична реалізація контейнерної сушарки із запропонованими режимами і конструктивними параметрами дозволила підвищити:

енергію проростання до 92 – 98%;

лабораторну схожість до 90 – 98%.

Використання запропонованої контейнерної сушарки в насінницькому господарстві «Сонячне» інституту олійних культур УААН при річному обсязі 240 т насіння дає економічний ефект 624467 грн. (в цінах 2005 р.) порівняно з шахтовою сушаркою СЗШ-16А.

Публікації автора:

1. Ткаченко О.В. Дослідження процесу сушіння в контейнерній сушарці / О.В. Ткаченко // Праці ТДАТА. – Мелітополь, 2003. – Вип. 15. – С. 66 – 75.

2. Ткаченко О.В. Технологічні властивості насіння соняшника / О.В. Ткаченко О.В. // Праці ТДАТА. –Мелітополь, 2004. – Вип. 19.– С. 166 – 175.

3. Дідур В.А. Обґрунтування режимів сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій у киплячому шарі / В. Дідур, О. Ткаченко // Праці ТДАТА. – Мелітополь, 2005.– Вип. 25– С. 114 – 123.

4. Ткаченко О.В. Математична модель сушіння насіння у контейнерній сушарці / О.В. Ткаченко // Праці ТДАТА. – Мелітополь, 2005. – Вип.33. – С. 138 – 151.

5. Ткаченко О.В. Моделювання процесу сушіння при контейнерній технології кондиціонування і збереження насіння соняшнику вищих репродукцій / О.Ткаченко, В. Дідур // Праці ТДАТА. –Мелітополь, 2005. – Вип. 33. – С. 174 – 186.

6. Ткаченко О.В. Теплофізичні властивості оболонки і ядра насіння соняшника / О.В. Ткаченко // Праці ТДАТА. –Мелітополь, 2006.– Вип. 42. – С. 108 – 120.

7. Ткаченко А.В. Эффективность контейнерной сушилки для послеуборочной обработки семян высших репродукций / А. Ткаченко, В. Дидур // Праці ТДАТА.– Мелітополь, 2006. – Вип. 45– С. 58 – 64.

8. Дидур В.А Контейнерная технология послеуборочной обработки семян подсолнечника высших репродукций / В. Дидур, А.Ткаченко // Восточно-европейский журнал передовых технологий. Математика и кибернетика – фундаментальные и прикладные аспекты. – Харьков, 2007. – №3/6. – С. 62 – 72.

9.Ткаченко О.В. Термодинамічні параметри і волого обмінні характеристики насіння соняшнику / О.В. Ткаченко // Праці ТДАТУ. – Мелітополь, 2008. – Вип.8, том 2.– С. 146 – 153.

10. Дидур В.А. Обоснование технологических режимов сушки семян подсолнечника высших репродукций / В.А. Дидур, А.В., Ткаченко // Известия Международной академии аграрного образования. Информационные технологии в эксплуатации МТП АПК. – СПб, 2008. – Вып.7, том. 1. – С. 27 – 34.

11. Пат.№75218 Україна, МПК7 F26B 3/08, F26B 17 /10. Спосіб сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій і пристрій для його здійснення / О.В. Ткаченко; заявник і патентовласник Ткаченко О.В. – №20040503412; заявл. 06.05.04; опубл. 15.03.06, Бюл. №3.

12. Пат. №77294 Україна, МПК7 F26B 9/00, F26B 25/00, F25В25/06. Пристрій для контейнерного сушіння сипких матеріалів / Ю.О. Дурін, О.В. Ткаченко, Д.І. Нікітчин, А.В. Чехов; заявник і патентовласник Інститут олійних культур УААН. – №20041109355; заявл. 15.11.04; опубл. 15.11.06, Бюл.№11.

13. Пат. на корисну модель №22707 Україна, МПК8 F26 3/08. Спосіб сушіння насіння соняшнику вищих репродукцій / В.А. Дідур, О.В.Ткаченко; заявник і патентовласник Таврійська державна агротехнічна академія. –№u200613264; заяв. 15.12.06; опубл. 25.04.07, Бюл. №5.

14. Пат. на корисну модель №23177 Україна, МПК8 F26B 3/00, F26 B 17/00. Контейнерна сушарка для насіння вищих репродукцій / В.А. Дідур, О.В. Ткаченко; заявник і патентовласник Таврійська державна агротехнічна академія. –№ u200613574; заявл. 21.12.06; опубл. 10.05.07, Бюл. №6.