Введение 5
ГЛАВА 1. ПАТЕНТНЫЙ ОБЗОР 7
1.1 Патентный анализ существующего оборудования 7
ГЛАВА 2. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР 16
2.1 Анализ существующих способов сушки зерна 16
2.2 Анализ существующих технологий сушки зерна 20
2.3 Характеристика деятельности Семенного завода 27
2.4 Основные виды семян 29
2.5 Характеристика зерна, поступающего на производство и требования
к качеству семян 31
2.6 Стадии технологического процесса 33
2.8 Типовые сушильные установки 38
2.9 СВЧ сушильные установки 49
ГЛАВА 3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 57
3.1 Методика проведения экспериментальных исследований 57
3.2 Определение влажности образцов зерна 57
3.3 Методика проведения и результаты экспериментальных
исследований 58
3.4 Определение всхожести семян 66
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И РАСЧЕТ ЛЕНТОЧНОЙ
СВЧ-СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СУШК ПШЕНИЦЫ 70
4.1 Конструкция и технологическая схема зерносушильной установки 70
4.2 Расчет конвейерной зерносушильной установки
производительностью до 80 т/ч 72
Определение затрат на сушку 1 килограмма зерна 79
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ 81
Приложение
Производство зерновых культур является основным направлением развития пищевой промышленности в целом. Рост цен на данный продукт приводит к росту цен всего рынка пищевых продуктов. В связи с этим, актуальным является вопрос развития технологий производства зерновых.
Основу развития техники и технологии технологических процессов определяют несколько основополагающих параметров, это повышение качества продукции и увеличение производительности оборудования при снижении энерго- и металлоёмкости процесса[1].
Одним из наиболее энергоемких процессов при послеуборочной обработке зерна, является сушка. В нашей зоне более 50% убранного зерна подлежит сушке. В дождливые годы эта цифра достигает 80%.К зерну, закладываемому на долгосрочное хранение предъявляются высокие требования сортовой чистоты и влажности [2]. Зерно семенного назначения должно отвечать определённым кондициям, которые установлены государственными стандартами. Семена должны иметь высокие посевные качества, то есть совокупные свойства, характеризующие степень их пригодности для посева. К посевным качествам относятся: всхожесть, энергия прорастания, масса 1000 семян, натура, влажность, выравненность, отсутствие заражённости и засорённости. Эти качества напрямую зависят от условий обработки и хранения, а также от влажности зерна при хранении, которая не должна превышать 14%.
Наиболее популярным видом зерновых культур является пшеница. Россия - один из ведущих стран-производителей сильной пшеницы. Для этого имеются благоприятные условия во многих районах и большие возможности по производству хороших селекционных сортов. С каждым годом площадь посевов данной культуры только растёт.
Сушка семенного зернадолжна производится в щадящих режимах температур. Зерно после сушки должно сохранить посевные качества. При 5
проектировании оборудования для сушки зерна необходимо учитывать, что перегрев зерна может привести к снижению важнейших посевных качеств как всхожесть и энергия прорастания [3].
Анализ существующих технологий сушки и конструкций зерносушильных установок показал, что данные технологии и конструкции имеют некоторые недостатки: повышенная энергоёмкость процесса тепловой обработки, значительная металлоемкость, неравномерный нагрев слоя зерна и низкий коэффициент полезного действия. Кроме этого, пропускная способность существующего оборудования не отвечает требованиям современных линий послеуборочной обработки зерна высокой производительностью. Так же, к существенным недостаткам можно отнести и то, что при высоких значениях влажности зерно приходится несколько раз пропускать через установку [4].
В связи с вышесказанным, разработка малогабаритной сушильной установки, для эксплуатации в условиях российского сельхозпроизводства, является важной задачей.
Одним из способов решения данной задачи является создание малогабаритных зерносушилок, основанных на принципе СВЧ нагрева. Такой способ является наиболее экологичным, а существующие установки такого типа не предназначены для сушки зерновых материалов [5].
В ходе проведенной работы были получены следующие результаты и выводы:
1. Установлены оптимальные режимы сушки пшеницы семенного назначения, в сушильной установке с СВЧ подогревом, при повышенных удельных мощностях воздействия на зерно. Было установлено, что оптимальным режимом сушки является режим, длительность разового воздействия излучения при котором 15 секунд удельная мощность воздействия 2,1 кВт.
2. Испытаниями на всхожесть и энергию прорастания семян было доказано, что выбранный режим действительно является оптимальным для сушки зерна семенного назначения. При более длительном воздействии СВЧ энергии снижалась всхожесть.
3. По результатам испытаний была разработана конструкция ленточной сверхвысокочастотной зерносушильной установки, которая включает в себя 2 рабочие камеры, каждая из которых состоит из трех рабочих зон: прогрева, отлежки и обдувки.
4. В результате расчетов было установлено, что предлагаемая конструкция зерносушилки является наиболее энергоэффективным по сравнению с шахтной сушильной установкой.
