Вдосконалення процесу сушки бурякового жому з додаванням рецептурних компонентів в барабанній сушарці

Білуха, Олександр Іванович

Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7126

Повний запис метаданих

Поле DC	Значення	Мова
dc.contributor.advisor	Мізнік, Лариса Миколаївна	-
dc.contributor.author	Білуха, Олександр Іванович	-
dc.date.accessioned	2026-02-24T13:39:52Z	-
dc.date.available	2026-02-24T13:39:52Z	-
dc.date.issued	2024-12-17	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7126	-
dc.description.abstract	Метою є розширення асортименту кормових добавок на основі створення енергоефективного способу одержання гранульованого бурякового жому. Методи дослідження. базується на системному аналізі, а також математичному та комп'ютерному моделюванні процесу сушки бурякового жому в барабанній сушарці. При вирішенні завдань використовувалися теоретичні та розрахунково-експериментальні методи дослідження. Математичні розрахунки виконувались сучасних комп'ютерних програм. Новизна отриманих результатів. Обґрунтовано технологію отримання гранульованого бурякового жому з введенням меляси, карбаміду та солей мікроелементів. Розроблено математичну модель, яка описує розподіл полів температур і вмісту вологи в частинці бурякового жому. Встановлено основні кінетичні закономірності процесу змішування бурякового жому з рецептурними компонентами. Розроблено моделі процесу сушіння бурякового жому та процесу змішування його з рецептурними компонентами у широкому інтервалі зміни вхідних факторів.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	сушарка	uk_UA
dc.subject	гранулювання	uk_UA
dc.subject	буряковий жом	uk_UA
dc.subject	мікроелементи	uk_UA
dc.title	Вдосконалення процесу сушки бурякового жому з додаванням рецептурних компонентів в барабанній сушарці	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Розташовується у зібраннях:	133 Галузеве машинобудування (Обладнання переробних і харчових виробництв)

Файли цього матеріалу:

Файл	Опис	Розмір	Формат
КРМ Білуха.pdf Restricted Access	Магістерська робота виконана на аркушах формату А4, кількість сторінок – 78, формул – 55 , рисунки – 29, літературних джерел – 54, плакати виконано на форматі А1 – 10 аркушів.	2.81 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії

Показати базовий опис матеріалу Перегляд статистики

Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ РОБОТОТЕХНІКИ ІМАШИНОБУДУВАННЯ
КАФЕДРА ПРОЕКТУВАННЯ ХАРЧОВИХ ВИРОБНИЦТВ ТА ВЕРСТАТІВ
НОВОГО ПОКОЛІННЯ

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до магістерської кваліфікаційної роботи

другий (магістерський)
(рівень вищої освіти)

на тему «УДОСКОНАЛЕННЯ ПРОЦЕСУ СУШКИ БУРЯКОВОГО ЖОМУ З
ДОДАВАННЯМ РЕЦЕПТУРНИХ КОМПОНЕНТІВ В БАРАБАННІЙ
СУШАРЦІ»

Виконав: студент 2 курсу, групи мПВ-33
спеціальності 133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва, спеціальності, )
Обладнання переробних і харчових виробництв
(назва освітньо-професійної програми)
Олександр Білуха
(ім’я та прізвище)
Керівник к.т.н., доц.Лариса МІЗНІК
(ім’я та прізвище)
Рецензент Пода Валентин
(ім’я та прізвище)

Черкаси 2024

1

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва факультету)
Кафедра проектування харчових виробництв та верстатів нового покоління
(повна назва кафедри)

Другий (магістерський)
(рівень вищої освіти)
133 – Галузеве машинобудування
(шифр і назва спеціальності)
Обладнання переробних і харчових виробництв
(назва освітньо-професійної програми)

ЗАТВЕРДЖУЮ
завідувач кафедри _________
«____»_____________2024р.

З А В Д А Н Н Я
НА МАГІСТЕРСЬКУ КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ СТУДЕНТУ

Олександр Білуха

( ім’я, прізвище)
1. Тема магістерської кваліфікаційної роботи «Вдосконалення процесу сушки
бурякового жому з додаванням рецептурних компонентів в барабанній сушарці»
Керівник магістерської кваліфікаційної роботи Лариса Мізнік, к.т.н., доцент
(ім’я, прізвище, науковий ступінь, вчене звання)
Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
“___”____________2024 року №_____
2. Строк подання студентом магістерської роботи 05.12.2024
3.Вихідні дані до магістерської кваліфікаційної роботи Технічна документація,
технологічні та робочі інструкції, наукова та довідкова література.
4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно
розробити) Реферат. Вступ. РОЗДІЛ 1 Сучасний стан техніки та технології
збагачення сухого буряковичного жому. РОЗДІЛ 2 Експериментальне
дослідження процесу сушки буряковичного жому в барабанній сушарці. РОЗДІЛ
3 Математичне моделювання процесу сушки бурякового жому в барабанній
сушарці. РОЗДІЛ 4 Експериментальне і математичне моделювання процесу
змішування сухого буряковичного жому з рецептурними компонентами. РОЗДІЛ
5 Результати досліджень. Висновки. Перелік посилань.
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Мета, завдання, схема барабанної сушарки для процесу сушки бурякового жом,
лінія для виробництва гранульованого бурякового жому, сушіння бурякового
жому при різних режимних параметрах процесу, математична модель
планування експерименту, оптимізація процесу сушіння бурякового жому в
барабанній сушарці, моделювання процесу сушки бурякового жому в барабанній
сушарці, змішування бурякового жому та підігрітої меляси при різних режимних
параметрах процесу, висновки.
2

6. Консультанти розділів магістерської кваліфікаційної роботи

Прізвище, ініціали та посада Підпис, дата
Розділ
консультанта завдання видав завдання прийняв
Розділ 1 Мізнік Л.М., к.т.н., доцент
Розділ 2 Мізнік Л.М., к.т.н., доцент
Розділ 3 Мізнік Л.М., к.т.н., доцент
Розділ4 Мізнік Л.М., к.т.н., доцент
Розділ 5 Мізнік Л.М., к.т.н., доцент

7. Дата видачі завдання_______________________________________________

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
№ Назва етапів магістерської кваліфікаційної Строк
з/п роботи виконання етапів Примітка
проекту (роботи)
1 Розділ 1 18.09.24
2 Лист 1,2 25.09.24
3 Лист 3 03.10.24
5 Розділ 2 11.10.24
6 Лист 4,5 16.10.24
7 Лист 6 24.10.24
8 Розділ 3 02.11.24
9 Лист 7 08.11.24
10 Розділ 4 13.11.24
11 Лист 8 18.11.23
12 Розділ 5 27.11.23
13 Лист 9 29.11.24
14 Лист 10 02.12.23

Студент дипломник _______________ Олександр БІЛУХА
( підпис ) ( ім’я, прізвище)
Керівник магістерської кваліфікаційної роботи _______________ Лариса МІЗНІК
( підпис )
( ім’я, прізвище)

3

Зміст

Реферат 5
Abstract 6
Перелік умовних позначень 7
Вступ 8
РОЗДІЛ 1 СУЧАСНИЙ СТАН ТЕХНІКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ 10
ЗБАГАЧЕННЯ СУХОГО БУРЯКОВИЧНОГО ЖОМУ

1.1 Основні відомості про підвищення кормової цінності 10
бурякового жому
1.2 Огляд техніки та технології сушіння бурякового жому в 12
барабанних сушарках
1.3 Особливості процесу тепло- та масообміну при сушінні матеріалів 16
у барабанних сушарках
1.4 Конструкції змішувачів та вплив режимів їх роботи на якість 20
готової продукції
РОЗДІЛ 2 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ 32
СУШКИ БУРЯКОВИЧНОГО ЖОМУ В БАРАБАННІЙ СУШАРЦІ

2.1 Експериментальна установка та методика проведення 32
експерименту
2.2 Кінетичні закономірності сушіння бурякового жому 33
2.3 Математична інтерпретація кінетичних закономірностей 39
2.4 Експериментально – статистичне дослідження процесу сушіння 39
бурякового жому
2.4.1 Обґрунтування інтервалів варіювання вхідних 39
та вихідних факторів
2.4.1 Обґрунтування інтервалів варіювання вхідних та вихідних 41
факторів
РОЗДІЛ 3 МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ СУШКИ 44
БУРЯКОВОГО ЖОМУ В БАРАБАННІЙ СУШАРЦІ
3.1 Моделювання процесу сушки 44
3.2 Перевірка результатів моделювання 46
РОЗДІЛ 4 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ І МАТЕМАТИЧНЕ 49
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ЗМІШУВАННЯ СУХОГО
БУРЯКОВИЧНОГО ЖОМУ З РЕЦЕПТУРНИМИ
КОМПОНЕНТАМИ
4.1 Експериментальна установка та методика проведення 49
експерименту в змішувачі
4.2 Кінетичні закономірності процесу змішування 51
4.3 Експериментально-статистичне дослідження процесу 54
змішування
4

4.3.1 Обґрунтування інтервалів варіювання вхідних та вихідних 54
факторів

4.3.2 Оптимізація процесу змішування сухого бурякового жому з 56
рецептурними компонентами
РОЗДІЛ 5 РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ 62
5.1. Удосконалена конструкція барабанної сушарки для бурякового 62
жому
5.2 Спосіб виробництва гранульованого бурякового жому та лінії 64
виробництва
5.3 Техніко-економічне обґрунтування прийнятих технічних та 68
технологічних рішень

Висновки 70
Перелік посилань 71

5

РЕФЕРАТ
Магістерська робота виконана на аркушах формату А4, кількість сторінок
– 78, формул – 55 , рисунки – 29, літературних джерел – 54, плакати виконано
на форматі А1 – 10 аркушів.
Метою є розширення асортименту кормових добавок на основі створення
енергоефективного способу одержання гранульованого бурякового жому.
Методи дослідження. базується на системному аналізі, а також
математичному та комп'ютерному моделюванні процесу сушки бурякового
жому в барабанній сушарці. При вирішенні завдань використовувалися
теоретичні та розрахунково-експериментальні методи дослідження.
Математичні розрахунки виконувались сучасних комп'ютерних програм.
Новизна отриманих результатів. Обґрунтовано технологію отримання
гранульованого бурякового жому з введенням меляси, карбаміду та солей
мікроелементів. Розроблено математичну модель, яка описує розподіл полів
температур і вмісту вологи в частинці бурякового жому. Встановлено основні
кінетичні закономірності процесу змішування бурякового жому з рецептурними
компонентами. Розроблено моделі процесу сушіння бурякового жому та процесу
змішування його з рецептурними компонентами у широкому інтервалі зміни
вхідних факторів.
Ключові слова: сушарка, гранулювання, буряковий жом, мікроелементи,
раціональні умови, рецептурні компоненти.

6

ABSTRACT
The master's thesis is made on A4 format sheets, the number of pages is 78,
formulas are 55, figures are 29, literary sources are 54, posters are made on A1 format
- 10 sheets.
The goal is to expand the range of feed additives based on the creation of an
energy-efficient method of obtaining granulated beet pulp.
Research methods. is based on system analysis, as well as mathematical and
computer modeling of the process of drying beet pulp in a drum dryer. Theoretical and
computational-experimental research methods were used to solve the problems.
Mathematical calculations were performed using modern computer programs.
The novelty of the obtained results. The technology of obtaining granulated beet
pulp with the introduction of molasses, urea and salts of microelements is substantiated.
A mathematical model was developed that describes the distribution of temperature
fields and moisture content in a particle of beet pulp. The main kinetic regularities of
the process of mixing beet pulp with recipe components have been established. Models
of the process of drying beet pulp and the process of mixing it with recipe components
in a wide range of changes in input factors have been developed.
Key words: dryer, granulation, beet pulp, trace elements, rational conditions,
recipe components.

7

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ
Nu - критерій Нуссельта;
Re – критерій Рейнольдса;
Pe - критерій Пекле;
Gu – критерій Гухмана;
q − питома теплота фазового перетворення;
rс – питома теплота пароутворення, кДж/кг;
с – питома теплоємність продукту, кДж/(кг К);
ρ0− щільність продукту, що висушується, кг/м3;
λ− коефіцієнт теплопровідності сухого продукту, Вт/(м К);
k-коефіцієнт провідності, м2/c;
bo - вільний член рівняння;
X - масштабовані значення факторів;
bij-коефіцієнти двофакторних взаємодій;
bii - коефіцієнти квадратичних ефектів;
i, j – індекси факторів;
n - число факторів у матриці планування.

8

ВСТУП
На цукробурякових заводах України щорічно переробляється понад 14
мільйонів тон цукрових буряків. При цьому кількість пресованого жому складає
приблизно 3 мільйонів тон, а кількість сухого бурякового жому – 1…1,5
мільйони тон, з яких в даний час тільки половина піддається висушуванню і
гранулюванню безпосередньо на корм худобі.
Отримання сухого жому, що має високу кормову цінність, враховуючи
масштаби виробництва, може значною мірою сприяти вирішенню питання –
створення кормової бази для сільського господарства, що підтверджується
щорічним стійким зростанням виробництва комбікормів в Україні. Важливими є
питання енерго- та ресурсозбереження, вирішення яких дозволить отримати
якісну та конкурентоспроможну продукцію, що забезпечує вітчизняне сільське
господарство високоякісними комбікормами та кормовими добавками.
Кормова цінність бурякового жому може бути підвищена шляхом його
збагачення такими добавками, як меляса, карбамід та солі мікроелементів. В
даний час однією з причин, що стримують найбільш ефективне використання
бурякового жому, збагаченого різними добавками, є відсутність
енергозберігаючого способу отримання гранульованого бурякового жому та лінії
для його реалізації.
Актуальність теми є розробка способу отримання збагаченого
бурякового жому, який надалі може бути використаний не тільки як цінний
кормовий продукт у годівлі сільськогосподарських тварин, але і як компонент у
складі різних комбікормів.
У даній роботі наступні задачі дослідження:
– аналіз кінетичних закономірностей процесу сушіння бурякового жому в
барабанній сушарці та обґрунтування раціональних режимів проведення
процесу;
– вивчення кінетичних закономірностей процесу змішування сухого
бурякового жому з рецептурними компонентами та визначення раціональних
умов проведення процесу;
9

– вдосконалення конструкції барабанної сушарки для бурякового жому з
комбінованим енергетичним підведенням.
– розробка способу одержання мінерального гранульованого бурякового
жому.
Об’єкт дослідження: конструкція барабанної сушарки з комбінованим
енергетичним підведенням.
Предмет дослідження: технологія виробництва гранульованого
бурякового жому.
Практичне значення одержаних результатів. Вдосконалена конструкція
барабанної сушарки з комбінованим енергетичним підведенням, що дозволяє
підвищити якість готового матеріалу та інтенсивність проведення процесу
сушіння за рахунок посекційної обробки жому з індивідуальним підведенням
сушильних агентів.

10

Розділ 1
СУЧАСНИЙ СТАН ТЕХНІКИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ЗБАГАЧЕННЯ
СУХОГО БУРЯКОВИЧНОГО ЖОМУ
1.1 Основні відомості про підвищення кормової цінності
бурякового жому

Сухий буряковий жом має великі переваги перед свіжим або кислим
жомом. У ньому зберігаються тривалий час усі поживні речовини, його зручно
перевозити усіма видами транспорту на різні відстані [4, 36].
За поживністю сухий жом займає середнє місце між такими природними
кормами, як овес, лугове сіно, поступаючись їм лише за змістом білкових
речовин, але містить без азотисті речовин, що легко засвоюються в 1,5 рази
більше, ніж сіно, і майже стільки ж, скільки овес.
Загальна поживність сухого жому в 10-12 разів вища за свіжий. Однак за
вмістом поживних речовин жом значно поступається буряковій стружці до її
обробки в дифузійному апараті. Крім того, суха речовина жому в 2-3 рази
бідніша мікроелементами, ніж суха речовина кореня цукрової буряків.
Тому важливо не тільки висушування бурякового жому, а й збагачення
його недостатнім макро- та мікроелементами. У зв'язку з цим у сухий буряковий
жом, для підвищення його кормової цінності, необхідно вводити мелясу, в якій
міститься цукор, деякі амінокислоти, солі та мікроелементи, а також карбамідом,
діамоній фосфатом та ін.
До теперішнього часу відомо кілька способів збагачення бурякового жому
з метою підвищення його кормової цінності.
Була розроблена технологічна схема для виробництва амідного жому.
Однак складність обладнання та ненадійність у роботі пристроїв дозування
розчину та сухого жому, а також нестійка робота змішувачів і грануляторів не
дозволяли її прийняти як типову схему при організації виробництва збагаченого
жому на основі сухого жому в умовах цукрового виробництва [26, 27].
11

Відома технологія та обладнання для виробництва гранул із добавки на
основі сухого жому. Незважаючи на найбільш прогресивний напрямок, обраний
дослідниками цього інституту, рекомендувати до серійного впровадження таку
технологію та обладнання. В даний час не можна в основному через незадовільне
дозування макроелементів і малої продуктивності пристроїв, що змішують.
У деяких західних європейських країнах поширений метод додавання
меляси до пресованого жому до його сушіння. Після сушіння отриманої суміші
одержують меласований жом, який добре піддається пресування. Такий жом за
основними показниками якості краще за жом, меласований після сушіння, так як
при його отриманні леткі речовини меляси, що мають неприємний запах,
видаляються. Крім того, тварини охочіше поїдають цей жом, так як часткова
карамелізація меляси в процесі сушіння надає йому найкращі смакові якості.
Ефективність використання бурякового жому можна підвищити за рахунок
отримання з нього пектину, метану, одноклітинного протеїну, добавок до нього
меляси, фільтраційного осаду.
Використання збагаченої меляси для відгодівлі тварин показало, що
середньодобові прирости ваги живої маси за час випробувань по дослідній групі
були на 9,2 % вище, ніж по контрольній. Досягнуто зниження витрат кормових
одиниць на 1 кг приросту ваги з 7,5 до 6,94 кг, або на 8,4 %. При цьому усувається
дефіцит перетравного протеїну, в раціоні тварин і досягається його
збалансованість вітамінів та мікроелементів.
У зв'язку з тим, що склад збагаченої меляси повинен змінюватись в
залежності від напряму продуктивності та раціону тварин, рекомендовано
здійснювати процес збагачення у міжгосподарських підприємствах з
приготування комбікормів або безпосередньо у кормоцех господарств перед
згодовуванням.
Ефективність використання меляси може бути підвищена шляхом
одержання з неї таких цінних продуктів, як фруктоза, рафінозу, глутамінат
натрію, бетаїн і т.д.

12

1.2 Огляд техніки та технології сушіння бурякового жому в
барабанних сушарках

Найбільш широке поширення в нашій країні і за кордоном для сушіння
жому отримали барабанні сушарки з розподільчою системою (рис. 1.1). У своїх
роботах ряд авторів детально розглянули їх переваги та недоліки.
Основні переваги барабанних сушарок:
- універсальність застосування їх для різних видів сировини;
- надійність у роботі;
- можливість застосування сушильного агенту з високою температурою
(для жому 800-900 ° С), що знижує витрати тепла на 1 кг випареної вологи.
Водночас їм притаманні й суттєві недоліки:
- неможливість значно інтенсифікувати процес сушіння з метою
збільшення продуктивності та підвищення коефіцієнта використання тепла;
- велика питома металомісткість, складність у виготовленні та ремонті;
- висока температура відпрацьованого сушильного агенту (120-140 ° С);
- у процесі переміщення частинок жому з однієї насадки на іншу в області
високих температур має місце повне згорання дрібних і часткове більших
фракцій матеріалу, що призводить до втрат, зниження кормової цінності та
погіршення якості готового продукту.
Удосконалення конструкцій барабанних сушарок йшло шляхом створення
поперечного струму сушильного агенту, протиструму, збільшення швидкості
сушильного агенту, використання променистої теплоти барабана.
У Франції досить широко експлуатуються швидкісні ротаційні сушарки
Ван-ден-Броєка. У цих сушарках барабан поділено на секції, які в середині мають
отвори. Сушильний агент через ці отвори проходить з високою швидкістю, при
цьому утворюються завихрення потоку, що дозволяють підтримувати продукт в
інтенсивному русі. Висушені частинки через отвори виносяться з барабана, а
важкі вологі частинки переміщаються вздовж стінок від секції до секції доти,
13

доки не висушаться і не будуть віднесені через серединний отвір. У цій сушарці
здійснюється процес гравітаційного поділу висушеного та вологого матеріалу.

Рисунок 1.1 – Барабанна сушарка для бурякового жому:
1 – привід шнека; 2 - патрубок для видалення недосушеного жому; 3 –
шнек; 4 – розвантажувальний короб; 5 – патрубок видалення сушеного жому; 6
– ролик; 7 – опорний ролик; 8 –вал; 9 – корпус; 10 – редуктор; 11 –
електродвигун; 12 – опорний бандаж; 13 та 16 –ущільнення; 14 – нерухома
частина; 15 - патрубок для подачі віджатого жому; 17 – патрубок для виходу
відпрацьованого газу; 18 – шибер

Дрібні і легкі частинки швидко висушуються і видаляються, а більші і
повільніше висихають під дією власної маси затримуються в барабані більш
тривалий час. Частота обертання барабана становить 7хв-1. Дана сушарка
характеризується низькою питомою витратою тепла, рівномірністю
висушування матеріалу, високою якістю готового продукту.
Поряд із цим за кордоном часто застосовуються також багатоходові
барабанні сушарки, які за рахунок своїх економічних показників отримали
високу оцінку [29].
На рис. 1.2 представлена схема такої сушарки, що складається з
завантажувального пристрою, частини, що обертається, розвантажувального
пристрою і приводу.
14

Обертова частина сушарки включає зовнішній суцільнозварний, середній і
внутрішній барабани. Два останні барабани складаються з секцій, з'єднаних між
собою муфтами, що виконують роль компенсаторів температурної напруги. На
внутрішній поверхні кожного барабана є лопатки.
Сирий жом через живильник надходить у внутрішній барабан, потрапляє
на лопатки та зсипається з них. При цьому частинки жому переміщуються в
осьовому напрямку завдяки руху через барабан гарячих димових газів. Відстань
l1 , l2 ,l3 вибираються таким чином, щоб швидкість руху газу в цих місцях була
вищою за швидкість частинок, що забезпечує перехід частинок з одного барабана
в інший і запобігає утворенню завалу.

Рисунок 1.2 – Багатоходова барабанна сушарка
1-завантажувальний пристрій; 2-зовнішній барабан; 3-відоме зубчасте
колесо; 4-середній барабан; 5-внутрішній барабан; 6-пристрій для поділу жому
та відхідних газів; 7-температурні компенсатори;
8-електродвигун приводу барабана

У сушарці даної конструкції гази і жом, що висушується, здійснюють три
ходи. Основна перевага триходової сушарки перед одноходовими барабанними
полягає у вищому енергетичному ккд В одноходовій сушарці топкові гази, що
15

мають високу температуру, контактують з жомом і поверхнею барабана, через
яку відбувається втрата тепла в навколишнє середовище.
У триходовій сушарці гази, що відсмоктуються вентилятором, з топки
потрапляють у внутрішній барабан і не контактують з поверхнею.
Із зовнішнім барабаном контактує гази, які пройшли два ходи сушарки,
віддали значну частину тепла жому, що висушується, до знизили свою
температуру.
Втрати тепла в навколишнє середовище в триходовій сушарці в 2,6 рази
менше, ніж одноходовій, що дуже важливо. Поруч із зниженням теплових втрат
при сушці жому використовуються теплові екрани, тобто на барабанній сушарці
встановлюється металевий кожух, за допомогою якого зніметься температура
стінки барабана, яка має досить високе значення.
Відома конструкція комбінованої швидкісної сушарки фірми Bukau Wolf
(ФРН). У цій сушарці жом попередньо висушується в пневматичній трубі, що
обертається, при швидкості сушильних газів до 40 м/с, після чого надходить в
жомосушильний барабан і досушується до кінцевої вологості 10...12%. За
рахунок великої швидкості сушіння у пневмовихревій трубі скорочуються
втрати тепла у навколишнє середовище та становлять приблизно 3 %, порівняно
з 7…10 % у жомосушильних барабанах.
Крім барабанних сушарок, відомі інші конструкцій сушарок для жому, що
становлять інтерес.
Комбінована сушарка для сушіння бурякового жому та фільтраційного
осаду, перший ступінь якої – вертикальна шахтна-барабанна, а друга – обертова
сушарка прямоточної дії представлена рис. 1.3.
В основу конструкції покладено ідею про те, що вільна і пов'язана волога
повинна видалятися в різних апаратах при різних теплових режимах. На першій
стадії процесу (у вертикальній сушарці) відбувається переважно видалення
вільної вологи, на другій — видалення пов'язаної.

16

Рисунок 1.3 – Комбінована сушарка термочутливих матеріалів
1 - приймальний бункер сировини; 2 - живильник; 3 - вертикальна
сушарка; 4 - камера змішування; 5 - теплогенератор; 6,7 - вентилятори;
8 - димосос; 9 - циклон; 10 - гвинтовий транспортер; 11 - барабанна
сушарка (А - сировина, В - паливо, С - повітря, D - рециркулят,
Е - відпрацьовані гази, F - готовий продукт)

Однак дана конструкція є складною та металомісткою. Крім того,
відбувається викид в атмосферу відпрацьованого теплоносія, що має ще досить
високу температуру (t = 150 о С).

1.3 Особливості процесу тепло- та масообміну при сушінні матеріалів
у барабанних сушарках

При організації безперервного сушіння сипких матеріалів у шарі, що
рухається, теплоносій підводиться в сушильну камеру за рахунок зовнішнього
джерела тепла, в результаті має місце безперервне вимушене обтікання частинок
продукту тепловою хвилею потоку теплоносія. Процес безперервного
випаровування вологи з вільної поверхні матеріалу, що рухається відбувається в
цьому випадку в шарі і обумовлений градієнтами швидкості і температури,
внаслідок чого виникає безперервний дифузійний перебіг середовища. Різниця
концентрацій складу парогазової суміші поблизу поверхні випаровування та в
основному потоці теплової хвилі теплоносія призводить до виникнення різниці
17

щільностей парогазової суміші. Зовнішній тепломасообмін за умов
безперервного зневоднення як поєднання комбінацій простих форм руху:
вимушеного, вільного і дифузійного (рис. 1.4).
Для розрахунку спільного безперервних процесів тепломасообміну
застосовується метод Л.А. Мінухіна, що полягає в суперпозиції граничних
значень критеріїв Нуссельта. З цією метою абсолютну величину інтенсивності
перенесення складного безперервного процесу визначають за величинами
проекцій інтенсивності перенесення простих процесів на дві взаємно
перпендикулярні площині. Нехай поблизу деякої поверхні теплового обміну
здійснюється одночасно вимушений та вільний рух середовища.

Рисунок 1.4 – Форми руху при безперервному сушінні
Re- вимушена; Ar-вільна природна; πw-дифузійна

18

Рисунок 1.5 – Рух середовища поблизу поверхні теплообміну при
змішаній конвекції

Напрямок швидкості вимушеного руху середовища ������ складає з
площинами, в яких лежать вектори швидкостей вільного руху ������, довільний кут
φ. Відповідно до рисунка розрахункова залежність при довільній взаємній
орієнтації вимушеного та вільного рухів має вигляд:
(1.1)
����������, ���������� – критерій Нуссельта відповідно для вимушеної та вільної форми
руху.
При φ=0 вимушений та вільний рух здійснюється в одній площині:
(1.2)
При φ=π/2 вимушений та вільний рух здійснюються взаємно
перпендикулярних площинах:
(1.3)
Якщо визначальні геометричні розміри вимушеного та вільного рухів одні
й самі (L=������=������), то формула збігається із залежністю.

(1.4)
19

Відповідно до характеру потоків середовища в шарі сипучого матеріалу,
що рухається, розрахункова залежність інтенсивності безперервного
перенесення складного процесу. Граничне значення критерію Нуссельта в
умовах вимушеного руху визначається за такою формулою.
(1.5)
А в умовах вільного руху формула має вигляд
(1.6)
У цих формулах визначальною величиною є еквівалентний діаметр
частинок сипучого матеріалу.
Як характеристики інтенсивності безперервного теплообміну
використовується ефективний коефіцієнт теплообміну ��еф, що враховує загальну
кількість тепла, витраченого на безперервне сушіння в апараті з ротором, що
обертається.
Ефективний коефіцієнт теплообміну ��еф визначається в результаті
розв'язання нелінійного диференціального рівняння, представленого в
безрозмірному вигляді:
(1.7)
Де
(1.8)
Рішення рівняння визначається ступеневою функцією виду.
(1.9)
де с, m, n – константи рівняння.
Ефективний коефіцієнт теплообміну для шару сипучого матеріалу, що
рухається, в умовах безперервного зневоднення визначається незалежністю.
(1.10)
20

Таким чином, при вивченні особливостей теплообміну між теплоносієм і
твердими частинками сипучого матеріалу в агрегатах безперервної дії більшість
досліджень спрямована на визначення середніх значень коефіцієнтів
теплообміну. Зважаючи на складність визначення середнього температурного
напору (через неточність вимірювання температур теплоносія і поверхні
матеріалу, розподілу температур у шарі, що рухається), а часто сумарної
поверхні матеріалу в безперервно діючих сушарках відшукання коефіцієнта
тепловіддачі є важкою задачею. Запропонований підхід з розрахунку
ефективного коефіцієнта теплообміну в шарі, що висушується, відповідно до
залежності забезпечує необхідну збіжність в залежністю забезпечує необхідну
збіжність результатів і відрізняється від експериментальних даних не більше ніж
на 2,0% [1, 11].

1.4 Конструкції змішувачів та вплив режимів їх роботи
на якість готової продукції

Процес змішування сипких матеріалів – це складний механічний процес,
що головним чином залежить від конструкції змішувача і полягає у вирівнюванні
концентрацій кожного з компонентів суміші по всьому обсягу змішувальної
камери з утворенням зрештою однорідної суміші [51].
Найбільшого поширення на комбікормових підприємствах набуло вагове
дозування та змішування, що дозволяє найбільш точно дозувати компоненти та
забезпечує меншу похибку, ніж об'ємне дозування. Також останнім часом на
підприємствах ведеться переобладнання ваг заснованих на важільній системі на
ваги, що використовують як чутливі елементи тензорезисторні датчики.
Використання тензодатчиків та мікропроцесорних вагових приладів відкриває,
порівняно з механічними вагами, якісно нові можливості – більш точне
витримування рецептури, збільшення продуктивності, виключення суб'єктивних
помилок, зниження собівартості продукції [22, 33].
21

В даний час більшість виробників комбікормів використовує порційне
дозування та змішування, так як цей спосіб забезпечує більшу точність
дозування, ніж безперервне дозування, а також через технічну утрудненість
одночасного безперервного дозування великого (більше 10) числа компонентів.
Автоматизовані системи порційного вагового дозування-змішування
випускають зарубіжні фірми: "Buhler", "Sprout Matador", "Ottevanger", "Van
Aarsen", "Awilla" та ін.
Серед різних конструкцій змішувачів періодичної дії для змішування
сипких продуктів найбільший інтерес становлять механічні стрічкові та лопатеві
змішувачі горизонтального типу. Порційні змішувачі, що застосовуються,
відрізняються характером процесу змішування, способом впливу на матеріал,
конструктивними і енергетичними ознаками. На інтенсивність процесу
змішування впливають ємність камери, діаметр стрічкової спіралі, кількість
стрічкових спіралей, навивка спіралей, кут нахилу, крок, ширина та форма
лопаток, частота обертання стрічкової спіралі або лопатевого валу та режим
роботи змішувача.
Окремі змішувачі даної конструкції дозволяють вводити рідкі компоненти,
що є додатковою перевагою, оскільки дозволяє використовувати лінію
основного дозування та змішування для введення рідин без застосування
додаткового змішувального обладнання. Горизонтальні змішувачі періодичної
дії А9-ДСГ-0,1 і А9-ДСГ-0,2 призначені для змішування компонентів
збагачувальних сумішей, а А9-ДСГ-0,5, А9-ДСГ-1,5, А9-ДСГ-2,0 , А9-БСГ-3,0 –
для змішування компонентів комбікормів після порційного дозування
багатокомпонентних вагових дозаторах [12]. Ці змішувачі розроблено Одеським
СКБ «Продмаш». При змішуванні зовнішні спіральні стрічки робочого органу
змішувача переміщують компоненти вздовж камери бік завантаження, а
внутрішні спіральні стрічки – у напрямі. Інші модифікації цієї серії змішувачів
відрізняються габаритними розмірами, компонуванням та деякими технічними
даними.
22

Запропоновано змішувач кормів (рис. 1.6), що включає корпус із
завантажувальними та вивантажувальними патрубками, що розширюється по
ходу руху компонентів, привід, вали.

Рисунок 1.6 – Змішувач кормів: 1 – корпус; 2, 3 – завантажувальний
та вивантажувальний патрубки; 4 – кришка; 5, 6 – вали; 7, 8 –
короткі та довгі пальці; 9 – ребра; 10 - розпилювач;11, 12 – індивідуальні
електроприводи; 13 – знімні кронштейни; 14 – спіраль

На внутрішній стороні кришки розташовані поздовжні та поперечні ребра,
встановлені з можливістю регулювання кута нахилу.
В результаті вивчення всіх вимог, що пред'являються до обладнання для
змішування фірмою «Bühler» (Швейцарія), розроблена конструкція змішувача
періодичної дії, що забезпечує високу гомогенність суміші та високу надійність
роботи змішувача. Основні переваги цих змішувачів: простота та надійність в
експлуатації конструкції змішувача зі стандартним робочим органом у вигляді
спіралей; абсолютна гомогенність одержуваної суміші, швидке і повне
розвантаження змішувача; надійна та стабільна робота пневматичного приводу
вивантажувальної засувки; можливість введення жиру у кількості 1…3 %.
23

Рисунок 1.7 – Робочий орган змішувача

Серед змішувачів, що мають комбінований робочий орган (рис. 1.7)
широко відомий горизонтальний змішувач фірми Simon-Barron, Англія, що
використовується для змішування компонентів комбікормів після порційного
дозування на багатокомпонентних ваг [2]. Змішування здійснюється за
допомогою робочого органу, що складається з внутрішнього шнека та
зовнішньої спіралі. Конструкція робочого органу утворює перехресний потік
суміші та забезпечує швидке та гомогенне змішування.
Високоякісні горизонтальні змішувачі фірми «Hayes Stolz», США
забезпечують швидке та ефективне перемішування, що сприяє підвищенню
продуктивності. Швидке та однорідне змішування здійснюється за рахунок
використання стрічкового шнека унікальної конструкції, центральна спіральна
частина якого забезпечує перемішування продукту в центрі змішувача, а
подвійна зовнішня стрічкова спіраль одночасно спрямовує суміш у
периферійних частинах змішувача у протилежному напрямку (стрічковий
змішувач потрійної дії). Лопаті, що обертаються в протилежному напрямку,
забезпечують на низьких швидкостях ефективне змішування сипких та рідких
продуктів. Оригінальна конструкція рідинного інжектора гарантує рівномірну
подачу рідин та високу якість змішування.
24

Фірма "Sprout Voldron", США випускає горизонтальні змішувачі, робочим
органом у них є чотири плоскі спіралі, навиті навколо горизонтального валу: дві
зовнішні вузькі та дві внутрішні широкі, що переміщують матеріал у
протилежних напрямках. Особливий інтерес представляє змішувач фірми
«Lödige» (Німеччина) з оригінальним робочим органом лемешоподібної форми
(рис. 1.8). Він забезпечує зняття компонентів із внутрішньої поверхні робочої
камери та створює вихровий рух суміші. Лопаті зазвичай зміщені щодо друг
друга на 90 або 180о.

Рисунок 1.8 – Змішувач фірми «Lödige», Німеччина: а – загальний вигляд;
б - вал змішувача з лемешоподібними змішувальними інструментами;
в – додаткові теркові елементи; г -з додатковими ножовими головками;
д – вид багатоступінчастої ножової головки

Фірма Buhler, безперервно вдосконалюючи свої технології, запропонувала
новий швидкісний змішувач «Спідмікс» типу DFML (рис.1.9), який відрізняється
оптимальною геометрією корпусу і лопатей і має час змішування1,5 хвилин при
забезпеченні якісної однорідної суміші.
Конструкція змішувача забезпечує легкість та швидкість очищення
змішувача та лопаток, а також гарантує відсутність недоступних зон. Досить
оригінальної конструкції змішувач пропонує датська фірма Skіold (рис. 1.10).
Механізм змішування реалізований за допомогою підняття продукту похилим
шнеком у верхню частину змішувача і потім розтираючним рухом потоку
продукту під дією сили тяжіння назустріч потоку, що утворюється похилим
шнеком (рис. 1.11).
25

Рисунок 1.9 – Робочий орган змішувача DFML фірми
«Bühler», Швейцарія

Розглянуті конструкції змішувачів періодичної дії містять різні
змішувальні органи. Здебільшого для змішування компонентів
використовуються робочі органи, виконані у вигляді різних комбінацій
спіральних стрічок. Вони добре зарекомендували себе у роботі з сипучим
продуктом.
Аналіз конструкцій стрічкових та лопатевих змішувачів періодичної дії
показує, що змішувачі зарубіжних фірм, таких як: «Bühler» Швейцарія; «Hayes
Stolz» США; «Amandus Kahl» Німеччина та інші мають переваги, порівняно з
вітчизняними моделями. В окремих конструкціях зарубіжних змішувачів цикл
змішування скорочено до 3-4 хвилин. Вони мають високу надійність у роботі та
забезпечують високу гомогенність суміші. Робочі органи таких змішувачів
виконані із зносостійких матеріалів, а внутрішня поверхня змішувача, вал та
робочі органи покриті полімерним матеріалом. Змішувачі зарубіжних фірм
мають найкращі показники по питомій витраті електроенергії, продуктивності та
матеріаломісткості [5].

26

Рисунок 1.10 – Горизонтальний Рисунок 1.11 – Робочий орган
спіральний змішувач типу MRH змішувача типу MRH фірми «Münch
фірми «Münch Edelstahl» Edelstahl», Німеччина

На основі проведеного аналізу науково-технічної літератури встановлено,
що перспективним пристроєм для розчинення макро- та мікродобавок слід
вважати відомий пристрій [15].
У всіх випадках при змішуванні сухого жому з макро-і мікродобавками
потрібно часткове або повне попереднє розчинення добавок у підігрітій мелясі.
Процес розчинення добавок у мелясі є тривалим за часом і відбувається із
поглинанням тепла. Кількість розчину та швидкість змішування смакових
компонентів більшою мірою залежить від відсоткового вмісту карбаміду в мелясі
та температурного режиму процесу змішування.
Для розробки технологічного режиму розчинення та вихідних даних для
проектування різних змішувальних пристроїв необхідно визначати кількість
розчиненого в мелясі карбаміду за різної температури і залежність в'язкості
амідної меляси від вмісту карбаміду в ній. Так як розчинення карбаміду
супроводжується поглинанням тепла, то для підтримки оптимальної
температури меляси протягом всього процесу розчинення необхідно змішувач
забезпечити підігріваючою сорочкою.
Відомий змішувач, конструкція якого представлена на рис. 1.12.
Розглянутий змішувач [29] складається на корпуси, всередині якого
розташовані приймач для макро-і мікродобавок, циркуляційна труба та паровий
змійовик. У нижній частині приймач забезпечений вікнами для надходження
меляси та рифлями для розподілу добавок, а внизу циркуляційної труби
27

розташована турбінка, що забезпечує циркуляцію меляси та розчину. Для
запобігання спінювання розчину та покращення умов розчинення добавок в
корпусі змішувача встановлені грати, що здійснює коливальний рух з частотою
50 Гц. Поряд з цим корпус змішувача забезпечений паровою сорочкою,
патрубками для подачі меляси та пари, а також для відведення розчину та
конденсату.

Рисунок 1.12 – Змішувач: 1-паровий змійовик; 2-циркуляційна труба;
3-корпус; 4-електромагнітний віброприлад; 5-вал; 6-труба; 7-приймач;
8- електродвигун; 9-розподільний диск; 10 - грати; 11-турбінка

Карбамід, надходячи по патрубку в змішувач, потрапляє на розподільний
диск, який приводиться у обертання від електродвигуна, і розкидається по
периметру циркуляційної труби. Меляса, що подається в змішувач, проникає
через вікна в циркуляційну трубу, захоплює частинки добавок і захоплює їх вниз.
Проходячи через змійовик, меляси та добавки локально підігріваються до
температури 95 - 100 °С, що забезпечує швидке та максимальне їх розчинення.
Турбінка створює турбулентне перемішування компонентів, інтенсифікуючи
28

тим самим процес розчинення макро-і мікродобавок у мелясі. Додана порція
конденсату попередньо перед подачею добавок сприяє прискоренню їх
розчинення.
При цьому використовується конденсат, що утворюється в результаті
підігріву обладнання цеху амідо-мінерального жому.
Температура суміші в змішувачі та циркуляційній трубі контролюється
термометрами опору і підтримується постійно в межах, що відповідають
оптимальному режиму розчинення смакових добавок.
Завдяки постійній циркуляції меляси та розчину в даному змішувачі
запобігає можливості розкладання цукру при зазначеній температурі, спливанню
та комкованню карбаміду на поверхні, а також створюються хороші умови для
створення розчинника великої питомої продуктивності та автоматизації процесу
розчинення.
Однією з основних умов виробництва високоякісних гранул є отримання
збагаченої однорідної маси з рівномірно розподіленими в ній макро- та
мікродобавками. В даний час для цих цілей використовуються різні змішувачі,
що застосовуються в комбікормовій промисловості, в яких смакові розчини,
подаються за допомогою форсунок або парових ежекторів.
Основний недолік існуючих змішувачів - їх мала продуктивність, високі
трудовитрати, нерівномірність перемішування, що не дозволяє отримувати
гранули рівної міцності та щільності та належної якості.
Механічні форсунки для розпилення, часто забиваються і не забезпечують
точність і рівномірність подачі компонентів, а використання з цією метою парові
ежектори призводять до зайвого зволоження суміші. Останнє викликає її
псування, погіршує умови гранулювання внаслідок виділення вологи із суміші
та скорочує термін зберігання гранул.
З аналізу літературних даних встановлено, що рівномірне змішування
сухого жому з мелясою і розчиненими в ній добавками і розподіл її по всьому
обсягу суміші забезпечується при подачі розчину тонко розпорошеному стані,
що досягається за допомогою відцентрового розпилювального диска. Внаслідок
29

великої питомої поверхні диспергованих частинок розчину при змішуванні його
із сухим жомом досягається рівномірний розподіл по всьому об'єму маси та
покращується якість одержуваних гранул. Відомо, що з підвищенням
температури розчину змінюється його в'язкість та щільність факела розпилу, що
характеризується відстанню від осі обертання розпилювального відцентрового
диска, яке також змінюється.
При розробці та конструюванні нових типів змішувачів ця характеристика
є найважливішою при визначених габаритах розмірів камери диспергатора
жомового змішувача.
Відома конструкція змішувача, представлена на рис. 1.13. Розроблений
змішувач складається з швидкохідної мішалки, всередині якої обертається
горизонтальний вал із закріпленими на ньому у гвинтовій лінії пальцями з
лопатками. За допомогою цих лопаток відбувається інтенсивне перемішування
компонентів та одночасне просування суміші до патрубка. Вал мішалки
приводиться в обертання від електродвигуна через клинопасову передачу. На
передній честі корпусу мішалки встановлений турнікет, який розпушує масу, і
камера для рівномірного розподілу компонентів, що змішуються. Усередині
камери диспергатора знаходиться вертикальний вал, укріплений на балках, і
який приводиться в обертання від окремого електродвигуна через клинопасову
передачу. На цьому валу встановлено розпилювальний диск для підігрітої суміші
розчину та тарілчастий розподільник для сухого жому.
Сухий жом дозатором безперервно подається через горловину
диспергатора на тарілчастий розподільник, при цьому одночасно в
розпилювальний диск безперервно надходить підігрітий розчин.
Тарілчастий розподільник рівномірно при обертанні розсіює частинки
сухого жому, відкидаючи їх до конічної поверхні відбійника, який направляє їх
у смолоскип крапель розчину, утворений розпилювальним диском.
Таким чином, в результаті перехрещування потоків, що утворюються,
частинок сухого жому і збагаченого підігрітого розчину і подальшого їх
спільного гравітаційного осідання частинки сухого жому високою
30

гігроскопічності, інтенсивно вбирають розчин, що знаходиться в дрібно
дисперсному стані. Маса, насичена розчином, подається турнікетом у
швидкохідну мішалку, ретельно перемішується і потім видаляється з неї.
З метою збільшення продуктивності розглянутого жомового змішувача в
конструкції його диспергатор встановлений у центрі швидкохідної мішалки, і
рух готової суміші здійснюється у двох протилежних напрямах до різних
патрубків.
Отже, використання розглянутого змішувача спільно з ваговим стрічковим
дозатором повністю вирішує питання автоматизованого отримання гомогенної
суміші сухого бурякового жому зі збагаченим розчином меляси.
В результаті проведеного аналізу конструкцій горизонтальних змішувачів
періодичної дії визначено основні напрямки технічних рішень: застосування
робочих змішувальних органів різної форми, що забезпечують ефективність
змішування; використання різних матеріалів, що підвищують зносостійкість
змішувальних елементів; використання різних пластмас для покриття
змішувальної камери та робочих органів з метою зменшення споживання енергії
та кращого очищення змішувача; використання багатовалкових змішувачів.

Рисунок 1.13 – Швидкісний змішувач: 1-мішалка; 2-електродвигун;
3-відбійник; 4-розподільник жому; 5-розподільний диск;
6-камера-диспергатор; 7-турнікет; 8-лопатки
31

Подальші розробки конструкцій цих змішувачів спрямовані на:
удосконалення робочих змішувальних органів, від яких залежить ефективність
та енергоємність процесу змішування; скорочення циклу змішування;
зменшення матеріаломісткості та зниження споживаної енергії.

32

РОЗДІЛ 2
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ
СУШКИ БУРЯКОВИЧНОГО ЖОМУ В БАРАБАННІЙ СУШАРЦІ

2.1 Експериментальна установка та методика проведення
експерименту

Для вивчення кінетичних залежностей процесу сушіння бурякового жому
розроблена експериментальна установка, що дозволяє отримувати максимально
точні та відтворювані результати. Вихідними положеннями при проектуванні та
виготовленні установки є надійна герметизація, можливість оперативного
контролю та регулювання технологічних параметрів у широкому діапазоні,
надійність та безпека в роботі.

Рисунок 2.1 – Принципова схема барабанної сушарки з канальною
насадкою: 1 – рама; 2 – нагнітаючий вентилятор; 3 - упорно-гвинтовий
пристрій; 4 – повітропровід; 5 – шибер; 6 – електрокалорифер; 7 –"сухий"
термометр; 8 – «мокрий» термометр; 9 - патрубок для введення вологого жому;
10 – завантажувальна камера; 11 - барабан; 12 - канальна насадка; 13 – опорні
ролики; 14 – камера вивантаження; 15 – підпірне кільце; 16 розвантажувальний
фланець; 17 - хромель-копелеві термопари; 18 – куточок; 19 - вимірювач-
регулятор фірми "ОВЕН"; 20 – редуктор; 21 - ланцюгова передача;
22 - електродвигун; 23 –термоанемометр

33

Основні кінетичні закономірності процесу сушіння бурякового жому
нагрітим повітрям.
Дослідження з кінетики сушіння проводяться в безперервному режимі на
експериментальній сушильній установці (рис. 2.1). У цьому вологість продукту
визначається шляхом відбору проб. Для цього виготовлений спеціальний
пристрій, який дозволяє відбирати проби без розгерметизації установки.
Причому відбір проб проводиться у разі середньої довжині сушильного барабана
з визначення рівномірності сушіння продукту. Остаточну вологість жому
визначаємо висушуванням продукту в сушильній шафі при температурі 378 До
згідно з методикою, передбаченою ТУ ОСТ 18 – 22 – 81 «Жом сушений».
Параметри процесу сушіння в кожному досвіді підтримуються постійними
в інтервалі значень: температура сушильного агента (повітря) на вході в
сушильний барабан Тв = 373…433 K, витрата повітря Vв = 0,8…1,5 м3/с, питоме
навантаження qуд = 8…32 кг/м3, частота обертання барабана n = 1…3 хв-1,
початкове вологовміст жому Uн = 0,8%, рекомендована кінцева вологовміст Uк =
0,1... 0,12%. Кут нахилу сушильного барабана у всіх дослідах становить
приблизно 3-50.

2.2 Кінетичні закономірності сушіння бурякового жому

Криві сушіння, швидкості сушіння та криві нагріву бурякового жому
сушильним агентом (повітрям) при різних режимних параметрах процесу
представлені рисунки 2.2-2.6.
Збільшення температури повітря від 373 до 433 К веде до зростання
швидкості сушіння, отже до скорочення тривалості процесу. При збільшенні
швидкості сушіння період прогріву скорочується, а крива виглядає менш
пологою. Збільшення швидкості руху повітря також прискорює процес
висушування та видалення вологи з поверхні матеріалу проходить найбільш
інтенсивне. При збільшенні питомого навантаження матеріалу на поверхню
канальної насадки підвищується опір матеріалу, що уповільнює процес сушіння.
34

Збільшення частоти обертів сушильного барабана призводить до інтенсифікації
процесу.
Характер зміни кривих відповідає періодам прогріву, постійної та спадної
швидкості сушіння. Процес сушіння бурякового жому в барабанній сушарці
починається з прогріву продукту, і все тепло припадає на нагрівання продукту,
що видно на кривих нагріву, випаровування основної вологи припадає на період
постійного сушіння.

Рисунок 2.2 – Криві сушіння та швидкості сушіння
бурякового жому при різних температурах сушильного агенту
(n = 2 хв-1; V = 1,15 м3/с)
Позначення кривих:
1 - крива сушіння при температурі Тв = 433о К
2 - крива сушіння при температурі Тв = 413о К
3 - крива сушіння при температурі Тв = 393о К
4 - крива сушіння при температурі Тв = 373о К
35

Криві нагріву бурякового жому при різних температурах
сушильного агенту
Рисунок 2.3 – Кінетичні криві процесу сушіння бурякового жому в
барабанній сушарці:
а – криві сушіння U = f(τ) (1-4) та швидкості сушіння dU/dτ = f(τ) (1-4)
бурякового жому при різних температурах сушильного агенту; б – криві нагріву
Tв = f(τ) бурякового жому при різних температурах сушильного агенту, K
36

Криві сушіння бурякового жому при різні витрати повітря в сушильному
барабані (Tв=393оК; n=2 хв.-1)

Рисунок 2.4 – Криві сушіння U = f(τ) (1-3) та швидкості сушіння
dU/dτ = f(τ) (1-3) жому при різному витраті повітря в сушильному барабані

Позначення кривих: 1 - при витраті повітря у барабані Vв=1,5 м3/с;
2 - при витраті повітря у барабані Vв=1,15 м3/с;
3 - при витраті повітря у барабані Vв=0,8 м3/с
37

Криві сушіння бурякового жому при різному питомому навантаженні
барабана; (Tв=393 Ко; n=2 хв-1;Vв=1,15 м3/с)

Рисунок 2.5 – Криві сушіння U = f(τ) (1-3) та швидкості сушіння
dU/dτ = f(τ) (1-3) бурякового жому при різному питомому навантаженні

Позначення кривих: 1 - при питомому навантаженні qуд = 8 кг/м3;
2 - при питомому навантаженні qуд = 16 кг/м3;
3 - при питомому навантаженні qуд = 32 кг/м3
38

Криві сушіння та швидкості сушіння бурякового жому при різній
частоті обертання сушильного барабана (Tв = 393 К; Vв = 1,15 м3/с)

Рисунок 2.6 – Криві сушіння U = f(τ) (1-3) та швидкості сушіння
dU/dτ = f(τ) (1-3) бурякового жому при різній частоті обертання
сушильного барабана

Позначення кривих:1 - за частоти обертання барабана n=3 хв-1;
2 - за частоти обертання барабана n=2 хв-1;
3 - при частоті обертання барабана n=1 хв-1

Таким чином, можна зробити висновок, що даний спосіб енергопідведення
дозволяє зберегти переваги сушіння нагрітим повітрям і при цьому знизити
температуру матеріалу для підвищення якості готового продукту.

39

2.3 Математична інтерпретація кінетичних закономірностей

В результаті математичної обробки кінетичних закономірностей були
отримані критеріальні рівняння (2.1) та (2.2), що описують процес теплообміну
між матеріалом та сушильним агентом.
Для періоду постійної швидкості сушіння:
(2.1)
Для періоду зменшення швидкості сушіння:
(2.2)
де Nu - критерій Нуссельта;
Re – критерій Рейнольдса;
Pe - критерій Пекле;
Gu – критерій Гухмана.
Залежності (2.1) та (2.2) справедливі в наступних інтервалах зміни
режимних параметрів: температура сушильного агенту (повітря) на вході в
сушильний барабан Тв = 373…438 K, витрата повітря Vв = 0,9…1,6 м3/с, питоме
навантаження qуд = 8 ... 32 кг/м3, частота обертання барабана n = 1,5...4 хв-1,
початковий вміст вологи Uн = 0,9%, рекомендована кінцевий вологовміст Uк =
0,15...0,14%. Кут нахилу сушильного барабана у всіх дослідах складає приблизно
3-5˚. [2, 8, 9, 10].

2.4 Експериментально – статистичне дослідження процесу сушіння
бурякового жому
2.4.1 Обґрунтування інтервалів варіювання вхідних
та вихідних факторів

Для дослідження взаємодії різних факторів, що впливають на процес
сушіння бурякового жому перегрітою парою зниженого тиску, застосовуються
математичні методи планування експерименту [11, 14, 17]. Математичний опис
40

цього процесу може бути отримано емпірично. При цьому математична модель
має вигляд рівняння регресії, яке знайдено статистичними методами на основі
експериментів.
Математична модель досліджуваного процесу представлена у вигляді
полінома другого ступеня:
(2.3)
де bo – вільний член рівняння, рівний середній величині відгуку за умови, що
фактори які розглядаються, знаходяться на середніх, «нульових», рівнях; X –
масштабовані значення факторів, які визначають функцію відгуку та піддаються
варіюванню; bij – коефіцієнти двофакторної взаємодії, що показують, наскільки
змінюється ступінь впливу одного фактору при зміні величини іншого; bii –
коефіцієнти квадратичних ефектів, що визначають нелінійність вихідного
параметра від розглянутих факторів; i, j – індекси факторів; n – число факторів у
матриці планування.
Вибираємо такі основні фактори, що впливають на процес сушіння
бурякового жому:
Х1 - температура сушильного агенту на вході в сушильний барабан, К;
Х - витрата сушильного агенту (повітря), м3
2 /с;
X3 - питоме навантаження бурякового жому на сушильний барабан, кг/м3;
Х4 - частота обертання сушильного барабана, хв.-1.
Вибір інтервалів зміни вхідних факторів обумовлений технологічними
умовами процесу сушіння бурякового жому в активних гідродинамічних
режимах, можливістю винесення частинок матеріалу із сушильної камери, а
також техніко-економічними показниками процесу. Критеріями оцінки впливу
вхідних факторів на процес сушіння бурякового жому є: Y1 - питомі
енерговитрати процесу сушіння, віднесені на 1 кг випареної вологи, (кВт год)/кг;
Y2 – волога напруга сушильної камери, кг/(м3∙год).
Вибір критеріїв оцінки Y обумовлений їх найбільшою значимістю для
процесу сушіння бурякового жому. Так, Y1 визначає енергоємність процесу та є
41

важливим показником в оцінці його енергетичної ефективності, Y2 визначає
продуктивність процесу сушіння та безпосередньо пов'язаний з його швидкістю.
Програма дослідження була закладена в матрицю планування експерименту.
Для дослідження застосовуємо центральне композиційне планування та
повний факторний експеримент (ПФЕ). Число дослідів у матриці планування для
чотирьох вхідних параметрів дорівнює 32. Порядок дослідів упорядили за
допомогою таблиці випадкових чисел, що унеможливлює вплив
неконтрольованих параметрів на результати експерименту. При їх обробці
застосовуємо такі статистичні критерії: Кохрена, Стьюдента, Фішера. В
результаті отримуємо нелінійні рівняння регресії, що описують цей процес:
(2.4)
(2.5)

2.4.2 Оптимізація процесу сушіння бурякового жому
в барабанній сушарці

Завдання оптимізації сформульовано наступним чином: знайти такі
режими роботи сушарки, які б у широкому діапазоні зміни вхідних параметрів
процесу сушіння доставляли мінімум напруги вологості сушильної камери. На
рисунках 2.7-2.8 представлені залежності питомих енерговитрат та вологої
напруги від вхідних параметрів. Питомих енерговитрат і загальна математична
постановка задачі оптимізації представлена у вигляді наступної моделі:
42

(2.6)

Рисунок 2.7 – Залежність питомих енерговитрат від вхідних параметрів

Рисунок 2.8 – Залежність вологої напруги сушильного барабана від
вхідних параметрів
43

В результаті було отримано раціональні інтервали зміни параметрів:
Х1 = 373 ... 420о К; Х2 = 1,15 ... 1,30 м3/с; Х3 = 8...29 кг/м3; Х4 = 1,10 ... 2,35 хв-1
Для перевірки правильності результатів було поставлено ряд паралельних
експериментів. При цьому середньоквадратична помилка не перевищувала 5 %.

44

РОЗДІЛ 3
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ СУШКИ
БУРЯКОВОГО ЖОМУ В БАРАБАННІЙ СУШАРЦІ
3.1 Моделювання процесу сушки

Частинка жому представлена у вигляді паралелепіпеда, в якій перенесення
теплоти та маси обумовлено фазовими перетвореннями та описується
диференціальними рівняннями матеріального та теплового балансів [4, 6, 11]:
(3.1)
(3.2)
де С - концентрація розподіленої вологи, кг/кг; Т-температура, K; τ - час, с;
–тепло, яке діє в даній точці, Вт/м3; q − питома теплота фазового
перетворення; rс – питома теплота пароутворення, кДж/кг; с – питома
теплоємність продукту, кДж/(кг К); ρ0− щільність продукту, що висушується,
кг/м3; λ− коефіцієнт теплопровідності сухого продукту, Вт/(м К); k-коефіцієнт
провідності, м2/c; відносний коефіцієнт термодифузії
вологого матеріалу, кг /(кг. K). Для досягнення кінетичної відповідності між
розрахунковими та експериментальними даними у кожній точці частинки
бурякового жому в момент часу τ = 0 задаються координати у тривимірному
просторі. Вважається, що для будь-якого τ на інтервалі часу, де τк−час сушіння,
відомі швидкість сушіння продукту ∂u(t) / ∂τ і зміна лінійних розмірів частинки
продукту, що висушується від часу: l1 = l1(τ), l2 = l2(τ), l3 = l2(τ). В межах частинки
жому відбувається теплообмін із середовищем, що має температуру tс.
Відповідно до (3.1)–(3.2) пропонується алгоритм чисельного вирішення
нестаціонарного крайового завдання теплопровідності зі змінними
тепломасообмінними коефіцієнтами продукту, що висушується, граничними і
45

початковими умовами, а також фазовим переходом з рухомою межею розділу
фаз.
Рівняння теплопровідності з рухомими межами, за умови, що теплові
масообміні коефіцієнти постійні на інтервалі часу, представлялося у вигляді
рівняння теплопровідності з нерухомими межами:
(3.3)
Початкові умови:
(3.4)
Граничні умови:
(3.5)
Система рівнянь (3.3)–(3.5) приведена до безрозмірного вигляду:
(3.6)
(3.7)
46

(3.8)
Для вирішення задачі нестаціонарної теплопровідності (3.3)–(3.8)
використано зональний метод розрахунку температурних полів при сушінні
бурякового жому. Процес сушіння розбивався на деякі часові інтервали. У межах
кожного інтервалу геометрична форма частки: щільність, теплофізичні та
масообміні показники, початковий розподіл температури і вміст вологи за
обсягом частинки, а також щільність масового і теплового потоку з вологою, що
випарувалася, постійні.

3.2 Перевірка результатів моделювання

Наведено математичну модель, яка описує розподіл полів температур і
вмісту вологи в частинці бурякового жому прямокутної форми при сушінні. Як
вихідні рівняння були прийняті диференціальні рівняння матеріального та
теплового балансів, в якій перенесення теплоти та маси обумовлений фазовими
перетвореннями. Для вирішення математичної моделі розроблено алгоритм
чисельного рішення нестаціонарного крайового завдання теплопровідності зі
змінними тепловими масообмінними коефіцієнтами висушуваного продукту,
граничними та початковими умовами, а також фазовим переходом з рухомим
граничним поділом фаз. Вихідна система рівнянь приведена до безрозмірного
виду. Для вирішення задачі нестаціонарної теплопровідності використано
зональний метод розрахунку температурних полів при сушінні бурякового жому.
Процес сушіння розбивався на деякі часові інтервали. В межах кожного
інтервалу геометрична форма частинки, її щільність, теплофізичні та
масообмінні характеристики; початковий розподіл температури і вологовмісту
за обсягом частинки, а також щільність масового і теплового потоку з вологою,
47

що випарувалася. Зональний метод розв'язання задачі нестаціонарного
тривимірного рівняння теплопровідності для паралелепіпеда з урахуванням
внутрішніх джерел теплоти було перевірено за експериментальними даними
стаціонарного сушіння бурякового жому з використанням вихідних даних.
Для реалізації зонального методу отримано залежності зміни лінійного
розміру частинки бурякового жому по просторовій координаті х та її вмісту
вологи в процесі сушіння. При постійних значеннях вмісту вологи і розмірів
частинки, що висушується, методом машинного експерименту знайдені поточні
значення коефіцієнта фазового перетворення за умови максимального
зближення розрахункових і експериментальних даних. Запропонований метод
розрахунку розподілу температурних полів і полів вмісту вологи при сушінні
бурякового жому в змінних режимах з використанням тривимірного рівняння
теплопровідності показав відповідність розрахункових та експериментальних
даних з похибкою моделювання 9%. Отримані результати були використані для
розробки двох ступеневого способу сушіння бурякового жому.
Запропонований метод розрахунку двоступінчастого сушіння бурякового
жому дозволив забезпечити максимальну кінетичну відповідність при
практичній реалізації температурних режимів в області допустимих
технологічних властивостей продукту, що висушується.
Процес сушіння полягає в перенесенні вологи, що знаходиться в
капілярно-пористому тілі, в пароподібний стан і видалення пари в навколишнє
середовище. Наявність фазових перетворень, неоднорідності істотно ускладнює
математичне моделювання процесу сушіння. Більше того, технологічні вимоги
сушіння переважну більшість продуктів рослинного походження призводять до
необхідності застосування змінних режимів. Тому питання математичного опису
процесів сушіння при різних технологічних параметрах в умовах стаціонарного
режиму та їх використання для моделювання процесів сушіння у змінному
режимі набувають принципового значення у вирішенні оптимізаційних завдань.
Дуже перспективним у цьому напрямі є уявлення безперервного процесу у
вигляді дискретних значень за часом, коли задається часовий інтервал
48

дискретизації, в якому параметри сушильного агенту та теплофізичні
характеристики продукту набувають фіксованих значень. В основі відновлення
безперервного процесу сушіння за його тимчасовими інтервалами використана
теорія апроксимації, тобто наближення опису математичного об'єкта сушіння до
вихідного з допустимою похибкою.
Як правило, температурні режими при сушінні харчової рослинної
сировини визначають інтенсивність і тривалість процесу, а значення
температурних градієнтів продукту визначають його якість. Через складність
експериментального визначення полів температур у одиничних частинках
принципово важливим є розробка методів моделювання, що забезпечують
високу точність та достовірність одержаних результатів, що безпосередньо
пов'язано з розробкою сушильної техніки нового покоління.

49

РОЗДІЛ 4
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ І МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ
ПРОЦЕСУ ЗМІШУВАННЯ СУХОГО БУРЯКОВИЧНОГО ЖОМУ З
РЕЦЕПТУРНИМИ КОМПОНЕНТАМИ
4.1 Експериментальна установка та методика проведення
експерименту в змішувачі

Складність явищ, що відбуваються в змішувачі, ускладнюють математично
точно виразити картину розподілу компонентів в залежності від їх фізико-
механічних властивостей, технологічних та конструктивних факторів. Тому
основний шлях дослідження процесу змішування – експериментальний.
Змішувачі (рис. 4.1, 4.2) є змішувачами універсальної дії та призначені для
перемішування сипких матеріалів, а також сумішей різної в'язкості від рідких до
напівтвердих.

Рисунок 4.1 – Загальний вид змішувача

Змішувачі мають такі переваги:
- Конструкція перемішуючих органів забезпечує ефективне приготування
суміші різних складів за мінімальний часовий проміжок;
- Змішувачі можуть вбудовуватися у виробничі лінії та складні
технологічні системи;
50

– Управління змішувачем забезпечує зручність в обслуговуванні та роботі;
– Регулювання частоти обертів лопатей дозволяє оператору в широкому
діапазоні змінювати режим приготування суміші;
–Технологічність конструкції та запас міцності забезпечують багаторічну
експлуатацію при двозмінному режимі роботи.

Рисунок 4.2 – Схема змішувача з робочим органом

У змішувальній ємності знаходяться дві горизонтально розташовані
лопаті, що обертаються в протилежних напрямках з різними швидкостями.
Під впливом лопатей матеріал, що перемішується, здійснює складний
просторовий рух всередині ємності і відчуває значні деформації зсуву і стиску,
що забезпечують рівномірний розподіл компонентів за обсягом замісу.
При попаданні матеріалу в зону між лопатою та корпусом змішувальної
ємності відбувається його розминання, а коли матеріал виходить із зони впливу
лопаті, то відразу підхоплюється другою лопатою. Вивантаження готової суміші
виконується поворотом змішувальної ємності щодо станини або вивантаженим
шнеком.
Таким чином, використання запропонованого змішувача дозволить
скоротити тривалість технологічного циклу отримання готової суміші, а, отже,
51

знизити питомі енерговитрати на змішування при досягненні найкращої
однорідності одержуваної суміші.

4.2 Кінетичні закономірності процесу змішування

Дослідження з кінетики змішування проводяться у безперервному режимі
на змішувачі. Коефіцієнт варіації визначається шляхом відбору проб. Для цього
виготовлений спеціальний пристрій, який дозволяє відбирати проби.
Відбір проб здійснюється за середньою довжиною змішувача. Остаточний
коефіцієнт варіації визначаємо дослідним шляхом.
Параметри процесу змішування в кожному досліді підтримуються
постійними в інтервалі значень: частота обертання робочого органу змішувача n
= 30 - 140хв-1, ступінь заповнення бункера 0,2 - 1, кількість введеної меляси См =
10-15%, час змішування 70-220 с початковий коефіцієнт варіації К = 35,
рекомендований коефіцієнт варіації 4-6%.
Криві змішування бурякового жому та підігрітої меляси при різних
режимних параметрах процесу представлені на рисунках 4.3-4,6. Збільшення
частоти обертання робочого органу змішувача від 30 до 140хв−1 призводить до
зменшення коефіцієнта варіації, отже скорочення часу змішування. При
збільшенні ступеня заповнення камери змішувача коефіцієнт варіації
зменшується, час змішування збільшується. При збільшенні концентрації меляси
в змішувачі зменшується коефіцієнт варіації, а час змішування збільшується.
При збільшенні тривалості змішування коефіцієнт варіації зменшується. При
збільшенні концентрації меляси в змішувачі зменшується коефіцієнт варіації, а
час змішування збільшується. При збільшенні тривалості змішування коефіцієнт
варіації зменшується.
52

Рисунок 4.3 – Криві змішування К=f(τ) (1-3) бурякового жому при різній
частоті обертання робочого органу n, хв-1

Позначення кривих:
1 – крива змішування при частоті обертання робочого органу n = 40хв-1;
2 – крива змішування при частоті обертання робочого органу n = 80хв-1;
3 – крива змішування при частоті обертання робочого органу n = 140хв-1

Рисунок 4.4 – Криві змішування К=f(τ) (1-3) бурякового жому при
різному ступені заповнення змішувача α
53

Позначення кривих:
1 – крива змішування при різній ступені заповнення змішувача α=0,2;
2 – крива змішування при різній ступені заповнення змішувача α=0,6;
3 – крива змішування при різній ступені заповнення змішувача α=1,0

Рисунок 4.5 – Криві змішування К=f(τ) (1-3) бурякового жому при різній
концентрації меляси суміші См, %

Позначення кривих:
1 – крива змішування при різній кількості добавленої меляси См=10 %;
2 – крива змішування при різній кількості добавленої меляси См=12 %;
3 – крива змішування при різній кількості добавленої меляси См=15 %

54

Рисунок 4.6 – Криві змішування К=f(τ) (1-3) бурякового жому при різній
тривалості змішування τ, с
Позначення кривих:
1 – крива змішування при тривалості змішування τ=100 с;
2 – крива змішування при тривалості змішування τ=140 с;
3 – крива змішування при тривалості змішування τ=160 с.

Отже, найбільш значущим параметром при змішуванні є частота обертання
робочого органу.

4.3 Експериментально-статистичне дослідження процесу
змішування
4.3.1 Обґрунтування інтервалів варіювання вхідних та вихідних
факторів

Для дослідження взаємодії різних факторів, що впливають на процес
змішування бурякового жому та нагрітої меляси, застосовуються математичні
методи планування експерименту. Математичний опис цього процесу може бути
отримано емпірично. Тому математична модель має вигляд рівняння регресії,
знайденого статистичними методами з урахуванням експериментів.
Математична модель досліджуваного процесу представлена у вигляді полінома
другого ступеня:
(4.1)
де bo - вільний член рівняння, рівний середній величині відгуку за умови, що
фактори, які розглядаються, знаходяться на середніх, «нульових», рівнях; X -
масштабовані значення факторів, що визначають функцію відгуку та піддаються
варіюванню; bij-коефіцієнти двофакторних взаємодій, що показують, наскільки
змінюється ступінь впливу одного фактора за зміни величини іншого; bii -
коефіцієнти квадратичних ефектів, що визначають нелінійність вихідного
параметра від аналізованих факторів; i, j – індекси факторів; n - число факторів у
матриці планування.
55

Вибираємо такі основні чинники, що впливають процес змішування: Х1 —
частота обертання робочого органу змішувача n, об/хв; Х2 - ступінь заповнення
робочої камери змішувача; X3 - концентрація меляси в суміші, %; Х4 - тривалість
змішування τ, с.
Критеріями оцінки впливу вхідних факторів на процес змішування
бурякового жому з мелясою є: Y1 - питомі енерговитрати процесу змішування
(кВт∙год)/кг; Y2 – неоднорідність змішування, %. Вибір критеріїв оцінки Y
обумовлений їхньою найбільшою значущістю для процесу змішування
бурякового жому з мелясою. Так, Y1 визначає енергоємність процесу і є
важливим показником в оцінці його енергетичної ефективності, Y2 визначає
продуктивність процесу змішування та безпосередньо пов'язаний з його
швидкістю.
Для дослідження застосовуємо центральне композиційне планування та
повний факторний експеримент ПФЕ. Число дослідів у матриці планування для
чотирьох вхідних параметрів дорівнює 32. Порядок дослідів за допомогою
випадкових чисел, що унеможливлює вплив неконтрольованих параметрів на
результати експерименту. В результаті отримуємо нелінійні рівняння регресії,
що описують цей процес:
(4.2)
(4.3)
Аналіз рівнянь регресії (4.2) і (4.3) дозволяє виділити фактори, що
впливають на процес який розглядається. На критерії оцінки найбільше впливає
частота обертання робочого органу змішувача, найменший – тривалість
56

змішування. Причому знак плюс перед коефіцієнтом при лінійних членах вказує
на те, що при збільшенні вхідного параметра значення вихідного параметра
збільшується.

4.3.2 Оптимізація процесу змішування сухого бурякового жому з
рецептурними компонентами

Завдання оптимізації сформульовано наступним чином: знайти такі
режими роботи змішувача, які в широкому діапазоні зміни вхідних параметрів
процесу змішування доставляли мінімум питомих енерговитрат процесу
змішування і мінімум неоднорідності суміші. На рисунках 4.7, 4.8 представлені
залежності питомих енерговитрат та коефіцієнта неоднорідності змішування від
вхідних параметрів процесу. Загальна математична постановка задачі
оптимізації представлена у вигляді наступної моделі:
(4.4)

Рисунок 4.7 – Залежність питомих енерговитрат від вхідних параметрів
57

Рисунок 4.8 – Залежність коефіцієнта неоднорідності від вхідних
параметрів

Для перевірки правильності результатів було поставлено ряд паралельних
експериментів. Отримані результати потрапляли до розрахованих інтервалів за
всіма критеріями якості. При цьому середньоквадратична помилка не
перевищувала 5%. На основі експериментальних та теоретичних даних
запропоновано модернізацію конструкції робочого органу змішувача.
Змішувач (рис. 4.9) містить корпус 1 із завантажувальними патрубками 2 і
форсунками 3, має три послідовно розташованих камери 4, 5 і 6. Усередині
корпусу 1 розташовані швидкохідний 7 і тихохідний 8 вали, причому
швидкохідний вал 7 розташований усередині тихохідного валу 8 і проходить
через три камери.
У першій камері 4 встановлений швидкохідний вал 7 з розташованими
спочатку двома очищаючими лопатями 9, а потім лопать 10. Очищаючі лопаті 9
на швидкохідному валу 7 і опора 11 між першою 4 і другий камерами 5 камери
корпусу змішувача 1 мають профіль, відповідний профілю лопаті. У верхній
58

частині першої 4 камери розташовані форсунки 3 для подачі рідких і в'язких
компонентів. Через другу 5 і третю камери 6 проходить тихохідний вал 8, який
приводиться в обертання від швидкохідного валу 7 за допомогою планетарної
зубчастої передачі, розташованої в опорі 11 між першою 4 і другою камерами 5
корпусу 1.
Ця планетарна передача забезпечує протилежний напрям обертання водил
14 і валу 8, центрального колеса 12, на якому жорстко кріпиться вал 8, так як
передатне відношення i має негативне значення числа зубів зубчастих коліс 12 і
13. У другій камері 5 тихохідний вал 8 забезпечений конусоподібними лопатями
16 (рис. 4.9 в).
Внутрішня циліндрична поверхня другої камери 5 корпусу змішувача 1
забезпечена зубчастим вінцем 17, взаємодіє з зубчастим колесом 18, підшипник
кочення якого 19 насаджений на вісь 20, причому вісь закріплена на стійкі 21,
яка приварена до тихохідного валу 8, а до торцевої частини зубчастого колеса 18
жорстко закріплена рамна мішалка 22 (рис. 4, в) на тихохідному валу 8 у другій
камері 5 між лопатями 16 у площині, перпендикулярної осі валу 8, встановлені
стрічкові спіралі 23, що приводяться в обертання за допомогою конічних
зубчастих коліс 20 від швидкохідного валу 7 (рис. 4.9 а та в). При цьому зубчасті
колеса утворюють просторову зубчасту передачу для передачі обертання між
валами, осі яких перетинаються.
У пропонованій конструкції змішувача стрічкові спіралі 23 встановлені під
кутом до центральної осі і обертаються з великою кутовою швидкістю, що
дозволяє забезпечити як турбулізацію багатофазної суміші, що містить
компоненти з різною дисперсністю частинок, так і збільшити пропускну
здатність, а отже продуктивність змішувача.
На тихому валу, що знаходиться в третій камері 6, 8 жорстко закріплений
одно західний шнек 25 зі змінним кроком витків.

59

60

Рисунок 4.9 – Змішувач з зигзагоподібним робочим органом

(а) – загальний вигляд; (б) - поздовжній розріз опори 5 з планетарним
зубчастим; (в) – переріз Б-Б та переріз В-В; г) поздовжній розріз камери
змішувача 5:
1 – корпус; 2 – завантажувальні патрубки; 3 – форсунки; 4-6 - камери;
7, 8 – швидкохідний та тихохідний вали; 9 - очищувальні лопаті;
10 – зиґзаґові лопаті; 11 - опора; 12 – зубчасті колеса; 13 – внутрішній
вінець; 14 - ведені водила; 15 – сателіти; 16 - конусоподібні лопаті;
17 - зубчастий вінець; 18 – зубчасте колесо; 19 – підшипник; 20 - вісь;
21 – стійка; 22 - рамні мішалки; 23 – спіралі; 24 - конічні зубчасті колеса;
25 – шнек

Рамні мішалки 22 у другій камері 5, що здійснюють обертання навколо
власної осі при русі внутрішньої поверхні камери 5 за допомогою взаємодії вінця
17 і зубчастого колеса 18, здійснюють витіснення змішуваних високов'язких
компонентів із застійних зон змішувача між камерами 4 і 5.
Робочими органами, конусоподібними лопатями 16 і стрічковими
спіралями 23, створюються три види руху суміші в змішувачі: тангенціальне,
радіальне та осьова течії. При тангенціальній течії суміш у змішувачі рухається
переважно по концентричних колах, паралельних площині обертання робочих
61

органів. Перемішування відбувається за рахунок вихорів, що виникають на їх
краях.
Якість перемішування буде найгіршим, коли швидкість обертання суміші
дорівнює швидкості обертання робочих органів (конусоподібних лопатей 16 та
стрічкових спіралей 23). Радіальний перебіг характеризується спрямованим
рухом суміші від осі обертання до стінок змішувача перпендикулярно осі
обертання валів 7 і 8. Осьовий перебіг компонентів суміші спрямовано
паралельно осі обертання валів 7 і 8.

62

РОЗДІЛ 5
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

5.1. Удосконалена конструкція барабанної сушарки
для бурякового жому

Застосовувані в різних галузях промисловості агрегати барабанного типу
дуже різноманітні і відрізняються за своїм призначенням, конструктивним
виконанням, а також за режимом роботи. Барабанні сушильні агрегати набули
широкого поширення в сушінні різних сипких матеріалів. Основним елементом
барабанних сушарок є горизонтальний або похилий циліндричний барабан, що
обертається всередині якого переміщуються по довжині та сушиться сипкий
продукт.
Барабанна сушарка для бурякового жому представлена рисунку 5.1.

Рисунок 5.1 – Барабанна сушарка для бурякового жому: 1, 2 – секції
нерухомого циліндричного кожуха; 3, 4 – підшипники кочення; 5, 6 – секції
перфорованого барабана; 7 – завантажувальний пристрій; 8 - патрубок для
подачі гарячого повітря; 9 - патрубок для подачі перегрітої пари; 10 - патрубок
для відведення відпрацьованого повітря; 11 – отвори для відведення
63

відпрацьованої перегрітої пари; 12, 13, 14 - торцеві стінки; 15 – горизонтальний
циліндр; 16 – шнек; 17, 19, 20 – електродвигун; 18, 21, 22 – зубчаста передача;
23 –отвір; 24 - заслінка; 25 - бункер для вивантаження матеріалу; 26 – патрубок
для відведення відпрацьованої перегрітої пари

Барабанна сушарка для бурякового жому має нерухомий циліндричний
кожух, що включає секції 1, 2. Концентрично секціям кожуха в підшипниках
кочення 3, 4 встановлені секції 5, 6 перфорованого барабана. Барабанна сушарка
також містить завантажувальний пристрій 7, патрубок для подачі гарячого
повітря 8 секцію 5, патрубок для подачі перегрітої пари 9 секцію 6, розміщені під
кутом природного укосу дисперсного матеріалу щодо горизонту, патрубок для
відведення відпрацьованого повітря 10 і отвори для відведення відпрацьованої
перегрітої пари 11, розташовані у верхній частині торцевої стінки 12 секції 2
нерухомого кожуха.
На виході з секції 5 перфорованого барабана в торцевій стінці 13 і на вході
в секцію 6 перфорованого барабана в торцевій секції 14 співвісно встановлений
у підшипниках кочення 3, горизонтальний 4 циліндр 15, на внутрішній поверхні
якого закріплений шнек 16. Причому через центр 16 проходить горизонтальна
вісь 17, що спирається на підшипник кочення 18. Обертання секцій 3 з 6
відповідно електродвигунів 21, 22 та зубчастих передач 23, 24.
У барабанній сушарці передбачено отвір 25 із заслінкою 26 для виведення
висушеного жому з секції 6 перфорованого барабана в бункер для вивантаження
матеріалу 27, який у свою чергу забезпечений патрубком для відведення
відпрацьованої перегрітої пари 28.
Барабанна сушарка для бурякового жому працює наступним чином.
Вихідний матеріал через завантажувальний пристрій 7 надходить
всередину першої секції 5 перфорованого барабана обертається і піддається
сушінню в пересипається шарі гарячим повітрям, який подається через патрубок
8. Відпрацьоване повітря надходить в секцію 1 нерухомого циліндричного
кожуха і далі відводиться із сушарки через патрубок 10.
Підсушений буряковий жом направляється в горизонтальний циліндр, що
обертається 15 і переміщається всередині нього за допомогою шнека 16, який
64

жорстко закріплений на внутрішній поверхні циліндра 15, виключаючи
змішування сушильних агентів у секціях 5, 6 перфорованого барабана.
Далі матеріал потрапляє у другу секцію 6 перфорованого барабана, де
здійснюється його сушіння до кінцевої вологості перегрітою парою, яка
подається через патрубок 9. Сухий буряковий жом через отвір 25 надходить у
бункер для вивантаження матеріалу 27 і потім виводиться з сушарки. Час
знаходження матеріалу в сушарці, і кінцева вологість його регулюється за
допомогою заслінки 26.
Частина відпрацьованої перегрітої пари надходить у бункер 27 через отвір
25, а решта через отвори 11, розташовані у верхній частині торцевої стінки 12
секції 2 нерухомого кожуха, після чого видаляється вся відпрацьована перегріта
пара. від сушарки через патрубок 28. Таким чином, пропонована барабанна
сушарка дозволяє:
- підвищити якість готового матеріалу, оскільки передбачено
індивідуальний привід кожної секції перфорованого барабана і як наслідок
посекційне регулювання швидкості обертання перфорованого барабана;
- підвищити інтенсивність проведення процесу сушіння бурякового жому
внаслідок того, що забезпечується посекційне сушіння дисперсного матеріалу
сушильними агентами різного температурного потенціалу, які при цьому не
змішуються і за рахунок можливості регулювання кількості матеріалу, що
перевантажується з однієї секції барабана в другий.

5.2 Спосіб виробництва гранульованого
бурякового жому та лінії виробництва

Пропонована лінія для виробництва гранульованого бурякового жому
представлено рисунку 5.2.
65

Рисунок 5.2 – Лінія для виробництва гранульованого бурякового жому: 1
- підігрівач; 2- змішувач з форсунками 3; низькотемпературну 4 і
високотемпературну сушарки 5; гранулятор 6; охолоджувач 7, теплообмінник-
утилізатор 8; мішалку-розчинник 9, з сорочкою що гріється; паро ежекторну
холодильну машину, що залучає парогенератор (котел) 10, турбіну протитиску
11, ежектор 12, холодильний приймач 13, випарник 14, конденсатор-
пароперегрівач 15, терморегулюючий вентиль 16; дільники потоків 17, 18;
насос для меляси 19; насос для розчиненої суміші 20; насоси 21, 22;
вентилятори 23, 24
66

Лінія включає послідовно з'єднані підігрівач 1; змішувач 2 з форсунками 3;
низькотемпературну 4 і високотемпературну сушарки 5; гранулятор 6;
охолоджувач 7, а також теплообмінник-утилізатор 8; мішалку-розчинник 9, з
сорочкою що гріється; парова ежекторна холодильна машина, що включає
парогенератор (котел) 10, турбіну протитиску 11, ежектор 12, холодильний
приймач 13, випарник 14, конденсатор-пароперегрівач 15, терморегулюючий
вентиль 16; дільники потоків 17, 18; насос для меляси 19; насос для розчиненої
суміші 20; насоси 21, 22; вентилятори 23, 24.
Пропонований спосіб виробництва гранульованого бурякового жому
реалізується на лінії наступним чином.
Спочатку вихідну мелясу насосом 19 направляють у підігрівач 1 для її
підігріву до температури 60...75 °С, а потім вводять за допомогою форсунок
3змішувач 2 у кількості 14...16 % до маси одночасно подається в змішувач 2
віджатого до вмісту сухих речовин 15...17 % бурякового жому. Отриману суміш
після змішувача направляють у низькотемпературну сушіння 4, в якому
здійснюють сушіння повітрям з температурою 80...85 °С до вмісту сухих речовин
у суміші 25...27 %. Далі проводять сушіння у високотемпературній сушарці 5
перегрітою парою з температурою 138...145 °С до вмісту сухих речовин у суміші
90…95 % з подальшою її подачею в гранулятор 6. При цьому одночасно на
гранулювання насосом 20 направляють попередньо розчинену в мішалці-
розчиннику 9 при температурі 72…77 °С суміш, що включає 70 % меляси, 18 %
карбаміду та 12 % солей мікроелементів. Причому при гранулюванні кількість
розчиненої суміші з мішалки-розчинника 9 становить 27%, а жом та меляси після
високотемпературної сушарки 5 – 75%. З гранулятора 6 отриманий
гранульований буряковий жом який подають в охолоджувач 7 для охолодження
до температури 19…21 °С холодним повітрям з температурою 12…14°С
подальшою його подачею вентилятором 23 в низькотемпературну сушарку 4.
Відпрацьоване повітря після низькотемпературної сушарки 4 з
температурою 50…52 °З направляють у холодоприймач 13 пароежекторної
67

холодильної машини, де його охолоджують до температури 10…12 °З рахунок
рекуперативного теплообміну з парами холодоагенту. Як холодоагент
використовують воду, яка з випарника 14 виходить у вигляді парів, що мають
температуру 4…6 °С понижений тиск 0,00085…0,00095 МПа, що створюється
внаслідок ежекції холодоагенту робочою парою під тиском 1…1,2 МПа в
ежекторі 12. Після ежектування суміш робочої пари та пари холодоагенту з
тиском 0,4…0,5 МПа направляють конденсатор-пароперегрівач 15 на перегрів
пари до температури 135...140 °С, використовуваного як сушильний агент у
високотемпературній сушарці 5. Утворився в конденсаторі-пароперегрівачі 15
конденсат суміші робочої пари та пари холодоагенту з температурою 140…150
°С подають у гріючу сорочку мішалки-розчинника 9 на підігрів суміші меляси,
карбаміду та солей мікроелементів до температури 70…75 °С. Далі конденсат з
гріючої сорочки мішалки-розчинника 9 насосом 22 направляють у дільник
потоків 18 з якого одну частину через терморегулюючий вентиль 16 повертають
у випарник 14 для підготовки холодоагенту, а іншу частину повертають у
парогенератор (котел) 10 з утворенням контуру рециркуляції. При спалюванні
палива в парогенераторі (котлі) 10 отримують гостру пару тиском 3,5...4,0 МПа,
що подається потім у турбіну протитиску 11, в якій його тиск знижують до 1...1,2
МПа з одночасним виробленням електроенергії.
Відпрацьований перегріту пару після високотемпературної сушарки 5 з
температурою 105...110 °З допомогою дільника потоків 17 поділяють на два
потоки. Один потік після перегріву до температури 135…140 °З конденсаторі-
перегрівачі 15 вентилятором 24 повертають в високотемпературну сушарку 5 з
утворенням контуру рециркуляції, а інший, у кількості випареної вологи у
високотемпературній сушарці 5, подають теплообмінник-утилізатор 8 на
нагрівання до температури 80...82 °С повітря, використовуваного в якості
сушильного агенту в низькотемпературній сушарці 4. конденсат, що утворився в
теплообміннику-утилізаторі 8 відпрацьованого перегрітої пари після сушарки 5
з температурою 97...98 °С насосом 21 направляють у підігрівач 1 на підігрів
меляси до температури 65-70 °С.
68

Таким чином, пропонований спосіб виробництва гранульованого
бурякового жому та лінія для його здійснення дозволяють:
- підвищити кормові властивості бурякового жому внаслідок збагачення
його мелясою, карбамідом та солями мікроелементів;
- знизити витрати на транспортування та зберігання готового продукту за
рахунок його гранулювання;
- підвищити енергетичну ефективність та експлуатаційну надійність
роботи лінії, оскільки передбачено використання пароежекторної холодильної
установки, яка на відміну від теплової насосної установки, найкраща з
енергетичної точки зору на таких підприємствах як цукрові заводи і більш
надійна в умовах реальної експлуатації через відсутність рухомих частин;
- реалізацію на практиці (на цукробурякових заводах) внаслідок того, що у
винаході наведено режимні параметри отримання готового продукту на кожній
із стадій його виробництва.

5.3 Техніко-економічне обґрунтування прийнятих технічних та
технологічних рішень

Техніко-економічним обґрунтуванням і технічним, а також технологічним
є «Удосконалення способу та обладнання для отримання мелясового
гранульованого бурякового жому» як модернізацію схеми була обрана барабанна
сушарка типу БН.
Після застосування модернізації, а саме барабанної сушильної установки
для сушіння бурякового жому, підвищується продуктивність лінії і так само при
подальшому змішуванні на жом з мелясою ми отримуємо меласований
гранульований жом, який перевершує звичайний сушений, а тим більше сирий і
кислий жом за низкою ознак:
1) тривалість зберігання;
2) спрощення способу транспортування;
3) багатий цінними інгредієнтами;
69

4) поживний, ніж сирий або сушений жом.
Продукція вироблена після модернізації може бути використана для
продажу на фермерські угіддя для корму великої рогатої худоби, не тільки в
нашій країні, але і використовуватися для продажу в інші країни.

70

ВИСНОВКИ

1.Розроблено та обґрунтовано спосіб отримання гранульованого
бурякового жому з додаванням меляси, карбаміду та солей мікроелементів.
2.Встановлено основні кінетичні закономірності процесу сушіння
бурякового жому в барабанній сушарці з канальними насадками.
3.Встановлено основні кінетичні закономірності процесу змішування
бурякового жому з рецептурними компонентами з обґрунтуванням методами
математичної статистики раціональних режимів проведення процесу.
4. Вдосконалення конструкції барабанної сушарки з комбінованим
енергопідведенням, що дозволяє підвищити якість готового матеріалу та
інтенсивність проведення процесу сушіння за рахунок посекційної обробки
жому з індивідуальним підведенням сушильних агентів.
5. Вдосконалення способу виробництва гранульованого бурякового жому,
що дозволяє підвищити кормові властивості сухого бурякового жому внаслідок
збагачення його мелясою, карбамідом та солями мікроелементів, а також лінію
для його здійснення.

71

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1.ГулийІ.С., ОрловЛ.О.. Обладнання підприємств переробної і харчової
промисловості /За ред. академіка Гулого І.С./ – Вінниця – Нова книга, 2001, -
575с
2.Булгаков В. М., Калетнік Г. М., Кравченко І. Є. Теоретична механіка. :
навч. посіб. К. : Хай-ТекПpес, 2011. 608 с.
3.Паламарчук І. П., Янович В. П., Михальова Ю. О. Розробка
вібровідцентрового змішувача для виробництва сипких субстанцій.
Всеукраїнський науково-технічний журнал Техніка, енергетика, транспорт АПК.
№1 (96) 2017. С. 104–107.
4.Цуркан О. В., Полєвода Ю. А., Волинець Є. О. Особливості конструкції
комбінованого змішувача для переробних і харчових виробництв.
Всеукраїнський науково-технічний журнал, «Вібрації в техніці та технологіях».
2016. No 1(81). С. 149–154.
5.Севостьянов І. В., Поліщук О. В., Слабкий А. В. Розробка та дослідження
установки для двокомпонентного віброударного зневоднення відходів харчових
виробництв. Восточно-европейский журнал передовых технологий. 2015.
№5/7(77). С. 40-46.
6.Гунько І. В., Севостьянов І. В., Орлюк Ю. Т. Дослідження напрямків
удосконалення пластинчастих теплообмінників. Техніка, енергетика, транспорт
АПК. 2019. №2 (105). С. 59–65.
7.Дейнеко Л. Екологічна ефективність розвитку харчової промисловості.
Вісн. аграр. Науки, 1999. № 9. C. 66-68.
8.Берник І.М. Аспекти кавітаційної технології водопідготовки харчової
галузі. Всеукраїн. наук.-практ. конф. «Інновації у розвитку харчових технологій
та економіки країни», 4-5 черв. 2020 р. Могилів-Подільський, 2020. 6 с.
9.Омельянов О. М. Особливості використання механічних коливань в
технологічних процессах Вібрації в техніці та технологіях. 2017. No4(87) С. 129–
134.
72

10.Берник П. С., Стоцько З. А., Паламарчук І. П. Механічні процеси і
обладнання переробного та харчового виробництва. Київ : Видавництво
Національного університету «Львівська політехніка», 2008. 336 с.
11.Гвоздєв О. В., Спірін А. В. Системний підхід у підвищенні ефективності
використання технічних засобів комбікормового виробництва. Збірник наукових
праць ВНАУ. Серія: Технічні науки. 2015. No1(89) Т1. С.43–47.
12.Солона О. В., Котов Б. І., Спірін А. В., Калініченко Р. А Обґрунтування
параметрів поєднаних процесів мікронізації і подрібнення із застосуванням
вібраційних технологій при переробці зерна на корм. Вібрації в техніці та
технологіях. 2016. No 3(83). С. 213–217.
13.Кондратюк Д. Г., Дмитренко В. П. Комплексні експериментальні
дослідження виготовлення кормової суміші для тваринництва. Збірник наукових
праць ЛНТУ. Перспективні технології та прилади. 2016. No 9 (2) С. 237–244.
14.Цуркан О. В. Розробка та дослідження енергоощадного вібраційного
змішувача для внесення преміксів в комбікорми : дис. кандидата техн. наук :
05.05.11. Вінниця, 2004. - 145 с.
15.Цуркан О. В., Полєвода Ю. А., Волинець Є. О. Особливості конструкції
комбінованого змішувача для переробних і харчових виробництв.
Всеукраїнський науково-технічний журнал, «Вібрації в техніці та технологіях».
2016. No 1(81). С. 149–154.
16.Нович В. П., Купчук І. М., Полєвода Ю. А., Михайловська М. А.
Створення фото аналітичного методу експрес-оцінки вихідної однорідності
сипких матеріалів. Збірник наукових праць ВНАУ. Серія Технічні науки. 1(84).
2014. С. 182–187.
17.Янович В. П., Калетнік Г. М. Обґрунтування режимних та
конструктивних параметрів гіраційного млина для виробництва високоактивних
преміксів. Всеукраїнський науково-технічний журнал Вібрації в техніці та
технологіях. No1 (84) 2017. С. 15–21.
73

18.Цуркан О. В. Розробка та дослідження енергоощадного вібраційного
змішувача для внесення преміксів в комбікорми : дис. кандидата техн. наук :
05.05.11. Вінниця, 2004. 145 с.
19.Пазюк В.М., Токарчук О.А., Токарчук Д.М. Сучасний стан проблеми
енергоефективності в світі та в Україні. Техніка, енергетика, транспорт АПК.
2021. No1(112). C. 88 –99.
20.Дубчак В.М., Новицька Л.І., Теорія ймовірностей та математична
статистика: методичні вказівки для самостійної підготовки здобувачів вищої
освіти першого (бакалаврського) рівня освіти галузі знань галузі знань 12 –
«Інформаційні технології», спеціальності 122 – «Комп’ютерні науки та
інформаційні технології» денної та заочної форми навчання.; Вінн. нац. аграр.
ун-т. Вінниця: ВНАУ, 2020. 134 с.
21.Середа Л.П, Швець Л.В, Гунько І.В, Пришляк В.М. Методичні
рекомендації написання та оформлення дипломних робіт для студентів денної та
заочної форм навчання факультету механізації сільського господарства освітньо-
кваліфікаційного рівня «Магістр». Вінниця.: 2015. 23 С.
38 Калетнік Г.М., Чаусов М.Г., Швайко В.М., Пришляк В.М. Основи інженерних
методів розрахунків на міцність і жорсткість. Ч.III: Підручник.Київ.:«Хай-Тек-
Прес», 2013. 528 с.
22.Калетнік Г.М., Войтюк В.Д., Бондар С.М. та ін. Управління інженерною
діяльністю виробничих і сервісних підприємств АПК. Київ, 2010. 448 с.
23.Спірнін А. В., Цуркан О. В. Оцінка на конкурентоздатність вібраційного
змішувача. Вібрації в техніці та технологіях. 2004. №2. С. 70–72.
24.Кукта Р. М., Колесник А.Л., Кукта С.Г. Механізація і автоматизація
тваринництва: Навчальний посібник. К.: Віща школа, 1990. 335 с.
25.Гайвась Б. Математичне моделювання конвективного сушіння
матеріалів з урахуванням механотермодифузійних процесів / Б. Гайвась //
Фізико-математичне моделювання та інформаційні технології. – 2010. –
Вип. 12. – С. 9–37.
26.До вивчення впливу зовнішнього електричного поля на сушіння
74

пористих тіл / В.Ф. Кондрат, Б І. Гайвась, Ю.М. Губер, Б.М. Гнідець // Наук.
вісник. — Львів: УкрДЛТУ, 2006. — Bип. 16.2. — С. 97–107.
27.Дендюк М.В. Аналіз напружено-деформівного стану та
диференціальної усадки в період регулярного режиму сушіння
пиломатеріалів / М.В. Дендюк, Б.П. Поберейко, Я.І. Соколовський //
Науковий вісник УДЛТУ. — 2002. — Bип. 12.8. — С. 140-146.
28.Дементьєва Т.Ю. Інтенсифікація процесів тепловологопереносу при
сушінні зернового матеріалу із застосуванням мікрохвильового
електромагнітного поля: автореф. дис. канд. техн. наук / Т.Ю. Дементьєва.
– О.: ОДАХ, 2012. – 22 с.
29.Дубковецький І.В. Дослідження біологічно активних речовин при
конвективному, кондуктивному і мікрохвильовому зневодненні сортів глоду
/ І.В. Дубковецький, І.Ф. Малежик, Я.В. Євчук // Наукові праці ОНАХТ. –

2012. – Вип. 41., Т. 1 – С. 87–92.
30.Майстренко Н.Ю. Резерви використання вторинних теплових
енергетичних ресурсів у харчовій промисловості України / Н.Ю. Майстренко
// Проблеми загальної енергетики. – 2013. – № 2 (33).– С. 43-48.
31.Праховник, А.В. Контроль ефективності енерговикористання –
ключова проблема управління енергозбереженням / А.В. Праховник,
В.Ф. Находов, О.В. Борисенко // Энергосбережение. Энергетика.
Энергоаудит. – 2009. – № 8. – С. 41–55.
32.ДСТУ 4714:2007. Паливно-енергетичні баланси промислових
підприємств. – Введ. 2007–07–01. – К.: Держспоживстандарт України, 2007. –
25 с.
33.Шот А. Світові тенденції та перспективи розвитку нетрадиційних та
відновлювальних джерел енергії в Україні. / А. Шот // Наукові записки
Львівського університету бізнесу та права. – 2011.– Вип. 6.– С. 220–226.
34.Гелетуха Г.Г. Енергозабезпечення Україні: погляд у 2050 р. /

Г.Г. Гелетуха, Т.А. Желєзна, М.М. Жовмір та ін // Зелена енергетика. – 2003.

– № 4 (12). – С. 4-6.

35.Словник законодавчих термінів: Біомаса [Електронний ресурс] / NAU-
75

Online. – Режим доступу: http: //www.zakon.nau.ua/doc/?uid=
1078.25635.0/ – 28.08.2007 р.
36.Гелетуха Г.Г. Перспективи використання відходів сільського
господарства для виробництва енергії в Україні. [Електронний ресурс] /
Г.Г. Гелетуха, Т.А. Желєзна// Аналітична записка БАУ № 7.– 2014.
www.uabio.org/activity/uabio-analytics.
37.Гелетуха Г.Г. Оцінка енергетичного потенціалу біомаси в Україні./ Г.Г.
Гелетуха, Т.А. Желєзна, М.М. Жовмір, Ю.Б. Матвєєв, О.І. Дроздова
//Ч.1.Відходи сільського господарства та деревна біомаса
Пром.теплотехніка. – 2010, Т. 32, № 6, С. 58-65.
38.Заєць О.С. Безвідхідна переробка цукрових буряків / О.С. Заєць,

В.О. Штангеєв, Ю.О. Заєць та ін. – К.: Урожай, 1992. –184 с.
39.Касіянчук В.Д. Економічні перспективи використання топінамбура,
як нетрадиційної сировини/ Науково-інформаційний вісник І. Франківського
університету права ім. Короля Данила Галицького. – Івано- Франківськ: РВВ
Івано-Франків. ун-ту права ім. Короля Данила Галицького, 2007. - C. 266–271.
40.Галінська О.С. Удосконалення способів отримання екстракту з
топінамбуру / О.С. Галінська, І.О. Баклан, О.С. Бессараб // Veda a technologie:
krok do budoucnosti – 2015: ХІ Mezinarodni vedecko-prakticka conference,
27.02.2015 – 05.03.2015. - Praha : Publishing Houso, 2015. – Dil. 17. – С. 42-44.
41.Руденко В.М. Математична статистика. Навч. посібн.– К: Центр
учбової літератори, 2012.– 304 с.
42.Іващенко Н.В. Узагальнення кінетики сушіння зв’язкодисперсних
структурованих харчових продуктів / Н.В. Іващенко, О.Ф. Буляндра,
В.В. Шутюк // Цукор України. 2012.—№ 6—7 (78–79).—С. 38—41.
43.Кулинич О.І. Теорія статистики: Підручник. 2-ге доп. і допр.

Видання / О.І. Кулинич.—Кіровоград: ДЦУВ, 1996.—С. 97—157.
44.Снєжкін Ю.Ф. Харчові порошки з рослинної сировини. Класифікація,
методи отримання, аналіз ринку / Ю.Ф. Снєжкін, Ж.О. Петрова. —
К.:Біотехнологія. — 2010. — № 5. — Т. 3. — С. 31—42.
45.Бессараб О.С. Технологія сушіння плодів та овочів : конспект лекцій
76

для студ. спец. 7.091706 ден. та заоч. форм навч. / Уклад.: О.С.
Бессараб, В.В. Шутюк. — К.: НУХТ, 2002. — 84 с.
46.Самійленко С.М. Методологічні засади оптимізації тепло-
технологічного комплексу цукрового виробництва : автореф. дис. ... канд. тенх.
наук : 05.14.06 «Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика»
/ С.М. Самійленко; НУХТ. - К., 2012. – 23 с.
47.Самійленко С.М. Методологічні засади термодинамічного
аналізу теплообмінних систем цукрового виробництва. Частина 1 /
С.М. Самійленко, С. М. Василенко, О. Ф. Буляндра та ін. // Наукові праці

НУХТ. – 2012. – № 44. – С. 61-70.
48.Самійленко С.М. Методологічні засади термодинамічного
аналізу теплообмінних систем цукрового виробництва. Частина 2 /
С.М. Самійленко, С.М. Василенко, О.Ф. Буляндра та ін. // Наукові праці
НУХТ. – 2012. – № 45.– С. 43–52.
49.Термодинамічний аналіз підігрівників і теплообмінників цукрового
виробництва / С.М. Самійленко, С.М. Василенко, О.Ф. Буляндра та ін. // Цукор
України. – 2012. – № 3 (75). – С. 39-45.
50.Василенко, С.М. Аналіз ефективності теплообмінників та
підігрівників в структурі теплотехнічного комплексу цукрового виробництва
/ С.М. Василенко, С.М. Самійленко та ін. // Цукор України. – 2011. – № 2. –
C. 27 – 32.
51.Бурдо, О.Г. Дослідження процесу сушіння в рекуперативній
зерносушарці / О.Г. Бурдо, І.В. Безбах, О.В. Зиков // Зернові продукти і
комбікорми .– 2014.– № 3.– С. 47-50. [Електронний ресурс]– Режим доступу:
http://nbuv.gov.ua/j-pdf/Zpik_2014_3_12.pdf
52.Використання теплових насосів у процесах сушіння / Ю.Ф.
Снєжкін, Д.М. Чалаєв, В.С. Шаврін, Р.О. Шапар, О.О. Хавін, Н.О.
Дабіжа // Промышленная теплотехника. — 2006. — Т. 28, № 2. — С. 106-
110.
77

53.ГулийІ.С., ОрловЛ.О.. Обладнання підприємств переробної і харчової
промисловості /За ред. академіка Гулого І.С./ – Вінниця – Нова книга, 2001, -
575с
54.Булгаков В. М., Калетнік Г. М., Кравченко І. Є. Теоретична механіка. :
навч. посіб. К. : Хай-ТекПpес, 2011. 608 с.

78

Репозиторій ЧДТУ