Results of laboratory studies of grain drying in fluidized bed dryer

Abstract

A paper presents mathematical modelling and experimental results of grain drying in a dryer with pseudofluidized bed with intermittent drying media supply, working on producer gas. A system of four differential equations that interconnects the grain moisture content and temperature and drying media temperature humidity are presented. Straw and producer gas consumption for grain drying is presented. A multifactor experiment is done, where the drying media temperature, number of sections and sections blowing time are variable factors. Response surfaces are built on these data. Experimental results let us define the optimal calm period to the blow period ratio and drying media temperature that provide the highest grain moisture evaporation tempo. The obtained measurement results are in high correlation with the calculations. It illustrates that using gasifier technologies to supply grain dryers is expedient and provides high indexes of economical, energetic and ecological effectiveness, when using straw with the moisture content range of 10–30%. Using this dryer lowers specific expenses on after harvesting post processing up to 30%.

У статті представлено математичне моделювання та результати експериментальних досліджень процесу сушіння зерна в сушарці з псевдозрідженим шаром з періодичною подачею агента сушіння, яка працює на генераторному газі. Представлено систему з чотирьох диференціальних рівнянь, які пов’язують вміст вологи в зерні та його температуру з температурою і вологістю агента сушіння. Представлено витрати соломи і газу на процес сушіння зерна. Виконано багатофакторний експеримент, де змінними були температура агента сушіння, кількість секцій і час продування однієї секції. На підставі експериментальних даних побудовано поверхні відгуку. За отриманими експериментальними даними визначено оптимальне співвідношення часу продування до часу відлежування зерна і температуру агента сушіння, при яких забезпечується найвища швидкість випаровування вологи з зерна. Результати вимірювань мають високу ступінь кореляції з розрахунковими даними. Це ілюструє, що використання газогенераторних технологій для енергопостачання зерносушарок є доцільним і забезпечує високі показники економічної, енергетичної та екологічної ефективності при використанні соломи вологістю в діапазоні 10–30%. Використання сушарки представленого типу знижує питомі витрати на післязбиральну обробку зерна на 30%.

В статье представлено математическое моделирование и результаты экспериментальных исследований процесса сушки зерна в сушилке с псевдосжиженным слоем с периодической подачей агента сушки, которая работает на генераторном газе. Представлено систему из четырех дифференциальных уравнений, которые связывают содержание влаги в зерне и его температуру с температурой и влажностью агента сушки. Представлено расходы соломы и газа на процесс сушки зерна. Выполнено многофакторный эксперимент, где переменными были температура агента сушки, количество секций и время продувки одной секции. На основании экспериментальных данных построены поверхности отклика. Согласно полученным экспериментальным данным определено оптимальное соотношение времени продувки ко времени отлеживания зерна и температуру агента сушки, при которых обеспечивается наивысшая скорость испарения влаги из зерна. Результаты измерений имеют высокую степень корреляции с расчетными данными. Это иллюстрирует, что использование газогенераторных технологий для энергоснабжения зерносушилок является целесообразным и обеспечивает высокие показатели экономической, энергетической и экологической эффективности при использовании соломы влажностью в диапазоне 10–30%. Использование сушилки представленного типа снижает удельные расходы на послеуборочную обработку зерна на 30%.