Регрессионная математическая модель двухэтапной комбинированной электротехнологии высокотемпературной конвективной сушки и озоновоздушной обработки зерна

Большие объемы производства в России зерновых колосовых культур в 2014-2018 гг. (100-130 млн. т) подразумевают необходимость сушки 10-30 % ежегодно собираемого в стране урожая для обеспечения его количественной и качественной сохранности. Основным способом снижения избыточной влажности зерна в РФ является высокотемпературная конвективная сушка, но она относится к очень энергоемким технологическим операциям и поэтому весьма дорогостоящая. В условиях постоянного роста цен на энергоносители в российской экономике перед сельхозяйственными товаропроизводителями страны стоит первостепенная задача повышения рентабельности зерновой отрасли, в рамках которой необходимо снижать материальные затраты на всех этапах производства, в том числе за счет создания новых высокоинтенсивных энергосберегающих технологий и технических средств для сушки зернового сырья. Авторы разработали отвечающую этим требованиям двухэтапную технологию высокотемпературной конвективной и озоновоздушной сушки зерна. В статье на основе анализа параметрической схемы конвективно-озоновоздушного способа удаления влаги, составленной с учетом условий и возможностей проведения экспериментальных исследований процесса на промышленной сушильной установке «ЭЛЕКТА-1» небольшой производительности, определены параметры оптимизации этого процесса, в качестве которых приняты: уменьшение продолжительности сушки и суммарное снижение энергозатрат на нее, кроме того выделены основные варьируемые в опытах факторы: начальная влажность зерна, величина подачи озона на 1 м3 зерна и затраты времени на удаление влаги. Разработаны регрессионные математические модели второго порядка для процесса конвективно-озоновоздушной сушки зерна ячменя с разной начальной влажностью (30, 25 и 20 %), и проведена оценка их статистической значимости. Анализ экспериментальных данных исследованных вариантов комбинированной сушки при 6%-м влагосъеме за один цикл обработки зернового материала выявил следующие параметры эффективности способов конвективно-озоновоздушного удаления влаги: при сушке зерна с начальной влажностью 30 % снижение продолжительности процесса произошло на 28 %, а уменьшение суммарных энергозатрат составило 33-43 %; при сушке зерна с влажностью 25 % снижение продолжительности процесса - на 19 %, энергозатрат - на 24-35 %; а при сушке зерна влажностью 20 % снижение продолжительности процесса - на 30-35 %, энергозатрат - на 35-40 %.

конвективный нагрев, озоновоздушная сушка, регрессионная математи-ческая модель, подача озона, продолжительность сушки, экспериментальные исследования, влажность зерна, энергозатраты