Scientific Works

ISSN-print: 2073-8730
ISSN-online:
ISO: 26324:2012
Архiви

Методика розрахунку стрічкових сушарок з комбінованим електромагнітним енергопідведенням для сушіння насіння кукурудзи, соняшнику та сої

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Олена Іванівна Маренченко
http://orcid.org/0000-0003-0132-0359
Олександр Вікторович Зиков
https://orcid.org/0000-0001-8345-1015

Анотація

На основі детального аналізу літературних джерел з досліду використання інфрачервоного та мікрохвильового підведення енергії в процесі сушіння сировини зроблено висновок про перспективність розробки обладнання, що реалізує комбінований вплив інфрачервоного та мікрохвильового випромінювання для сушіння оліє місткої сировини, зокрема кукурудзи, соняшнику та сої. Попередні дослідження кінетики сушіння кукурудзи, соняшнику та сої дозволили отримати рівняння для визначення часу сушіння цих продуктів в таких сушарках, що, в свою чергу, стало відправною точкою для створення методик проектного та перевірного розрахунків таких сушарок. Аналіз цих досліджень дозволяє зробити висновок, що використання мікрохвильового випромінювання прискорює перенесення вологи з середини матеріалу назовні, а інфрачервоне випромінювання ефективно передає енергію вологи на поверхню матеріалу. Таким чином, поєднання послідовного впливу мікрохвильового та інфрачервоного випромінювання може значно прискорити процес сушіння та покращити його енергоефективність. Мета конструктивного розрахунку сушарки - визначити габаритні розміри сушарки та потужність встановлених випромінювачів. На першому етапі розрахунку такі властивості продукту, як рівноважна вологість продукту та коефіцієнт активності води, визначаються параметрами продукту та навколишнього середовища. Далі визначаються парціальний тиск водяної пари в атмосферному повітрі та теплофізичні властивості водяної пари, такі як тиск насиченої водяної пари, питома теплота випаровування та коефіцієнт дифузії водяної пари у повітрі. На наступному етапі ми визначаємо швидкість руху конвеєра. Далі визначаємо відповідні значення коефіцієнтів масообміну та узагальненого коефіцієнта масообміну. Величина узагальненого коефіцієнта масопереносу визначає швидкість висихання в перший період та час висихання. Тривалість установки та кількість модулів масообміну визначаються визначеним значенням часу перебування продукту в установці. На останньому етапі розраховується потужність ІЧ -випромінювачів окремого ІЧ -модуля та потужність НВЧ -випромінювачів одного мікрохвильового модуля.

Ключові слова:
сушіння, мікрохвильове випромінювання, інфрачервоне випромінювання, сушарка, зерносушіння, енергоефективність, швидкість сушіння

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Як цитувати
Маренченко, О., & Зиков, О. (2021). Методика розрахунку стрічкових сушарок з комбінованим електромагнітним енергопідведенням для сушіння насіння кукурудзи, соняшнику та сої. Scientific Works, 85(1). https://doi.org/10.15673/swonaft.v85i1.2080
Розділ
Статьи

Посилання

1. Togrul, H. (2005). Simple modeling of infrared drying of fresh apple slices. Journal of Food Engineering, 71(3), 311–323.
2. Hashimoto, A. & Kameoka, T. (1999). Effect of infrared irradiation on drying characteristics of wet porous materials. Drying Technology, 17(7–8), 1613–1626.
3. Swasdisevi, T.; Devahastin, S.; Sa-Adchom, P. & Soponronnarit, S. (2009). Mathematical modeling of combined far-infrared and vacuum drying banana slice. Journal of Food Engineering, 92(1), 100–106.
4. Arsoy, S. (2008). Temperature-controlled infrared drying characteristics of soils. Drying Technology, 26(12), 1477–1483.
5. Wang, J. & Sheng, K.C. (2004). Modeling of multi-layer far-infrared dryer. Drying Technology, 22(4), 809–820.
6. Chua, K.J.; Chou, S.K.; Mujumdar, A.S.; Ho, J.C.; & Hon, C.K. (2004). Radiant–convective drying of osmotic treated agro-products: Effect on drying kinetics and product quality. Food Control, 15(2), 145–158.
7. Burdo O. G. (2012) Novye principy obezvozhivanija zernovogo syr'ja [New principles of dehydration of grain raw materials]. Zernovye produkty i kombikorma. №. 1. P. 42-46 (in Russian).
8. Burdo O.G., Shit M.L., Zykov A.V., Reznichenko D.N., & Zhuravlev A.A. (2016) Tehnologii adresnoj dostavki jenergii i termotransformacii pri proizvodstve produktov pitanija [Technologies of targeted energy delivery and thermal transformation in food production]. Problemele Energeticii Regionale. 2 (31) (in Russian). Retrieved from: https://cyberleninka.ru/article/n/tehnologii-adresnoy-dostavki-energii-i-termotransformatsii-pri-proizvodstve-produktov
9. O. G. Burdo, V. N. Bandura, Yu. O. Levtrinskaya (2017) Elektrotekhnologii adresnoy dostavki energii pri obrabotke pishchevogo syr’ya [Electrical technologies of targeted energy delivery in the processing of food raw materials]. EOM. №3. Retrieved from: https://cyberleninka.ru/article/n/elektrotehnologii-adresnoy-dostavki-energii-pri-obrabotke-pischevogo-syrya.
10. Burdo, O.G., Sirotyuk, I.V., Al’khuri, Yu., Levtrinskaya, Yu.O. (2018) Mikrovolnovaja jenergija, kak fa-ktor intensifikacii teplomassoperenosa [Microwave energy as a factor of heat and mass transfer intensification]. Problemele Energeticii Regionale. 1(36) (in Russian). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/mikrovolnovaya-energiya-kak-faktor-intensifikatsii-teplomassoperenosa.
11. Burdo O.G. (2013). Pishhevye nanoenergotehnologii [Food nanoenergy technologies]. Kherson (in Russian).
12. Burdo O.G., Zikov O.V., Gayda S. (1999). Novі printsipi termoobrobki zerna [New principles of grain heat treatment]. Naukovi praci ODAKhT, 31. 223-229 (in Ukrainian).
13. Burdo, O. G., Yaroviy, І. І., Ruzhitska, N. V. (2010). Doslіdzhennya kіnetiki sushіnnya nerukhomogo sharu zerna v elektromagnіtnomu polі [Investigation of the kinetics of drying a fixed grain layer in an electromagnetic field]. Naukovi praci ODAKhT, 38 (1). 101-105 (in Ukrainian).
14. Malezhyk, I.F., Bessarab, O.S., Bandurenko, H.M., Levkivs’ka, T.M. (2014). Doslіdzhennya protsesu nvch-sushіnnya morkvyanikh vichavok pri oderzhannі karotinovmіsnogo zbagachuvacha [Investigation of the kinetics of drying a fixed grain layer in an electromagnetic field]. Naukovi praci ONAKhT. 45(2). 51-55 (in Ukrainian).
15. Chen, G., Wang, W. & Mujumdar, S. (2001). Theoretical study of microwave heating patterns on batch fluidized bed drying of porous material. Chemical Engineering Science. 56. 6823–6835.
16. Burdo, O.G., Kazmiruk, Yu.A. (2008). Puti povysheniya energeticheskoy effektivnosti pri sushke dispersnykh produktov[Ways to increase energy efficiency when drying dispersed products]. Problemele Energeticii Regionale. 1. Retrieved from: https://cyberleninka.ru/article/n/puti-povysheniya-energeticheskoy-effektivnosti-pri-sushke-dispersnyh-produktov.
17. Burdo, O.G., Terziyev, S.G., Yarovoy, I.I., Borshch, A.A. (2012) Elektromagnitnyye tekhnologii obezvozhivaniya syr’ya [Electromagnetic technologies of raw material dewatering]. Problemele Energeticii Regionale. 1. Retrieved from: https://cyberleninka.ru/article/n/elektromagnitnye-tehnologii-obezvozhivaniya-syrya.
18. Pohozhykh, M. I., Tsurkan, M. M. (2011). Vyznachennya ratsional’noho navantazhennya doslidnoyi NVCh-kamery [Determination of the rational load of an experimental microwave camera]. Prohresyvni tekhnika ta tekhnolohiyi kharchovykh vyrobnytstv restorannoho hospodarstva i torhivli, 1. 112-115. Retrieved from: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pt_2011_1_21.
19. Ragab, K., Zhongli, P., Adel, S., Bruce, R.H. & Sherief, M. (2011). Moisture diffusivity of rough rice under infrared radiation drying. Food Science and Technology, 44(81), 1126–1132.
20. Datta, A.K., & Ni, H. (2002). Infrared and hot-air-assisted microwave heating of foods for control of surface moisture. Journal of Food Engineering, 51(4), 355–364.
21. Wang, J. & Sheng, K.C. (2006). Far-infrared and microwave drying of peach. LWT - Food Science and Technology, 39(3), 247–255.
22. Tireki, S., Sumnu, G. & Esin, A. (2006). Production of bread crumbs by infrared-assisted microwave drying. European Food Research and Technology, 222(1–2), 8–14.
23. Roknul, A.S.M., Zhang, M., Mujumdar, A.S. & Wang, Y. A (2014). Comparative study of four drying methods on drying time and quality characteristics of stem lettuce slices (Lactuca sativa L.). Drying Technology, 32(6), 657–666.
24. Bandura, V.M., Yarovyy, I.I., Marenchenko, O.I., Pylypenko, Ye.O. (2018). Aparaty dlya sushinnya roslynnoyi syrovyny elektromahnitnym polem [Devices for drying vegetable raw materials by electromagnetic field]. Scientific Works, 82( 2). 123-129.
25. Burdo, O., Bandura, V., Zykov, A., Zozulyak, I., Levtrinskaya, J. & Marenchenko E. (2017). Development of wave technologies to intensify heat and mass transfer processes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies 4 (11 (88)), 34-42
26. Burdo, O. et al (2017). Using of the Wave Technologies in Intensification Processes of Heat and Mass Trans-fer. EUREKA Phys. Eng. 4. 18–24.
27. Bandura, V.M., Marenchenko, O.I., Pylypenko, Ye.O. (2017). Sushinnya nasinnya sonyashnyku v elektromahnitnomu poli [Drying of sunflower seeds in an electromagnetic field]. Tehnìka, energetika, transport APK. 3(98). 63-68.
28. Bandura, V.N., Marenchenko, O.I., Pylypenko, Ye.O. & Katasonov O.V. (2017). Kinetyka sushinnya oliynoyi syrovyny v elektromahnitnomu poli [Kinetics of drying oilseeds in an electromagnetic field]. Scientific Works, 81(1). 94-98.
29. Burdo O.G., Marenchenko, O.I., Pylypenko, Ye.O. & Balagura V.V. (2017). Matematicheskaya model’ mikrovolnovoy lentochnoy sushilki [Mathematical model of a microwave belt dryer]. Materialy VI Mizhnarodnoyi naukovo-praktychnoyi konferentsiyi «Innovatsiyni enerhotekhnolohiyi». Odesa:ONAKhT. 226-232.

Найчастіше прочитані статті того самого автора (ів)