Моделювання процесу сушіння зерна та оптимізація конструктивно-технологічних параметрів зерносушарки

Abstract

Обґрунтовано актуальність математичного моделювання процесу сушіння зерна для обґрунтованого вибору конструктивно-технологічних параметрів зерносушарок з огляду на високу енергоємність цієї операції та її вирішальний вплив на якість і збережуваність зерна. Розглянуто конструктивно-технологічну схему шахтної зерносушарки з окремими зонами сушіння та охолодження. Наведено математичну модель кінетики сушіння на основі рівняння тонкого шару, що описує зміну вологості зерна в часі залежно від температури теплоагента. Показано вплив температури сушильного агента на тривалість досягнення кондиційної вологості зерна. Запропоновано напрями оптимізації конструктивно-технологічних параметрів зерносушарки — режиму подачі теплоагента, товщини шару зерна та швидкості його переміщення — для зниження питомих енерговитрат за збереження посівних і продовольчих якостей зерна. /The paper substantiates the relevance of mathematical modelling of the grain drying process for a well-founded selection of the design and technological parameters of grain dryers, given the high energy intensity of this operation and its decisive effect on grain quality and storability. A structural-technological scheme of a shaft-type grain dryer with separate drying and cooling zones is considered. A mathematical model of drying kinetics based on the thin-layer equation is presented, describing the change in grain moisture content over time depending on the drying-agent temperature. The effect of drying-agent temperature on the time required to reach the conditioned grain moisture content is shown. Directions for optimising the design and technological parameters of the grain dryer are proposed — the drying-agent supply mode, grain layer thickness and its movement speed — to reduce specific energy consumption while preserving the sowing and food-grade qualities of the grain.