Планирование эксперимента по исследованию времени сушки зерна в шахтной сушилке
Planning an experiment on the time of grain drying in a shaft dryer

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

ЗЕРНОСУШИЛКА, ВЛАЖНОСТЬ ЗЕРНА, ТЕМПЕРАТУРА, ЭКСПЕРИМЕНТ, ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

АННОТАЦИЯ

Авторы: Захахатнов Виктор Глебович, Кашин Павел Викторович, Коковин Григорий Дмитриевич

Эффективность эксплуатации зерносушилок во многом определяется уровнем их автоматизации. Наряду с автоматическим управлением загрузкой, выгрузкой и поддержанием уровня в надсушильном бункере система автоматического управления должна поддерживать заданную влажность зерна на выходе из сушильной зоны. Для этого сушилки оборудуются поточными измерителями влажности зерна, которые имеют значительную стоимость, невысокую точность и малую надежность. Предлагается метод определения времени сушки, соответствующий заданной влажности выгружаемого из сушилки зерна, основанный на использовании экспериментально полученной модели, связывающей время сушки с начальной влажностью и температурой зерна, температурой теплоносителя. Эксперименты проводились на установке, моделирующей процессы конвективной сушки в шахтных и колонковых сушилках. Для получения модели реализован план Бокса-Бенкена для трех факторов - начальной влажности, температуры зерна и температуры теплоносителя. Эксперимент проводился на пшенице мягких сортов при постоянной скорости теплоносителя, равной 0,5 м/с и толщине продуваемого слоя 200 мм. Температура теплоносителя варьировалась в пределах 60…90 °С, влажность зерна 18…30 %, температура зерна 10…30 °С. Проверка коэффициентов полученной модели на значимость позволила исключить из модели фактор начальной температуры и все квадратичные члены. Это свидетельствует о том, что начальная температура зерна в пределах 10…30 °С практически не влияет на время сушки, поскольку количество тепла, затраченное на нагрев зерна от 10 °С до 30 °С, много меньше количества тепла, затраченного на испарение влаги в процессе сушки. Полученная модель предназначена для определения времени сушки при известных значениях начальной влажности зерна и температуре теплоносителя.

Abstract:

NAME: Planning an experiment on the time of grain drying in a shaft dryer
AUTOR: Zakhahatnov Viktor Glebovich, Kashin Pavel Viktorovich, Kokovin Grigory Dmitrievich

The efficiency of the operation of grain dryers is largely determined by the level of their automation. Along with the automatic control of loading, unloading and maintaining the level in the drying bunker, the automatic control system must maintain a predetermined moisture content of the grain at the outlet from the drying zone. To do this, dryers are equipped with flow measuring moisture of grain, which have a significant cost, not high accuracy and low reliability. A method is proposed for determining the drying time, corresponding to the specified moisture content of the grain discharged from the dryer, based on the use of an experimentally obtained model that relates the drying time to the ini-tial moisture and temperature of the grain, and the temperature of the coolant. The experiments were carried out on an installation simulating the processes of convective drying in mine and column dryers. To obtain the model, the Box-Bencken plan is implemented for three factors - initial humidity, grain tempera-ture and coolant temperature. The experiment was carried out on soft wheat with a constant coolant velocity equal to 0.5 m / s and a thickness of the blown layer of 200 mm. The temperature of the heat carrier varied within the range of 60... 90 ° C, the grain humidity was 18... 30%, the grain temperature was 10... 30 ° C. Checking the coefficients of the obtained model for significance al-lowed us to exclude from the model the initial temperature factor and all quad-ratic terms. This indicates that the initial grain temperature within 10... 30 ᵒС practically does not influence the drying time, since the amount of heat spent for heating the grain from 10ᵒС to 30ᵒС is much less than the amount of heat expended in evaporation of moisture during the drying process. The obtained model is designed to determine the drying time at known values of the initial moisture content of the grain and the temperature of the coolant