Научная статья на тему 'Кінетика фільтраційного сушіння подрібненого міскантуса'

Кінетика фільтраційного сушіння подрібненого міскантуса Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
72
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
кінетика / динаміка / міскантус / швидкість фільтраційного сушіння / кинетика / динамика / мискантус / скорость фильтрационной сушки

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — В М. Атаманюк, М І. Мосюк, О С. Іващуік, О В. Захарків

Наведено результати експериментальних досліджень кінетики і динаміки фільтраційного сушіння подрібненого міскантуса та отримано криві, гцо описують зміну вологості матеріалу в часі залежно від властивостей висушуваного матеріалу (за зміни температури сушильного агента (40, 60, 80 °С), зміни висоти шару (40, 80, 100, 120, 140 мм) та зміни швидкості фільтрації сушильного агента (0,6, 1,14, 1,6, 2,05 м/с)). Результати досліджень на основі теоретичних та експериментальних даних спрямовано на покращення процесу сушіння подрібненого міскантуса у стаціонарному шарі.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Кинетика фильтрационной сушки измельченного мискантуса

Представлены результаты экспериментальных исследований кинетики и динамики фильтрационной сушки измельченного мискантуса и получены кривые, описывающие изменение влажности материала со временем в зависимости от свойств высушиваемого материала (при изменении температуры сушильного агента (40, 60, 80 °С), изменении высоты слоя (40, 80, 100, 120, 140 мм), и изменения скорости фильтрации сушильного агента (0,6, 1,14, 1,6, 2,05 м/с)). Результаты исследований на основе теоретических и экспериментальных данных направлены на улучшение процесса сушки измельченного мискантуса в стационарном слое.

Текст научной работы на тему «Кінетика фільтраційного сушіння подрібненого міскантуса»

3. ТЕХНОЛОГИЯ ТА УСТАТКУВАННЯ

УДК 66.047.45

К1НЕТИКА Ф1ЛЬТРАЦ1ЙНОГО СУШ1ННЯ ПОДР1БНЕНОГО

М1СКАНТУСА

В.М. Атаманюк1, М.1. Мосюк2, О. С. 1ващук3, О.В. Захартв4

Наведено результати експериментальних дослщжень кшетики i динамiки фшьтра-цiйного сушшня подрiбненого MicKaHTyca та отримано крив^ що описують змшу воло-гост матерiалу в чаи залежно вiд властивостей висушуваного матерiалу (за змши тем-ператури сушильного агента (40, 60, 80 °C), змши висоти шару (40, 80, 100, 120, 140 мм) та змши швидкост фшьтрацп сушильного агента (0,6, 1,14, 1,6, 2,05 м/с)). Результати дослщжень на ocнoвi теоретичних та експериментальних даних спрямовано на покращення процесу сушшня пoдрiбненoгo мюкантуса у cтацioнарнoму шарi.

Ключовi слова: кшетика, динамика, мккантус, швидюсть фшьтрацшного cушiння.

Постановка проблеми. Використання альтернативних джерел енергп е одним i3 найперспективнiших шляхш вирiшення зростаючих проблем енергоза-безпечення краши. Бюмаса е джерелом вiдновлюваноí енергií, здатне замшити Bci види викопного палива i е у необмеженiй кшькосп практично скрiзь. Бюма-са може забезпечувати виробництво теплово!', електрично!' енергп та рiзних ви-дiв твердого палива. Розвиток бюенергетичних технологiй зменшить залежнiсть Украши вiд iмпортованих енергоноспв, пiдвищить ii енергетичну безпеку внас-лiдок оргашзацп енергопостачання на базi мiсцевих поновлюваних ресурсiв, створить значну кiлькiсть нових робочих мiсць (переважно у сшьських районах), зробить великий внесок у покращення еколопчно! ситуацц.

Як вiдомо, у сферi бюенергетики для виготовлення твердого бiопалива ви-користовують швидкорослi дерева i багаторiчнi трави зi швидким вiдновленням шсля збирання та високими приростами врожаю бiомаси. Цi культури е малови-могливими до грунтово-ктматичних умов, внаслвдок багаторiчного вирощуван-ня покращують структуру та властивосп грунту. До таких рослин належать: енергетична верба, енергетична тополя, мiскантус, свiтчграс (просо лозоподiб-не), сiда багаторiчна тощо [1].

У крашах Центрально! та Захвдно! бвропи активно розвиваеться виробництво та використання енергетичних бiопаливних культур. Одшею з таких рослин е мккантус або т. зв. "слонова трава".

MicKaHTyc - багаторiчна злакова культура, що належить до групи рослин С4. Це рослина з чотириметровим стеблом i волосистим суцвiттям без насiння, що росте до 4 м у висоту та мктить 64-71 % мас. целюлози, а вмкт золи стано-вить 2,2 % мас. Теплотворна здатнкть - 17 МДж/кг [2]. Мккантус невибагли-вий до ктматичних умов, не потребуе додаткових удобрювань; збирати врожай

1 проф. В.М. Атаманюк, д-р техн. наук - НУ " Львгвська полггехшка";

2 асист. М.1. Мосюк, канд. техн. наук - НУ "Льв1вська полггехнка";

3 ст. наук. сп1вроб., асист. О. С. 1ващук, канд. техн. наук - НУ "Льв1вська полггехшка";

4 малстрант О.В. Захарк1в - НУ "Льв1вська полггехнка"

можна 2-3 рази на рщ добре шддаеться дробiнню та сушiнню. У европейських умовах мiскантус показуе велику спйккть до хвороб i шкщникш, тому не пот-рiбно здiйснювати заходи з хiмiчноí охорони площ, що зменшуе затрати i запо-бкае забрудненню середовища. Рослина мае дуже розгалужену кореневу систему, кнуе можливiсть вирощувати на деградованих, пщаних, супiщаних грунтах, на схилах. Довговiчна рослина може рости на одному мкщ протягом 25 роив [2].

Анамз останнiх дослщжень i публiкацiй. Питания кiнетики фшьтра-цiйного сушiиия дослiджено у багатьох наукових працях, зокрема у [1-9]. У роботах [1-5] автори дослвдили кшетику фiльтрацiйного сушiния дисперсних ма-терiалiв, та на основi експериментальних даних зробили висновки про вплив висоти шару, швидкостi руху, температури теплового агента, розмiру частин на швидккть сушiния. Проте отримаш залежностi можна використовувати тiльки для прогнозування кiнетики фiльтрацiйного сушiния дослщжуваних у цих роботах матерiалiв, яш характеризуються певною формою та структурою части-нок. Аналiзуючи лиературш джерела, з'ясовано, що кiнетику сушшня по^бне-ного мiскантуса на сьогодш недостатньо дослiджено, тому теоретичнi та експе-риментальнi дослiджения процесш висушування подрiбненого мiскаитуса е ак-туальним завданням.

Мета дослщження - теоретичне та експериментальне дослiджения кшети-ки фшьтрацшного сушiния подрiбненого мiскантуса.

Об'ект дослщження - подрiбнений мiскантус, що е багаторiчною корене-вищною травою, яку застосовують для отримання твердих бiопалив.

Методика дослщження. Для ощнювання основних параметрiв шару досль джуваного матерiалу основнi техиiчнi характеристики по^бненого мiскантуса наведено у таблицi.

Табл. Основш техшчш характеристики подрiбненого лйскантуса

Рнас, кг / М3

Реф, кг / м

, м3/ м3

м

а, м3 / м3

122,23

562

73,75

4,18

705

Насипну густину риас. подрiбненого мiскантуса визначено за стандартною методикою зпдно з ГОСТ 10840, загальну пористiсть дослiджуваних матерiалiв еш - пжнометричним методом. Еквшалентний дiаметр каналiв de, крiзь яш фшьтруеться тепловий агент, визначено iз залежностi

1 4 ' еш

а

де а - питома поверхня шару подрiбненого мiскантуса, яку визначено прила-дом ПМЦ-500 за методикою [11].

Юнетика сушiиия описуе змшу вологостi матерiалу в час залежно вiд властивостей висушуваного матерiалу та визначае час сушiиия й енергетичш затрати. Тому експериментальш дослщження кiнетики фiльтрацiйного сушiния подрiбненого мккантуса проведено за методикою, описаною в робоп [10-11].

Експериментальна частина роботи. Дослщжували вплив температури г, швидкосп фiльтрувания теплового агента а i висоти шару матерiалу к на кь

нетику фшьтрацшного сушiння. Результати експериментального дослiдження наведено на рис. 1-3 у виглядi кшетичних кривих змiни вологовмiсту wc у часi

т, с.

0 200 400 600 ъ с

Рис. 1. Кнетика фшьтрацшного суштня подрiбненого мккантуса за рiзноi висоти шару (а = 1,6м / с, ^ = 60 °С)

200 400

Рис. 2. Кнетика фшьтрацшного суштня подрiбненого мккантуса за рiзноi швидкост1 фшьтрування теплового агента (Н = 60 мм, I = 60 С)

200 400

Рис. 3. Ктетика фшьтрацшного суштня подрiбненого мккантуса за рiзноi температури теплового агента (Н = 60мм, а = 1,6м / с)

200 400 600 Рис. 4. Змта маси вологи Ж подрiбненого мккантуса як функця часу за рiзноi висоти шару (а = 1,6м/с, ^ = 60 С)

Початкова волопсть подрiбненого мккантуса становить 48 % i залежить вщ багатьох факторiв, зокрема пори року, часу простоювання шсля збирання з поля, типу грунпв, ктматичних умов тощо. Основна юльюсть вологи матерiалу метиться всередиш частинок подрiбненого мккантуса, i тшьки невелика и кшьюсть - на поверхш частинки. Однак, як бачимо на кшетичних кривих (див. рис. 1-3), присутнш перюд постшно'1 i спадно'1 швидкостi сушшня.

Аналiзуючи кшетичш кривi сушiння подрiбненого мiскантуса (див. рис. 13), можна зробити висновок, що фiльтрацiйне сушiння характеризуемся двома основними етапами видалення вологи на кшетичнш кривiй - пряма лшя, тангенс кута нахилу яко1 визначае швидкiсть перемiщення зони масообмiну. Цей етап сушiння в техшчшй лiтературi називають першим умовним перiодом фiльтрацiйного сушiння [11], однак ця назва не вiдображае фiзичноí сутi проце-су, бо в контейнерi одночасно знаходиться сухий матерiал, матерiал, з якого ви-даляеться внутрiшня волога, i матерiал, з якого видаляеться зовнiшня волога (за напрямком руху теплового агенту). Тому, щоб вiдобразити фiзичну суть проце-су, цей етап фiльтрацiйного сушшня доцшьно назвати перiодом повного i час-ткового насичення теплового агента.

Пiсля досягнення фронтом масообмiну перфоровано1 перегородки кшь-кiсть вологого матерiалу зменшуеться, i тепловий агент тшьки частково наси-чуеться парами вологи. Внаслщок того, що визначення змiни вологовмiсту проводили ваговим методом, на кiнетичних кривих змша вологовмiсту експоненщ-ально зменшуеться i наближаеться до рiвноваги. Аналогiчно, як i в першому ви-падку, цей етап доцшьно назвати перюдом часткового насичення теплового агента, i ця назва вiдповiдае фiзичнiй картиш процесу фiльтрацiйного сушiння.

Аналiзуючи рис. 2, зрозумшо, що збiльшення швидкосп теплового агента дае змогу внести в шар бшьше теплоти i вiдповiдно випарувати бiльше вологи. Тому, iз збшьшенням швидкостi фiльтрування тангенс кута нахилу прямоль нiйноí дшянки шнетичних кривих до осi абсцис зростае.

Аналопчну ситуацда маемо i у випадку пiдвищення температури (див. рис. 3). Зрозумшо, що шдвищення температури приводить до зростання сушильного потенциалу теплового агента i за однаково1 швидкостi фiльтрування теплового агента ркт температури приводить до скорочення часу сушiння. Як бачимо, тангенс кута нахилу прямолiнiйноí дшянки кiнетичних кривих з ростом температури також зростае.

Аналiз графiчноí залежностi (див. рис. 1) показуе, що за однаково!' швид-костi i температури теплового агента, тобто за однакового сушильного потенщ-алу, тангенс кута нахилу прямолшшних дiлянок кiнетичних кривих залежить ввд висоти шару i з 11 ростом зменшуеться. Щоб пояснити причину такого яви-ща, на рис. 4-6 наведено динамжу видалення вологи шд час фiльтрацiйного сушшня у виглядi графiчноí залежностi залишково!' кiлькостi вологи у шарi за-лежно вiд параметрiв теплового агента та висоти шару О = /(ао, г, т). Зпдно з даними рис. 4, кшьккть вологи, яка виноситься тепловим агентом iз шару, не залежить вщ висоти шару, про що свдаить паралельнiсть прямолiнiйних дшя-нок кривих.

Рiзний кут нахилу кiнетичних кривих (див. рис. 1) можна пояснити тим, що змшу вологовмiсту пiд час фшьтрацшного сушiння визначали ваговим методом i розраховували вiдносно маси сухого матерiалу. Як видно з рис. 4, за однакового початкового вологовмкту кшьккть вологи в шарi залежить вщ висоти шару, ^ очевидно, що з ростом висоти шару зростае маса сухого матерiалу, тому кут нахилу кшетичних кривих зменшуеться з п ростом.

Рис. 5. Змта маси вологи Ж подрiбненого мккантуса як функця часу за рiзноi швидкостi фтьтрування теплового агента

(н = 60 мм, г = 60 °с)

Рис. 6. Змта маси вологи Ж подрiбненого мккантуса як функщя часу за рiзноi температури теплового агента

(Н = 60мм, О = 1,6м / с)

Динамка видалення вологи визначаеться величиною сушильного потенщ-алу теплового агента, який залежить вщ температури теплового агента i вщ об'емно'1 витрати, тому з 1х ростом юльюсть вологи, що видаляеться iз шару ма-терiалу, зростае, що можна спостерiгати на рис. 5 i 6.

и ' , кг Н20 / кг сух. м. Рис. 7. Швидтсть фтьтрацшного суштня подрiбненого мккантуса за рЬноХ швидкостг фтьтрування теплового агента (Н = 60 мм, г = 60 °С): 1) о = 0,68 м/с; 2) о = 1,14 м/с; 3) о = 1,6 м/с; 4) о = 2,05 м/с

10 с 20 30 40

м>с, кг Н20 / кг сух. м.

Рис. 8. Швидтсть фтьтрацшного суштня подрiбненого мткантуса зарiзноi температури теплового агента

(Н = 60мм, о = 1,6м / с): 1) г = 40 °С; 2) г = 60 °С; 3) г = 80 °С

На рис. 7 показано залежшсть швидкостi сушшня подрiбненого мiскантуса залежно вiд и вологостi. Точка Ь вiдповiдаe завершенню перiоду повного наси-чення теплового агента парами вологи, тобто досягнення фронту масообмшу перфоровано'' перегородки i переходу процесу фiльтрацiйного сушiння до перь оду часткового насичення теплового агента. Внаслщок того, що швидюсть фiльтрування теплового агента змiнюeться вщ а = 0,68 м/с до а = 2,05 м/с,

• • • лаао ! л-з кг Н2О1 (кг сух. м.)

швидюсть сушшня також зростае вiд -= 0,002 10 3,-^---до

йт с

л ^ „„ „ л-3 кг Н2О/(кг сух. м.)

-= 0,0047 10 3,-^---1, що можна пояснити зростанням коефь

йт с

цieнтiв тепло- й масоперенесення. Зазначене стосуеться i рис. 8 у випадку, коли зростае температура теплового агента як наслщок, зростае сушильний потен-цiал теплового агента, що приводить до росту швидкосп сушiння.

Зпдно з даними рис. 9, швидюсть сушiння зростае iз зменшенням висоти шару, це можна пояснити тим, що змшу вологовмюту шару визначали ваговим методом у розрахунку на масу сухого матерiалу. Зрозумто, що з ростом висоти, зростае ктьюсть вологи в шарi i маса сухого матерiалу, тому на рис. 9 швидюсть сушiння в перюд повного насичення теплового агента е найбшьшою для найменшо' висоти шару.

Рис. 9. Швидтсть фЫьтрацшного суштня подрiбненого м^кантуса за рiзноi висоти шару (а = 1,6м / с, / = 60 С)

Однак швидюсть сушшня в перюд повного насичення теплового агента парами вологи не залежить вщ висоти шару (див. рис. 4), що можна пояснити ста-бтьшстю сушильного потенщалу за однаково'' температури i швидкосп фтьтрування теплового агента (кiлькiсть вологи, що видаляеться за одиницю часу, е постшною величиною).

Висновки. Дослщжено кiнетику та динамiку фiльтрацiйного сушшня под-рiбненого мiскантуса у процеа висушування фiльтрацiйного сушiння. Обгрун-

товано кнування двох етапiв фiльтрацiйного сушiння по^бненого мiскантуса. Проаналiзовано залежнiсть фiльтрацiйного сушшня вiд технологiчних парамет-рiв теплового агента (сушильного потенщалу) i висоти шару матерiалу.

Доведено, що швидккть фiльтрацiйного сушiння не залежить вщ висоти шару матерiалу.

Лiтература

1. Гелетуха Г.Г. Перспективи вирощування та використання енергетичних культур у Укра-шг / Г.Г. Гелетуха, Т.А. Железна, О.В. Трибой // Аналгтична записка БАУ вгд 12.09.14 р., № 10. [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.uabio.org/activity/uabio-analytics.

2. Зинченко В. Рубрика - Биоэнергетика, энергия мискантуса / В. Зинченко, М. Яшин. -СПб. : Изд-во "Питер". - 2011. - № 6. - 80 с.

3. Атаманюк, В.М. Пдродинамжа i тепломасообмш пiд час фшьтрацшного сушiння дис-персних матерiалiв : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня д-ра техн. наук: спец. 05.17.08 -"Процеси та обладнання хiмiчноi' технологii" / В.М. Атаманюк; НУ Львгвська полiтехнiка. -Львгв, 2007. - 36 с.

4. Ханик, Я.Н. Фильтрационная сушка плоских проницаемых материалов : автореф. дисс. на соискание учен. степени д-ра техн. наук: спец. 05.17.08 - "Процеси та обладнання хгшчно! технологи" / Я.Н. Ханик; НУ Львiвська полггехнжа. - Львiв, 1992. - 36 с.

5. Гузьова, 1.О. Пдродинамжа та тепломасообмш при фшьтрацшному сушшш матерiалiв кристалгчно! та аморфно! структури : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.17.08 - "Процеси та обладнання хгшчно! технологи" / 1.О. Гузьова; НУ Львiвська полг-технжа. - Львiв, 2001. - 19 с.

6. Кндзера, Д.П. Сушшня паливних матергалгв рiзнодисперсного складу у щiльному шарi : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.17.08 - "Процеси та обладнання хгшчно! технологГ!" / Д.П. Кндзера; НУ Львiвська полгтехнжа. - Львгв, 2003. - 20 с.

7. Дулеба, В.П. Фшьтрацшне сушшня осадженого полiакриламiду : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.17.08 - "Процеси та обладнання хгшчно! технологи" / В.П. Дулеба; НУ Львiвська полгтехнжа. - Львiв, 1997. - 20 с.

8. Римар, Т.1. Сушшня глини у нерухомому шарi : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.17.08 - "Процеси та обладнання хгшчно! технологГ!" / Т.1. Римар; НУ Львiвська полгтехнжа. - Львiв, 2008. - 19 с.

9. Атаманюк, В.М. Масовгддача у першому перiодi фшьтрацшного сушшня дргбнодиспер-сних матерiалiв / Д.М. Симак, В.М. Атаманюк // Восточно-Европейский журнал передовых технологий : сб. науч. тр. - Харьков. - 2011. - Вып. 6/6 (54). - С. 14-22.

10. Мосюк, М.1. Пдродинамжа i тепломасообмш шд час сушшня подргбнено! "енергетич-но!" верби в стацiонарному шарi : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.17.08 - "Процеси та обладнання хГмгчно! технологи" / М.1. Мосюк; НУ Львiвська полггехнжа. - Львгв, 2012. - 22 с.

11. Атаманюк, В.М. Кгнетика фшьтрацшного сушгння шлаку теплових електростанцш / В.М. Атаманюк, 1.Р. Барна // ОНАХТ : зб. наук. праць. - Одеса. - 2012. - Т. 2, вип. 41. - С. 89-93.

Надтшла до редакцп 22.11.2016р.

Атаманюк В.М., Мосюк Н.И., Иващук А. С., Захаркив О.В. Кинетика фильтрационной сушки измельченного мискантуса

Представлены результаты экспериментальных исследований кинетики и динамики фильтрационной сушки измельченного мискантуса и получены кривые, описывающие изменение влажности материала со временем в зависимости от свойств высушиваемого материала (при изменении температуры сушильного агента (40, 60, 80 °С), изменении высоты слоя (40, 80, 100, 120, 140 мм), и изменения скорости фильтрации сушильного агента (0,6, 1,14, 1,6, 2,05 м/с)). Результаты исследований на основе теоретических и экспериментальных данных направлены на улучшение процесса сушки измельченного мискантуса в стационарном слое.

Ключевые слова: кинетика, динамика, мискантус, скорость фильтрационной сушки.

Atamanyuk V.M., Mosiuk M.I., Ivashchuk O.S., Zakharkiv O. V. The Kinetics of the Shredded Miscanthus Filtration Drying

The article presents the experimental studies results of the kinetics and dynamics of the shredded Miscanthus filtration drying and the derived curves that describe the humidity change over the time according to the drying material properties (when the drying agent temperature changes (40, 60, 80 °C), the layer height changes (40, 80, 100, 120, 140 mm), and the filtration rate of the drying agent changes (0.6, 1.14, 1.6, 2.05 mps)). The authors' research results are focused on the process of improvement of the shredded Miscanthus drying in a stationary layer.

Keywords: kinetics, dynamics, Miscanthus, filtration drying rate.

УДК 66.047.45

ФЫЬТРАЦШНЕ СУШ1ННЯ ПИВНО1 ДРОБИНИ - В1ДХОД1В ПИВОВАРНОГО ВИРОБНИЦТВА В.М. Атаманюк1, А.1. Терлич2, О.М. Халашя3

Наведено результати експериментального дослщження кшетики фшьтрацшного сушшня пивно! дробини та отримано кривг змши вологовмiсту пивно! дробини у процес сушшня за змши температури сушильного агента (45, 60, 75, 90 °С); змши вологовмюту дробини у процес сушшня за варвдвання висоти шару (40, 80, 120, 160 мм) змши воло-говмiсту пивно! дробини у процес сушiння за варшвання швидкост фiльтрування сушильного агента (0,7, 1,14, 1,7, 2,1 м/с). Наведено результати дослщжень, яю спрямова-ш на вдосконалення процесу сушшня пивно! дробини зi стацiонарним шаром.

Ключовi слова: кшетика, швидкiсть сушшня, фшьтрацшне сушшня, вологовмiст, частинки пивно! дробини.

Актуальшсть дослщження. Виробництво пива посщае важливе мiсце в переробнiй промисловосп Укра!ни. Згiдно iз статистичними даними, виробництво пива у 2015 р. становило приблизно 2000 млн л [1]. На окремих шд-приемствах пивно! галузi утворюеться до 700 т волого! пивно! дробини. У скла-дi пивно! дробини знаходиться приблизно 75 % мас. бшюв i 80 % мас. жиру, що мiстяться у солод^ саме тому вона е цшним кормом у тваринництвi. Термiн збе-рiгання волого! пивно! дробини становить не бiльше 24 год внаслщок !! швид-кого заброджування та плкнявшня, що обмежуе !! застосування у тваринництвi, особливо у лггнш перiод. Однак, термiн зберiгання висушено! пивно! дробини становить приблизно 6 мкящв, що значно розширюе можливосп !"! використан-ня. Пивну дробину також використовують для виготовлення бюгазу, суху та брикетовану або гранульовану - як паливо, а також дедалi бiльшо! популярнос-тi набувае !"! використання у випiчцi хшба з висiвками. Тому експериментальнi дослщження ефективних методiв висушування пивно! дробини мае актуальне значення.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Аналiз останнгх дослщжень i публiкацiй. Проблему висушування пивно! дробини висвилено у багатьох наукових роботах, зокрема автори [2] пропону-ють багатостадайний метод !! зневоднення, який охоплюе механiчне зневоднення

1 проф. В.М. Атаманюк, д-р техн. наук - НУ "Л^вська полггехнка";

2 мапстрант А.1. Терлич - НУ " Львгвська полiгехнiка";

3 студ. О.М. Халанiя - НУ " Львгвська полiгехнiка"

шляхом пресування з наступним тепловим сушшням до 10 % мас. вологи. Однак шд час механiчного зневоднення частина щнних продуктов втрачаеться разом i3 рiдиною, а спресовану масу перед сушшням поIрiбно подрiбнювати. Окрш цього, така технолопя потребуе дорогого i громiздкого обладнання, а також до-даткових виробничих площ. У робот! [3] автори пропонують висушувати пивну дробину у дв! стадц, спочатку в пневматичнш сшральнш сушарщ з наступним досушуванням у сушарщ з в!брокиплячим шаром. Така технолопя також мае низку недолшв, зокрема сушшня у пневматичнш сушарщ характеризуеться низькими коефщкнтами тепло- i масов!ддач! внаслщок малих значень в!дносно1 швидкост "тепловий агент-вологий матер!ал", незначний стетнь насичення во-логою теплового агента за великих значень його витрат, потреба встановлення очисного обладнання, а також потреба додаткового сушильного обладнання - су-шарки з в!брокиплячим шаром. Автори [4] пропонують для попереднього зневоднення пивно! дробини використовувати мехашчш стр!чков! фшьтрпреси, разом !з цим автор зазначае, що кшцева вологкть такого продукту становить 5055 % мас., а у раз! двостадшносп процесу - додатково можна видалити ще 1015 % мас. вологи. Запропонований метод зневоднення пивно! дробини не дае змоги отримати кшцево! вологосп 10 % мас. i потребуе додаткового теплового сушшня, а обладнання для мехашчного видалення вологи е гром!здким та склад-ним в обслуговуванш. У техтчнш лгтератур! запропоновано й шш1 методи вису-шування пивно! дробини з використанням струмш надвисоко! частоти та шфра-червоного випромшювання, однак таш методи характеризуются високими енер-гетичними затратами та складнктю ! дороговизною технолопчного обладнання, ! у промисловому виробнищга широкого застосування не набули.

Проблему фшьтрацшного сушшня дослщжено у багатьох наукових роботах, зокрема у [5] наведено теоретичш та експериментальт дослщження сушш-ня р!зних сорт!в пшениц!. Автор наводить експериментальт дан! щодо кшети-ки фшьтрацшного сушшня зерна пшениц!, динамки та швидкосп !! сушшня. Разом !з цим, структурна будова зерна пшениц! ктотно в!др!зняеться вщ структурно! будови пивно! дробини як за внутртньою будовою ! формою частинок, так ! за початковим вологовмктом. Тому результати, отримаш у робот! [5], ви-користати для прогнозування процесу ф!льтрац!йного суш!ння пивно! дроби-ни - неможливо внаслщок великих розб!жностей м!ж експериментальними ! теоретично розрахованими значениями. У робот! [6] автор достджуе фшьтра-ц!йне суш!ння сировинних матер!ал!в виготовлення шлакового грав!ю, а у робо-ri [7] - суш!ння подр!бнено! енергетично! верби. У цих роботах наведено експе-риментальн! та теоретичн! досл!дження г!дродинам!ки ! к!нетики ф!льтрац!йно-го суш!ння, а також вплив температури та швидкост! ф!льтрування теплового агента кр!зь стащонарний шар вологого матер!алу р!зно! висоти. Однак отрима-н! дан! в цих роботах е !ндив!дуальними для кожного досл!джуваного матер!-алу, а !х використання для шших об'екпв без проведення додаткових експери-ментальних досл!джень е неможливе.

Матерiали та методика дослщження. Об'ектом дослщжень вибрано пивну дробину "Kumpel' Group", що мае так! характеристики: насипна маса у воло-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.