|
начальная влажность семян от 16 до 28 %; температура теплоносителя от 338 до 368 К; СВЧ мощность от 350 до 700 Вт. Отбор проб осуществлялся с интервалом в 2 минуты. Влажность семян расторопши определялась методом высушивания до постоянной массы па влагомере при температуре 378 К. 3.2. Математическое планирование и обработка результатов ЭКСПЕРИМЕНТА Для исследования влияния параметров процесса сушки на качество получаемого продукта и обоснования режима сушки семян расторопши было выполнено планирование эксперимента, позволяющее варьировать одновременно все факторы и получать количественные оценки эффектов их взаимодействия. 3.2.1. Обоснование выбора и пределов изменения входных факторов Исследования влияния режимных параметров на процесс сушки семян расторопши проводились нами на экспериментальной установке представленной на рис. 3.1. В ходе проведения предварительных испытаний экспериментальной установки был определен оптимальный интервал скоростей закрученного потока теплоносителя, который на входе в сушильную камеру составил 35...40 м/с. В этом диапазоне обеспечивалось достаточно большое значение величины удерживающей способности вихревой камеры (до 1,430 кг), равномерное устойчивое вращение слоя продукта при отсутствии уноса частиц, что необходимо для изучения кинетики процесса сушки, снижение чувствительности к неравномерной дозировке продукта, возможной в ходе проведения эксперимента. Снижение скорости потока теплоносителя приводит к появлению пульсаций уноса частиц продукта и, как следствие, уменьшению времени нахож |
114 Сухой продукт выводится через отверстие в конической части осадительного циклона 7, а отработанный теплоноситель выводится в атмосферу [9, Ю]. Экспериментальная установка снабжена приборами и устройствами для управления и контроля технологических параметров процесса. Температура. Температура теплоносителя, подаваемого в сушильную камеру, контролировалась при помощи мультиметра М-838. Датчиками измерения температуры служили хромель-копелевые термопары с диаметром термоэлектродов 0,2 мм, установленные во входной патрубок сушильной камеры 5. Регулирование температуры теплоносителя осуществлялось с пульта управления 8 с помощью тиристорного преобразователя напряжения, подаваемого на воздушные ТЭНы 9 калорифера 3. СВЧ — мощность. Значение заданной СВЧ — мощности поддерживалось с помощью автоматического регулятора мощности, встроенного в пульт управления 8. Регулирование мощности осуществлялось в диапазоне 50... 100 % от номинальной. Удельные затраты энергии. Удельные затраты энергии на процесс сушки определяли с помощью трехфазного счетчика электроэнергии, включенного в электрическую цепь экспериментальной сушильной установки. Кинетика процесса сумки. Для исследования кинетики сушки семена рапса предварительно увлажнялись до необходимой начальной влажности. При проведении эксперимента сначала установка выводилась на заданный режим путем ее прогрева горячим воздухом в течение 20...25 минут. Параметры процесса поддерживались постоянными в интервале значений: начальное влагосодсржание семян от 0,19 до 0,32 кгвл/кгсл,.; температура теплоносителя от 321 до 355 К; СВЧ мощность от 350 до 700 Вт. Отбор проб осуществлялся с интервалом в 2 минуты. Влажность семян рапса определялась методом высушивания до постоянной массы на влагомере при температуре 378 К. [64J 115 3.2. Планирование и обработка результатов эксперимента Для исследования влияния параметров процесса сушки на качество получаемого продукта и обоснования режима сушки семян рапса было выполнено планирование эксперимента, позволяющее варьировать одновременно все факторы и получать количественные оценки эффектов их взаимодействия. 3.2.1. Обоснование выбора и пределов изменения входных факторов Исследования влияния режимных параметров на процесс сушки семян рапса проводились нами на экспериментальной установке представленной на (рис. 3.2). Рис. 3.2. Экспериментальная сушильная установка 116 В ходе проведения предварительных испытаний экспериментальной установки был определен оптимальный интервал скоростей закрученного потока теплоносителя, который составил 35...40 м/с. В этом диапазоне обеспечивалось достаточно большое значение величины удерживающей способности вихревой камеры (до 1,430 кг), равномерное устойчивое вращение слоя продукта при отсутствии уноса частиц, что необходимо для изучения кинетики процесса сушки, снижение чувствительности к неравномерной дозировке продукта, возможной в ходе проведения эксперимента. Снижение скорости потока теплоносителя приводит к появлению пульсаций-уноса частиц, продукта и, как следствие, уменьшению времени нахождения продукта в камере. Увеличение скорости потока теплоносителя выше оптимальной не дает значительного увеличения удерживающей способности вихревой камеры, а, следовательно, и производительности, так как удерживающая способность в этих режимах не зависит от расхода теплоносителя [92J. Эго приводит лишь к неоправданному повышению энергозатрат и снижению качества продукта за счет повышенного истирания частиц о стенки камеры под действием центробежных сил. На основании литературных данных из множества факторов, влияющих на процесс сушки, для исследования были выбраны следующие: начальное влагосодержание семян рапса W, температура Т теплоносителя, СВЧ мощность Р. Вес изучаемые факторы были совместимы и некоррелированы между собой, а пределы их изменения приведены в таблице 3.1. Таблица 3.1 Пределм.изменешш факторов Условия планирования Кодированное значение *1 хг *3 кгвп/кгсв Т, К Р, В т Основной интервал 0 0,25 338 525 Интервал варьирования Д 0,04 10 105 Верхний уровень +1 0,29 348 630 Нижний уровень -1 0,21 328 420 Верхняя «звездная точка» +1,682 0,316 355 700 Нижняя «звездная точка» -1,682 0,184 321 350 |