Совершенствование оборудования для сушки стланцевой льняной тресты в рулонах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат наук Носов, Алексей Геннадьевич

• Носов, Алексей Геннадьевич
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Носов, Алексей Геннадьевич

Содержание

Введение

1 .АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Влияние рулонной технологии уборки на качество

льняной тресты

1.2. Особенности льняной тресты рулона

как объекта сушки

1.3. Оборудование для сушки льняной тресты в рулонах

1.4. Основные факторы, влияющие на эффективность

сушки рулонов льняной тресты

1.5. Подходы к моделированию процессов сушки

1.6. Выводы

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ СЛОЯ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ

2.1. Экспериментальное определение проницаемости льняной тресты при поперечной и продольной продувке

2.2. Экспериментальное исследование массообмена при сушке слоя тресты высокой плотности

2.3. Выводы

3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СУШКИ ТРЕСТЫ В РУЛОНАХ

3.1. Конечно-элементная модель процесса

сушки рулона льняной тресты

3.2. Верификация конечно-элементной модели

3.3. Оценка эффективности регулирования степени рециркуляции в процессе сушки

3.4. Исследование влияния скорости воздуха на показатели процесса сушки рулонов

3.5. Выводы

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ СУШКИ ДЛЯ СУШИЛЬНОЙ МАШИНЫ СЛР-ЗМ2

4.1. Конечно-элементная модель процесса сушки рулонов тресты на машине СЛР-ЗМ2

4.2.Анализ результатов моделирования процесса сушки

4.2.1. Существующая сушильная машина СЛР-3 М2

4.2.2. Сушильная машина СЛР-ЗМ2 с системой автоматического управления подачей воздуха

4.3. Выводы

5. Общие выводы и рекомендации

Библиографический список

Приложение 1 . Результаты контрольных экспериментов по сушке

образцов тресты

Приложение 2. Расчет ожидаемого экономического эффекта от

модернизации сушильной машины СЛР-ЗМ2

Приложение 3. Акт об использовании результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование оборудования для сушки стланцевой льняной тресты в рулонах»

ВВЕДЕНИЕ

Леп-долгунец в народном хозяйстве нашей страны имеет важное значение. В сырьевом балансе текстильной промышленности волокно льна занимает второе место после хлопка.

Благодаря замечательным гигиеническим свойствам -гигроскопичности, влагоемкости — льняное волокно является ценным сырьем для изготовления изделий различного назначения, пользующихся большим спросом.

В последние годы положение льняной отрасли резко ухудшилось. В стране ощущается большой недостаток льняного волокна. Из года в год идет сокращение посевных площадей льна-долгунца, вследствие нерентабельности производства культуры, обусловленной, в основном, диспаритетом цен на энергоносители, сельскохозяйственные машины, запасные части и льнопродукцию. В настоящее время Российская федерация из экспортера превратилась в импортера льняного сырья.

В то же время в условиях ослабления рубля значительно возрастают цены на импортное сырье, в том числе, хлопок, импорт которого в 2013 г. составил 90 тыс.тонн. Для обеспечения экономической безопасности страны крайне важно иметь отечественное целлюлозное волокнистое сырье. В рамках задачи по импортозамещению становятся актуальными вопросы не только увеличения производства отечественного льняного сырья, но и максимальное снижения его потерь в процессах заготовки и переработки.

Значительным прогрессом при заготовке льняного сырья явилась рулонная технология уборки льнопродукции. Новая технология позволила не только заменить ручной труд машинами, но и изменить технологический процесс уборки льна и даже ликвидировать отдельные технологические операции. При рулонной технологии достигается поточность процесса.

Однако следует отметить, что общей проблемой получения льняной

тресты методом росяной мочки при любой технологии уборки является

4

существенная зависимость качества тресты от погодных условий. Необходимость получения тресты с влажностью не более 23% [1] при неблагоприятных погодных условиях приводит к получению перележалой или недолежалой тресты, что снижает общий выход волокна и, особенно, выход длинного волокна [2]. На практике уборка льна проводится во второй половине августа и в сентябре, когда погодные условия становятся неблагоприятными, что приводит к растягиванию периода уборки и к ежегодным потерям сырья, которые оцениваются в 40...50 % [3].

Более того, установлено [4], что влажность, при которой льнотреста в рулонах может сохраняться длительное время не должна превышать 20%.

Погодно-климатические условия регионов России зачастую не позволяют заготовить льнотресту в рулонах с допустимой влажностью, которая необходима для эффективного хранения. При большом количестве осадков и обильных росах в период уборки значительная часть выращенного льна может остаться неубранной с полей в виду очень высокой влажности. Как следствие, льносеющее хозяйство несет серьезные убытки. Высокая влажность льнотресты также отразится и на перерабатывающем заводе. Фактически часть принятых рулонов имеют влажность 35^0% [5], что приведет при длительном хранении к резкому ухудшению качества тресты внутри рулона.

Одним из решений проблемы может быть искусственная сушка льнотресты, непосредственно в рулонах на специальных сушильных установках [6]. Однако существующие сушильные машины типа СЛР-З не оправдали ожиданий, как по производительности, которая в два раза меньше паспортных показателей, так и по равномерности сушки, в связи с чем они нуждаются в модернизации.

Исследования процесса сушки льняной тресты в рулонах с целью

повышения качества сырья и энергоэффективности процесса с

использованием различного оборудования и режимов сушки выполнились

преимущественно экспериментальными методами [6,7,8,9], что объясняется

5

сложностью решения задачи в общей постановке применительно к многоуровневой структуре льняного стебля и рулона в целом. Однако, при использовании подхода к моделированию тепломассообменных процессов в слое льняной тресты, разработанному Ю.В.Васильевым с соавторами [10], оказывается возможным исследовать процесс сушки тресты в рулонах путем анализа конечно-элементной модели.

В связи с этим, целью работы являлось снижение энергозатрат и повышение производительности оборудования при сушке льняной тресты в рулонах.

Объектами исследования являлись процесс сушки льняной тресты в рулонах и оборудование для его реализации.

Задачи работы:

- обзор и анализ информации по технологии и оборудованию для сушки льняной тресты в рулонах;

- экспериментальное уточнение фильтрационных и массообменных свойств слоя тресты высокой плотности;

- моделирование процесса сушки и разработка предложений по его совершенствованию;

-разработка конечно-элементной модели процесса сушки рулонов на примере машины СЛР-ЗМ2;

- теоретическая оценка эффективности разработанных предложений на базе конечно-элементной модели;

Актуальность темы обусловлена необходимостью снижения потерь при заготовке льняного сырья и повышения энегоэффективности оборудования для сушки тресты в условиях удорожания импорта и стоимости энергоресурсов.

Актуальность изучаемой темы подтверждается соответствием ее

приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в

Российской Федерации (энергоэффективность, энергосбережение, ядерная

энергетика), приоритетным направлениям модернизации и технологического

6

развития экономики России (энергоэффективность и энергосбережение), перечню критических технологий (технологии экологически безопасного ресурсрсберегающего производства и переработки сельскохозяйственного сырья и продуктов питания).

В решениях Пятого Международного научно-технического симпозиума «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ - 2014» в качестве одной из основных задач отмечена разработка современных энергоресурсосберегающих технологий и установок с использованием современных систем управления (в частности, использование альтернативных источников энергии, тепловых насосов, рециркуляции теплоносителей и т.д.).

Работа выполнялась в рамках базовой части государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации на проведение НИР по теме " Разработка научно—технологических основ энергосберегающих технологий сушки текстильных материалов и сырья".

Методы исследования.

В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования. Разработанные компьютерные модели базируются на законе фильтрации Дарси, уравнениях гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости, теории математического моделирования и оптимизации, заложенных в CAE-систему ANSYS, критериальных уравнениях массообмена при сушке волокнистых материалов. Достоверность полученных результатов обеспечивается обоснованным уровнем абстракции при замене реальных процессов их математическими моделями и подтверждается соответствием полученных теоретических результатов данным контрольных экспериментов. Обработка экспериментальных данных производилась в среде LabView, PASW Statistic. Результаты ряда экспериментальных исследований согласуются с данными других авторов.

Научная новизна работы заключается в разработке теоретических положений для моделирования процесса конвективной сушки рулонов льна, включающих новые методы расчета параметров процесса и органов управления сушильной машиной, обеспечивающих рациональное использование тепловой энергии сушильного агента и повышение производительности оборудования.

В диссертационной работе впервые:

- разработана конечно-элементная модель процесса конвективной сушки рулонов льняной тресты. в сушильной машине периодического действия, реализованная в среде АЫ8У8 СРХ, учитывающая неоднородность объекта сушки по фильтрационным характеристикам и обеспечивающая возможность оптимизации параметров оборудования и процесса сушки;

- разработана методика определения оптимальной степени рециркуляции сушильного агента при сушке рулонов льняной тресты, обеспечивающей минимальную стоимость сушки, и исследована зависимость ее от параметров процесса и объекта сушки;

- дано теоретическое обоснование требований к системе автоматического управления распределением сушильного агента в машине СЛР-ЗМ2.

Практическая ценность и реализация полученных результатов.

Уточнены фильтрационные и массообменные характеристики льняной тресты для слоя высокой плотности, соответствующей рулонному способу уборки.

Обоснована необходимость повышения скорости воздуха при сушке для снижения неравномерности сушки, повышения производительности и снижения затрат.

На примере сушильной машины СЛР-ЗМ2 определена оптимальная степень рециркуляции сушильного агента для типовых параметров рулона тресты, обеспечивающая минимум затрат на сушку единицы массы тресты.

Разработан вариант системы автоматического управления заслонками на сушильной машине СЛР-ЗМ2, обеспечивающей как компенсацию неравномерной раздачи воздуха между рулонами, так и разброса рулонов по фильтрационным характеристикам. Показана возможность повышения производительности машины не менее, чем в 1,3-1,9 раза и снижения удельных затраты тепла в 1,7 - 2 раза.

Предложения по совершенствованию конструкции сушильной машины для стланцевой льняной тресты приняты для использования ООО «Текстиль» (г. Кострома). Ожидаемый экономический эффект от использования новых технических решений составляет 361 626 рублей в расчете на годовую программу льнозавода. Разработанные модели сушки тресты на машине СЛР-ЗМ2 использованы в лабораторном практикуме по предмету «Компьютерное моделирование и исследование процессов производства льняного волокна»

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и получили одобрение на:

- Международном научно-практическом семинаре «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы» (8МАЯТЕХ-2014), г. Иваново;

Международной научно-технической конференции: «АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ В РАЗВИТИИ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (ЛЕН-2014), г. Кострома;

Всероссийской научно-практической конференции «Управление бизнес-процессами в системах производственной и социальной инфраструктуры», г. Кострома, КГУ им.Н.А.Некрасова, 28-29 ноября 2014 г.;

заседании семинара по теории машин и механизмов (Костромской филиал семинара по ТММ РАН, секция «Текстильное машиноведение»), 2014,2015 г.г.

Публикации.

1. Носов А.Г. Об использовании рециркуляции при сушке льняной тресты в рулонах/ А.Г.Носов, Н.В.Киселев // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. - 2013. - № 3(345). - С.36-39.

2. Носов А.Г. Определение проницаемости льняной тресты высокой плотности /А.Г.Носов, Н.В.Киселев// Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. - 2014. - № 5(353). - С.36-39.

3. Носов А.Г. О повышении эффективности процесса сушки льняной тресты на машине СЛР-ЗМ2 /А.Г.Носов, Д.С.Щербаков// Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. - 2014. - № 5(353). - С.28-32.

4. Носов А.Г. Автоматическая система контроля влажности льнотресты при сушке в рулонах/ А.Г. Носов, В.Г. Дроздов, Э.В. Новиков // Электронный вестник КГТУ - 2012. - №2.

5. Носов А.Г. О целесообразности автоматического регулирования степени рециркуляции в машинах для сушки рулонов льнотресты/ А.Г.Носов, Н.В.Киселев, В.Г. Дроздов // Сборник «Инновационные разработки Селекцентра - льноводству», ГНУ ВНИИЛ Россельхозакадемии. - 2013 г.

6. Носов А.Г. Автоматический контроль влажности льнотресты при сушке в рулонах/ А.Г. Носов, В.Г. Дроздов, Э.В. Новиков // Сборник статей 64-й международной научно-практической конференции. КГСХА - 2013 г., т.1, с. 175-178 .

7. Носов А.Г. «Экспериментальное исследование массообмена при сушке льняной тресты высокой плотности»/А.Г.Носов, Н.В.Киселев// Мат. 66-й научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ — производству» 21—25 апреля 2014 г., т.2., с.96-97.

8. Киселев Н.В. «Критериальное уравнение массообмена при сушке льняной тресты высокой плотности» /Н.В.Киселев, А.Г.Носов.// Мат. XVII Международного научно-практического семинара «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы»

(8МАЛТЕХ-2014) 26-28 мая 2014 г.

10

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Влияние рулонной технологии уборки на качество льняной тресты

Льносеющими хозяйствами для уборки льняного сырья с полей использовалось три различных технологии: сноповая, комбайновая и двухфазная технология [11,12,13]. Первая технология имела большое распространение во всем мире до 70-80х годов 20 века. Данная технология требовала больших затрат ручного труда и не позволяла механизировать процесс уборки льняной тресты с полей. На сегодня данная технология практически не применяется в хозяйствах ввиду высокой трудоемкости, исключение составляют только научно-исследовательские хозяйства, занимающиеся селекцией новых сортов льна.

С развитием технического оснащения уборочной техники в 80-х годах XX века в России начался массовый переход к полностью механизированным технологиям уборки - комбайновой и двухфазной [15,16,17].

В России комбайновый способ уборки льняной тресты получил наибольшее распространение [14,18]. Общая концепция данной технологии заключается в том, что все операции теребления, очесывания семенных коробочек и формирования на земле ленты из стеблей - проводятся на одном механизированном комплексе — комбайне. Главным преимуществом этой технологии является высокая производительность и меньшая зависимость от погодных условий. Однако есть два достаточно существенных недостатка. Первый недостаток — объясняется разными оптимальными сроками уборки для волокна и семян. Дело в том, что лучшее время уборки льна на волокно -период ранней желтой спелости, а на семена — период желтой спелости [19]. Поэтому комбайном приходиться убирать лен в конце периода ранней желтой спелости, что частично снижает качество заготавливаемой льнотресты [20]. При этом возникают повышенные требования к скорости уборки льна —

затягивание сроков уборки может привести к существенному ухудшению качества волокна. Исследованиями Института льна НАН Беларуси установлено, что продолжительность вылежки льнотресты зависит от сроков уборки и при более поздних сроках заметно возрастает. Так, при уборке льна в первой декаде августа продолжительность вылежки тресты составляет около 17 дней, а при уборке 10 сентября увеличивается до 27 дней [20]. Вторым недостатком комбайновой технологии является возможная влажность заготовленных семян — в случае обильных дождей, рос и невысоких температур воздуха. Как следствие - дополнительные тепловые затраты на последующую сушку семян.

Заготовка льна по двухфазной технологии состоит из двух основных этапов. Первый этап начинают в период ранней желтой спелости - лен теребят и лентой расстилают стебли на поле [19,21]. Затем семена дозревают и высыхают до оптимальной влажности 15-20%. Для равномерной сушки семян - ленту могут несколько раз оборачивать. С высыханием семян до требуемой влажности - начинают второй этап. С помощью подборщиков-очесывателей собирают семена со стеблей и заново укладывают на поле стебли в виде лент для приготовления тресты. Очевидным плюсом данной технологии является возможность уборки льна в период ранней желтой спелости, что обеспечивает наилучшие условия для получения качественной тресты. К недостаткам данной технологии можно отнести зависимость от погодных условий. Наибольшее распространение эта технология получила в европейских странах.

Некоторые хозяйства применяют комбинированный способ уборки, совмещающий в себе две технологии. В период ранней желтой спелости лен убирают по двухфазной технологии, а с наступлением фазы желтой спелости -по комбайновой технологии.

Можно отметить, что общей проблемой получения льняной тресты

методом росяной мочки при любой технологии уборки является существенная

зависимость качества тресты от погодных условий. Необходимость получения

тресты с влажностью не более 25% при неблагоприятных условиях приводит

12

к получению перележалой или недолежалой тресты, что снижает общий выход волокна и, особенно, выход длинного волокна (таблица 1.1) [34].

Таблица 1.1. Содержание и качество волокна в зависимости от степени вылежки [2].

Вариант вылежки Выход волокна, % Средний номер волокна

общий длинное короткое длинное короткое

Нормальная 26,0 20,0 6,0 16 3

Недолежалая 26,3 14,5 11,8 12 3

Перележалая 25,5 12,0 13,5 10 3

В то же время закладка на хранение тресты с повышенной влажностью вызывает при длительном хранении резкое ухудшение качества тресты. В связи с этим считается, что рулонная технология уборки с естественной сушкой тресты эффективна лишь при ранних сроках уборки (до 15 августа), чтобы влажность не превышала 19% [20].

1.2. Особенности рулона льняной тресты как объекта сушки

При наличии нескольких технологий уборки льна существует несколько видов паковки льняной тресты. В соответствии с ранее предложенными классификациями [22,23] существует несколько основных видов паковки льняной тресты. К первому виду относится паковка в виде снопа, которая была актуальна на протяжении многих десятилетий. Масса снопа составляет 2-3 кг, а с появлением механизированной вязки снопа из конусов масса могла доходить до 13 кг. Достоинством паковки в виде снопа можно считать минимальные требования к наличию уборочной техники, а также минимальную растянутость и спутанность стеблей в паковке, что повышает выход длинного волокна. К недостаткам можно отнести невозможность

эффективной механизации, большой объем ручного труда, а также невысокую плотность стеблей в снопе, что увеличивает объем транспортных расходов и требования к местам хранения. Все достоинства и недостатки паковки снопом и сноповой технологии уборки льнотресты аналогичны.

Для модернизации сноповой технологии уборки в некоторых льносеющих хозяйствах применяли паковки прямоугольными кипами (тюками). По сравнению с паковкой в виде снопа применение пакетировщиков уменьшало затраты ручного труда на формирование паковки, при этом прямоугольная форма тюка позволяла максимально плотно располагать кипы при транспортировке и хранении. Однако, сохранялся важный недостаток -стеблевую массу приходилось вручную приносить к пакетировщику и после вручную обвязывать тюк шпагатом. Для подбора стеблей из ленты прессовальные агрегаты приспособлены не были.

На сегодняшний день наибольшее распространение получила паковка льнотресты, имеющая цилиндрическую форму. Такая форма позволяет использовать надежные и относительно простые механизмы, которые могут подбирать льнотресту и из ленты, сформированной комбайном или подборщиком-очесывателем, и из валка, полученного из стеблей после сушки в конусах. Таким образом, паковка в виде рулона одинаково хорошо подходит как для комбайновой, так и для раздельной технологий уборки льняной тресты. Заготовка льнотресты в рулонах значительно повышает производительность труда и позволяет достигнуть высокого уровня механизации при уборке и подготовке к обработке на льнозаводе. На основании результатов исследований, полученных в ВНИИ льна (г. Торжок), за счет механизации ручных операций затраты ручного труда сократились в 34 раза. Главным недостатком рулонной заготовки можно считать невысокое качество укладки стеблей в рулоне, характеризующееся повышенной растянутостью и спутанностью стеблей, что в конечном счете приводит к снижению выхода длинного волокна.

Следует также отметить, что рулоны льнотресты могут формироваться двух видов. Рулоны первого вида получаются заматыванием одной ленты, поэтому с одной стороны рулона находятся вершины, а с противоположной -комли. Рулоны второго вида формируются из валка, образованного сдваиванием двух лент. То есть предварительно одну ленту накладывают на другую так, чтобы вершинные части одной ленты оказались над вершинными частями другой ленты. Можно выделить как достоинства, так и недостатки каждого из видов рулона. В связи с тем, что в России на землях рискованного земледелия имеется достаточно большое варьирование по длине стеблей, а также с учетом сужающейся к вершине формы стебля — рулон, замотанный из одной ленты, имеет конусную форму. Такая форма может при транспортировке и погрузке привести к сползанию шпагата с рулона и разрушению паковки, что в конечном счете приведет к уменьшению выхода длинного волокна. Рулоны сдвоенного вида, напротив, имеют более ровную цилиндрическую форму, что способствует надежному закреплению шпагата. Кроме этого появляется возможность увеличить массу льнотресты в рулоне, что уменьшает погрузочные и транспортные расходы. К минусам можно отнести появление дополнительных операций при заготовке и подготовке к обработке. Во-первых, это дополнительный процесс сдваивания лент, который осуществляется навесным оборудованием СЛ-2. Во-вторых, требуется проводить операцию вспушивания лент, при которой стебли кратковременно отрываются от земли и незначительно перемешиваются между собой [23]. В-третьих, для подачи ленты в мяльно-трепальный агрегат необходимо предварительно провести дополнительную технологическую операцию по ее разделению. Для этого ленту льняной тресты зажимают ремнями с двух сторон и разводят в стороны на необходимое расстояние. В связи с необходимостью дополнительных операций и оборудования, такая технология формирования рулонов не получила широкого распространения. В то же время, рулоны, сформированные из одной ленты, имеют значительную структурную неоднородность.

К основным качественным характеристикам ленты стеблей относится

[24]: растянутость стеблей в ленте, вариация стеблей по комлям, угловая ориентация стеблей в ленте, масса стеблей на единице длинны. Установлено

[25], что в процессе уборки льна и приготовления тресты резко возрастает растянутость стеблей (рис. 1.1) и вариация стеблей по комлям (рис.1.2)

Лнгапосге 1шшшбййю1 Лекгагосге оборачивания Ленгаизружяа

Рис. 1.1. Изменение растянутости стеблей при уборке льна [25]

Стебли на корню Лента после Лента после Лента из рулона

льн окомбайна обор ачи вани я

Рис. 1.2. Изменение вариации стеблей по комлям при уборке льна [25]

Угловая дезориентация стеблей в слое также значительно усиливается. Если после теребления количество стеблей с дезориентацией более 20° составляет около 7%, то в ленте из рулона оно достигает 60%. Это диктует необходимость использования новых подходов подготовки слоя

непосредственно перед первичной переработкой тресты (прочес ленты, выравнивания стеблей по комлям, утонения слоя) для улучшения результатов механической обработки.

С точки зрения влияния неоднородности структуры рулона на процесс сушки, очевидно, что повышенная растянутость и другие показатели неоднородности слоя приводят к усилению неравномерности рулона по плотности и проницаемости для сушильного агента. А это должно привести не только к усилению неравномерности сушки, но и к повышению энергозатрат.

1.3. Оборудование для сушки льняной тресты в рулонах

Достаточно большое количество площадей для выращивания льна находятся на территории средней полосы России. В период уборки обильные росы и дожди зачастую не позволяют льнотресте в ленте комбайнового расстила высохнуть до допустимой влажности. По требованиям ГОСТ это значение не должно превышать 23% [1], а согласно исследованиям группы ученых [4] оптимальное значение влажности, при котором не будет ухудшаться качество тресты при длительном хранении, составляет 20%.

Для определения фактической влажности заготовленных в 2012 году в Костромской области рулонов, нами в период заготовки проведен эксперимент [5] на льнозаводе. В местах хранения рулонов были произвольно отобраны 11 рулонов, у каждого из них с помощью электронного измерителя влажности SuperPro Combi по существующей методике [1] была определена фактическая влажность каждого рулона. Щуп влагомера вводился в торец рулона со стороны вершин стеблей в четырех точках до момента фиксации на дисплее значения влажности. Измерение в каждой точке проводилось в трехкратной повторности. Результаты эксперимента представлены в таблице 1.

Таблица 1. Фактическая влажность заготовленных в 2012 году рулонов

льнотресты в Костромской области

№ рулона Точка измерения Влажность в точке, % Средняя Средняя

Измерение № I Измерение №2 Измерение №3 влажность в точке, % ско влажность рулона, %

1 28 29 28 28,3 0,47

1 2 42 40 45 42,3 2,06 35,2

1 3 34 35 35 34,7 0,47

4 35 37 34 35,3 1,25

1 36 35 36 35,7 0,47

2 2 26 26 25 25,7 0,47 29,9

3 21 24 25 23,3 1,70

4 36 34 35 35,0 0,82

1 26 27 24 25,7 1,25

3 2 17 17 17 17,0 0,00 19,4

3 14 15 15 14,7 0,47

4 19 20 21 20,0 0,82

1 21 21 20 20,6 0,48

4 2 20 21 23 21,3 1,25 19,1

3 14 16 17 15,6 1,25

4 20 19 17 18,7 1,25

1 40 42 40 40,6 0,95

5 2 35 36 34 35,0 0,82 32,3

3 19 19 20 19,3 0,47

4 34 35 34 34,3 0,47

1 43 42 42 42,3 0,47

6 2 39 39 36 38,0 1,41 39,8

3 40 38 43 40,3 2,06

4 38 39 39 38,7 0,47

1 28 32 31 30,3 1,70

7 2 42 46 47 45,0 2,16 30,7

3 17 20 17 18,0 1,41

4 29 29 30 29,3 0,47

1 25 24 24 24,3 0,47

8 2 31 33 32 32,0 0,82 27,6

3 18 24 22 21,3 2,49

4 32 33 33 32,7 0,47

1 28 28 28 28,0 0,00

9 2 42 44 45 43,6 1,25 38,3

3 39 36 38 37,7 1,25

4 41 46 44 43,7 2,06

1 36 35 35 35,3 0,47

10 2 29 32 30 30,3 1,25 32,2

3 41 39 38 39,3 1,25

4 23 25 23 23,7 0,94

1 45 26 27 32,7 8,73

11 2 30 32 35 32,3 2,06 37,1

3 38 39 41 39,3 1,25

4 44 42 46 44,0 1,63

Средняя влажность льнотресты во всех исследуемых рулонах 31,0

Из данных таблицы видно, что влажность тресты в рулонах изменяется от 14 до 44%, средняя их влажность составляет 31% и только 2 рулона из 11 имеют допустимую для хранения влажность. Очевидно, что в данном случае, хранение девяти рулонов с такой повышенной влажностью вызовет значительное ухудшение свойств льнотресты к моменту ее механической обработки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Носов, Алексей Геннадьевич, 2015 год

Библиографический список

1. ГОСТ Р 53143-2008. «Треста льняная. Требования при заготовках»

2. Уборке льна-долгунца - особое внимание [электронный ресурс] / Режим доступа: http://old.agriculture.by/archives/l 557

3. Оробинский Д.Ф. Уборка льна в условиях Северо-Западного региона России: учебное пособие / Д. Ф. Оробинский. - Вологда-Молочное: ИЦ ВГМХА, 2007.-190 с.

4. Любарский В.М. Установка для сушки сырья / В.М. Любарский // Лен и конопля- 1987.-№5.- С. 37-38.

5. Носов А.Г. Автоматическая система контроля влажности льнотресты при сушке в рулонах/ А.Г. Носов, В.Г. Дроздов, Э.В. Новиков // Электронный вестник КГТУ - 2012. - №2.

6. Дубкова H.A. Совершенствование технологии подготовки льнотресты в рулонах к механической переработке: дис. канд.техн.наук/ Дубкова И.А. — Кострома, 2000

7. Шушков P.A. Обоснование способа досушивания прессованного в рулоны льна /Р.А.Шушков, Н.Н.Кузнецов, Д.Ф.Оробинский//. Молочнохозяйственный вестник, №2 (6), II кв. 2012, с.85

8. Шушков P.A. Особенности процесса досушки рулонов льна/ Р.А.Шушков, Н.Н.Кузнецов, Д.Ф.Оробинский// Молочнохозяйственный вестник, №3 (7), IV кв. 2012, с. 84.

9. Кузнецов Н. Н. Повышение эффективности заготовки прессованного в рулоны сена путем оптимизации параметров процесса сушки и режимов работы оборудования : Автореферат дисс. ... канд. техн. наук: 05.20.01 Санкт-Петербург, 2007

10. Васильев Ю.В. Компьютерная модель сушки слоя льняной тресты / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2011. -№3. -С.119-123

11. Льноуборочные машины / Г.А. Хайлис, H.H. Быков и др.-М.: Машиностроение, 1985.-232 с.

12. Лобачев A.A. Повышение качества прессования льняной тресты путем совершенствования подбирающего аппарата пресс-подборщика: дис. канд.техн.наук/ Лобачев A.A. - Кострома, 2007.

13. Колчииа Л.М., Крюков И.В. Технологии и технологические средства для возделывания, уборки и первичной переработки льна-долгунца: Каталог-справочник. -М.: ФГНУ "Росинформагротех", 2003. - 132 с.

14. Диденко Н.Ф., Черников В.Г. Уборка лубяных культур.

М.Машиностроение. Энциклопедия. Том IV-16 "Сельскохозяйственные машины и оборудование", 1998, - С. 328 - 342.

15. Дьяченко Г.Н. Опыт и проблемы применения рулонной технологии // Технические культуры.-1981 .-№1 .-С.36-38.

16. Трущ М.М. Комплекс машин и приспособлений для уборки льна рулонной технологией // Сельское хозяйство Нечерноземья. -1987. -JVb7. - С.37-39.

17. Трущ М.М. Рулонная технология льна-долгунца // Земледелие. 1985.-№8.-С.15-16.

18. Егоров М.Е. Комбайновая уборка и первичная обработка льна-долгунца. - М.: Россельхозиздат, 1976. - 122 с, ил.

19. Соловьев А .Я. Льноводство. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1989. - 320 с : ил.

20. Уборка льна-долгунца [электронный ресурс] / Режим доступа: http://agrosbornik.ru/texnicheskie-kultui7/109-len-dolgunecz/1463-uborka-lna-dolguncza.html

21. Раздельная технология уборки льнотресты при неблагоприятных погодных условиях. Рекомендации. ВПИИЛ. - Торжок, 1985.

22. Льноуборочные машины / Г.А. Хайлис, H.H. Быков и др.-М.: Машиностроение, 1985.-232с

23. Лобачев A.A. Повышение качества прессования льняной тресты путем совершенствования подбирающего аппарата пресс-подборщика: дис. канд.техн.наук/ Лобачев A.A. - Кострома, 2007.

24. Машины для уборки льна. Программа и методы испытаний: ОСТ 70.8.9-74.—[Веведен 1975-01-01].-М. всесоюзное объединение «Союзсельхозтехника», 1975. — 104 с

25. Петраченко Д. А. Исследование динамики изменения основных качественных показателей ленты тресты льна-долгунца [Текст] / Д. А. Петраченко, С. П. Коропченко // Молодой ученый. — 2014. — №10. — С. 189-191.

26. Сабурова JT.M. Сельскохозяйственные постройки для обработки и хранения зерна//Русский историко-этнографический атлас. М., 1967.

27. Алфименко П.В. Лен - Смоленск, Западное областное издание, 1935.

28. Рогаш А.Р. Льноводство / А.Р. Рогаш, Н.Г. Абрамов, В.А. Толковский. -М.: Колос, 1968-47с

29. A.c. 1204898 F26 В9/06. Сушилка для рулонов сельскохозяйственных культур. Е.М. Огнев, В.И. Зеленко, А.Г.Тарлецкий — Опубл. 15.11.90 г-Бюл. № 42.

30. Тарлецкий А.Г. Сушка льняной соломы и тресты в рулонах //Тр. ин-та/ ВНИИЛ.-Торжок, 1985, - Вып.22. - с.68-72

31. Тарлецкий А.Г. Обоснование технологического процесса сушки льняной тресты, спрессованной в рулоны //Тр. ин-та/ ВНИИЛ.-Торжок, 1985, -Вып.24 - с.43-47

32. Тарлецкий А.Г. Обоснование выбора устройства для сушки льяной тресты, спрессованной в рулоны //Тр. ин-та/ ВНИИЛ.-Торжок, 1989, -Вып.26 - с.34-38

33. Тарлецкий А.Г., Луценко В.М. Усовершенствовать устройства для сушки льносырья в рулонах: Отчет о НИР/ ВНИИЛ. Per. № 047898-Торжок, 1990.-23 с.

34. Тарлецкий А.Г. Преимущество сушки сырья в рулонах //Лен и конопля, 1986, -Вып.5-с.22

35. A.c. 1474408 F26 В9/06, 5/04. Сушилка для волокнистых материалов. П.С. Куц, Т.В. Смагина, А.И.Любошиц, А.С.Зелепуга, П.С.Лапцевич, Т.Г. Курильчик, 4292508/24-06. 1989 г. Бюл. № 15

36. Белоусов В.И., Шемковяк A.M. Исследование процессов конвективной сушки рулонов льносырья //Тр.ин-та/ БелНИИльна.-М, 1990. С.111-119

37. Ковалев В.Б., Мелегов В.Б. Совершенствуя рулонный способ // Лен и конопля.—1987.—.№6.—с.22-25.

38. Любарский В.М., Йонушас 3., Микяленис С. Установка для сушки сырья //Лен и конопля-1987.-№5.-с.37-38.

39. Новиков Э.В. Оборудование для сушки лубоволокнистых материалов: конструкции и расчеты: учебное пособие / Э.В. Новиков. — Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та. - 2009. - 123 с.

40. Сушилка для спрессованных в рулоны материалов: а. с. 1204898 СССР, МКИ F26 В9/06 / А.Г. Тарлецкий; ВНИИЛ. - № 3706767/24-06; заявл. 02.03.1984; опубл. 15.01.1986 // Открытия. Изобрет. / Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. - 1986. — №2. - С. 28.

41. Установка для сушки паковок: а. с. 1486719 СССР, МКИ F26 В9/06/ А.П. Апыхин, А.Г. Селиванов, Г.М. Кагиров, Л.У. Дмитриев, Ф.П. Ермалинский, O.A. Куликовский; НИИПОЛВ, ЦНИИЛВ, Псковское спец. КБ лубяных волокон. -№ 4258046/24-06; заявл. 08.06.1987; опубл.

15.06.1989 // Открытия. Изобрет. / Государственный комитет СССР по делам изобретений и от-крытий. - 1989. — №22. — С. 34.

42. Сушилка для рулонов сельскохозяйственных культур: а. с. 22518 UA, МКИ А01 F25/08./ Е.М. Кужель, В.В. Божидарпик, A.B. Приймак, Д.О. Сомов, Е.В. Кужель; ЛИИ. - № 97010063; заявл. 04.01.1997; опубл. 17.03.1998. - Бюл. №3 / Государственное патентное ведомство Украины. -С. 40.

43. Сушилка рулонов сельскохозяйственных культур: а. с. 1690607 СССР, МКИ А01 F25/08./ В.Б. Ковалев, В.Б. Мелегов; НИИСХ Нечерноземной зоны УССР. - № 4686301/15; за-явл. 02.03.1989; опубл. 15.11.1991 // Открытия. Изобрет. / Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. -№42. - 1991. - С. 61.

44. Сушилка для рулонов сельскохозяйственных культур: а. с. 1606006 СССР, МКИ А01 F25/08, F26 В9/06/ Е.М. Огнев, В.И. Зеленко, А.Г. Тарлецкий; ВНИИЛ. - № 4651759/30-15; заявл. 20.02.1989; опубл.

15.11.1990 // Открытия. Изобрет. / Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий. - 1990. - №42. - С. 6.

45. Сушилка для льняных рулонов CJIP-3 [электронный ресурс] / Режим доступа: http://skbtm.ru/lenzavod.htmI#slr3.

46. Оборудование для легкой промышленности. Каталог. Сушилка для льняных рулонов CJIP-3 [электронный ресурс] / Режим доступа: http://ww\v.light-industi"y.ru/catalogue/equipment/tkaczkoe-tekstilnoe-oborudovanie/eq_3572.html

47. Чеботарев В.П. Анализ конструкций сушилок для сушки рулонов льнотресты / В.П. Чеботарев, И.В. Барановский, С.Б. Лавор, A.B. Новиков //Механизация и электрификация сельского хозяйства -Минск — 2010.-№44, том 2.

48. Пат. 2424647 Российская Федерация, МПК A01F 25/08. Устройство для сушки сельскохозяйственного корма / С.Г.Емельянов, Н.С. Кобелев, В.Г. Ханис, Е.Г.Храмцова. - Опубл. 27.07.2011. Бюл. №21.

49. A.c. СССР № 1428282, МПК A01F 25/08. Установка для досушивания сена методом активного вентилирования / Я.С.Гринберг. — Опубл. 07.10.1988. Бюл. №37.

50. Пат. 2449533 Российская Федерация, МПК A01F 25/08. Устройство досушивания рулонов сельскохозяйственных культур / А.В.Терентьев,

B.Д. Попов, H.H. Кузнецов, М.Ш.Ахмедов и др. - Опубл. 10.05.2012.

51. Коновалов В.И. Методы решения задач тепломассопереноса. Теплопроводность и диффузия в неподвижной среде: Учеб. пособие. /В.И.Коновалов, А.Н.Пахомов, Н.Ц.Гатапова, А.Н.Колиух // Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та - 2005 - 80 с.

52. Алексанян И.Ю. Моделирование процесса сушки дисперсного материала в кипящем слое / И.Ю.Алексанян, Л.М.Титова, А.Х.-Х. Нугманов // Процессы, оборудование и аппараты пищевых производств.-2014.-№3- С.96.

53. Сажин Б.С. Основы техники сушки/ Б.С.Сажин//М.:Химия.-1984.-320 с.

54. Лыков A.B. Теория сушки /А.В.Лыков//М.: «Энергия».-1968-472 с.

55. Рудобашта С.П. Зональный метод расчета кинетики процесса сушки/

C.П.Рудобашта, Э.Н.Очнев, А.Н.Плановский // Теоретические основы химической технологии. - 1975- Т.9, №2 - С. 185-192.

56. Гороховский А.Г. Технология сушки пиломатериалов на основе моделирования и оптимизации процессов тепломассопереноса в древесине: Автореферат дисс. ... докт. техн. наук: 05.21.05 Санкт-Петербург, 2008.

57. Миронов H.A. Математическое моделирование процесса сушки движущегося слоя зерна в режиме инвертирования: Автореферат дисс. ... канд. техн. наук: 05.18.12.-Краснодар, 2010.

58. Афанасьев A.M. Математическое моделирование процессов тепло- и массопереноса при сушке электромагнитным излучением: Автореферат дисс. ... докт. техн. наук: 05.13.18. Новочеркасск, 2010.

59. Гаврилова А.Н. Аэродинамическое сопротивление льносоломы при горизонтальном расположении стеблей / А.Н.Гаврилова //Изв. вузов. Технология текстильной промышлеииости.-1972.—№2.

60. Гаврилова А.Н. Уравнение для определения гидравлического сопротивления льносоломы при вертикальном расположении стеблей /А.Н.Гаврилова // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности—1968—№5.

61. Носов А.Г. Определение проницаемости льняной тресты высокой плотности /А.Г.Носов, Н.В.Киселев// Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. - 2014. - № 5(353). - С.36-39.

62. Киселев Н.В. Автоматизированное устройство для контроля и разбраковки паковок мягкой мотки. Вестник КГТУ —2009 — №21.- С.65-69.

63. Хомуцкий Н.Д. Критериальные уравнения массообмена для тонких лубоволокнистых материалов / Н.Д.Хомуцкий // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.—1964.-№5.-С.27—33.

64. Васильев Ю.В. Автоматизация исследования в среде LABVIEW процесса сушки льняной тресты / Ю.В. Васильев, Н.В. Киселёв // В сб. мат. Всероссийской научно-практической конф. «Производственная инфраструктура: экономические, технико-технологические, организационно-управленческие и информационные аспекты», Кострома, КГУ им.Н.А.Некрасова, 27-28 мая 2011 г., с.25-32.

65. Хомуцкии Н.Д. Относительная скорость сушки тонких лубоволокнистых материалов /Н.Д.Хомуцкий //Изв.Вузов. Технология текстильной промышленности. - 1963 .-№2. - С.46.

66. Носов А.Г. «Экспериментальное исследование массообмена при сушке льняной тресты высокой плотности»/А.Г.Носов, Н.В.Киселев// Мат. 66-й научно-технической конференции «Студенты и молодые ученые КГТУ — производству» 21-25 апреля 2014 г., т.2., с.96-97.

67. Киселев Н.В. «Критериальное уравнение массообмена при сушке льняной тресты высокой плотности» /Н.В.Киселев, А.Г.Носов.// Мат. XVII Международного научно-приактического семинара «Физика волокнистых материалов: структура, свойства, наукоемкие технологии и материалы» (SMARTEX-2014) 26-28 мая 2014 г.

68. Васильев Ю.В. Совершенствование технологии и оборудования для сушки стланцевой льняной тресты: дисс. ... канд. техн. наук : 05.02.13, 05.19.02.-Кострома, 2013.

69. Носов А.Г. Об использовании рециркуляции при сушке льняной тресты в рулонах/ А.Г.Носов, Н.В.Киселев // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. - 2013. - № 3(345). - С.36—39.

70. Калиткин H.H. Численные методы / Н.Н.Калиткин. — М.:Наука, 1978. с.223.

71. Примерные (ориентировочные) значения низшей теплоты сгорания горючих твердых материалов, брикетов и твердых топлив [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.dpva. info/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/ComnustionEne rgy/ApprLCVsolidFuels/

72. Васильев Ю.В. Сравнительная оценка способов подачи воздуха в слой льняной тресты при конвективной сушке / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Вестник КГТУ. - Кострома: Изд-во КГТУ. -2010. - №1.

73. Носов А.Г. О повышении эффективности процесса сушки льняной тресты на машине СЛР-ЗМ2 /А.Г.Носов, Д.С.Щербаков// Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. — 2014. — № 5(353). — С.28— 32.

74. Приложение к приказу №169 от 24.03.2014 Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь [электронный ресурс] / Режим доступа: http://mshp.minsk.by/prices/prikazl69.pdf

75. Бесекерский В.А. Теория систем автоматического управления. - С-П, Профессия, 2003

76. Доклад профессора А.Б.Гаряева «Проблемы энергетики и энергосбережения в России. Энергосбережение и сушка материалов» 24 апреля 2013 г. [электронный ресурс] / Режим доступа: 11йр://с1гут§-committee.ш/workingouts.php?page=2