Наведено загальні відомості про сільськогосподарські рослинні матеріали як об'єкт сушіння, описано їх властивості. Розкрито теоретичні передумови процесу конвективного сушіння матеріалів у нерухомому товстому шарі, зокрема з елементами методу протитечії. Висвітлено результати дослідження технологічних параметрів процесу сушіння двокомпонентних сумішей, процесу сушіння товстого шару матеріалу фіксованої висоти з елементами методу протитечії. Розглянуто питання математичного моделювання коливного температурного процесу під час сушіння матеріалів у нерухомому товстому шарі. Висвітлено теоретичні засаду підготовки неоднорідних рослинних матеріалів до сушіння. Визначено напрямки вдосконалення засобів механізації сушіння сільськогосподарських рослинних матеріалів у нерухомому шарі з елементами методу протитечії.

Приведены общие сведения о сельскохозяйственных растительных материалах как объекте сушки, описаны их свойства. Раскрыты теоретические предпосылки процесса конвективной сушки материалов в неподвижном толстом слое, в частности с элементами метода противотечения. Освещены результаты исследования технологических параметров процесса сушки двухкомпонентных смесей, процесса сушки толстого слоя материала фиксированной высоты с элементами метода противотечения. Рассмотрены вопросы математического моделирования колебательного температурного процесса при сушке материалов в неподвижном толстом слое. Изложены теоретические основы подготовки неоднородных растительных материалов к сушке. Определены направления усовершенствования средств механизации сушки сельскохозяйственных растительных материалов в неподвижном слое с элементами метода противотечения.

Наведено результати кінетики сушіння зерна, встановлено режими збезводнення та розроблено шляхи інтенсифікації процесу, засновані на застосуванні сушільного агенту з низьким вологовмістом.

Розглянуто властивості насіннєвого зерна як об'єкту сушки, проведено огляд досліджень і визначено сучасний стан обладнання для сушіння насіннєвого зерна. Увагу приділено проблемі підвищення інтенсивності й енергетичної ефективності сушіння насіннєвого зерна зі збереженням високої схожості посівного матеріалу, що досягається через визначення раціональних режимів сушіння насіннєвого зерна та розробкою енергоефективного обладнання з застосуванням теплових насосів. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень, описано основні закономірності сушіння насіннєвого зерна конвективним і конденсаційним методом. Одержано залежності інтенсивності та питомих витрат теплоти від режимів сушіння в теплонасосній зерносушарці.

Розглянуто сучасний стан та проблеми термічної обробки і зберігання дрібнонасіннєвих культур. Обгрунтовано ефективні режими термічної обробки і зберігання дрібнонасіннєвих культур (сорго, олійного льону, гірчиці, ріпаку і маку), що дозволяють знизити енерговитрати і зберегти їх якість. Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень фізико-механічних, аеродинамічних і гігроскопічних властивостей, розмірних і теплофізичних характеристик, інтенсивності дихання дрібнонасіннєвих культур. Визначено питомі витрати повітря для активного вентилювання зерна. Уточнено гранично допустимі температури нагрівання та режими сушіння дрібнонасіннєвих культур. Удосконалено принципову схему технологічного процесу термічної обробки і зберігання дрібнонасіннєвих культур. Розроблено рекомендації з підвищення ефективності та зниження енергоємності термічної обробки і зберігання дрібнонасіннєвих культур.

В системі технологічних операцій післязбиральної обробки урожаю сільськогосподарських культур важливе місце займає сушіння. Універсальні сушарки барабанного типу широко використовуються в господарствах, оскільки, дозволяють проводити зневоднення різних сипучих вологих матеріалів, але за цілим рядом показників роботи (питомі затрати енергії, рівень автоматизації, виконання екологічних вимог, та інші) ці сушарки не зовсім відповідають сучасним вимогам виробництва сільськогосподарської і переробної галузей. Вирішення задач оптимізації щодо продуктивності і енергозатрат барабанних агрегатів можливе лише за наявності адекватної математичної моделі процесів тепло- і масообміну з урахуванням визначальних параметрів процесу. На основі аналізу літературних джерел обгрунтовано наукове завдання аналітичного математичного опису і розрахунку визначальних параметрів процесу сушіння рослинних дисперсних матеріалів в пневмобарабанних агрегатах. За допомогою методів теплового і матеріального балансу на основі спрощених уявлень про процеси тепло- і масообміну побудовано математичну модель, що описує зміну параметрів сушильного агента і матеріалу в пневмобарабанному агрегаті в процесі переміщення вздовж обертального барабану. Для прикладу аналітичного аналізу зміни температури сушильного агента і матеріалу та його вологовмісту наведено розв'язок одержаних рівнянь для лінійного закону переміщення матеріалу вздовж барабану. Таким чином в результаті виконаного дослідження одержано математичну модель стаціонарного процесу сушіння рослинного матеріалу в пневмобарабанному агрегаті. Визначено аналітичні залежності, що описують розподіл параметрів процесу сушіння матеріалу в барабані з урахування швидкості переміщення.

Встановлено, що гнучкі можливості НВЧ технології використовуються при переробці рослинної сировини в наступних технологічних процесах: сушка, зниження мікробної контамінації (знезараження), виробництво соків і екстракції. Розповсюдження високочастотного методу нагрівання пояснюється цілим рядом його гнучких особливостей. Перш за все, при високочастотному нагріванні з'являється можливість забезпечення високих швидкостей підвищення температури в матеріалі. Розглянута можливість виконувати вибірковий нагрів при обробці неоднорідних матеріалів, що понижує енергетичні витрати процесу в цілому. Встановлено що застосування НВЧ технологій дає можливість отримати готовий продукт більш високої якості і харчової цінності. При сушінні у зв'язку зі зменшенням коефіцієнта втрат матеріалу, що нагрівається, швидкість підняття температури автоматично знижується до кінця процесу, при цьому зменшується можливість недопустимого перегрівання продукту. Технологічні процеси з використанням швидкісного високочастотного нагріву легко механізувати і автоматизувати. Впровадження високочастотного методу нагріву значно покращує санітарно-гігієнічні умови праці, але певним недоліком ЕМП технології брикетування є нагальна необхідність екранування ЕМП виключно в зоні взаємодії поля з речовиною та недопущення його витоку більше гранично-допустимих рівнів. При раціональному підборі частоти коливань та параметрів камер, де відбувається перетворення НВЧ-енергії в теплову, можна отримати відносно рівномірне виділення тепла по об'єму тіла.

Вивітлено питання підвищення енергоефективності термообробки зернових матеріалів. Зазначено, що розглянуті в роботі математичні моделі надають теоретичні передумови вирішенню питань раціонального використання енергоресурсоносіїв під час термообробки зерна, підвищення його якості. Подано інформацію про технології та машини високоінтенсивної термообробки зернових матеріалів, технологічні вимоги до зерносушильних установок, особливості термічного сушіння зерна і насіння в зерносушарках різних конструкцій.

Увагу приділено науковому обгрунтуванню та розробці ефективних технологій сушіння насіння овочів. Наведено результати досліджень із сушіння насіння овочевих культур на конвективному сушильному стенді, зокрема насіння томату, перцю та гарбуза. Енергоефективність процесу сушіння реалізовано в теплонасосній сушильній установці з упровадженням ступінчатих режимів сушіння, що забезпечують високу якість насіннєвого матеріалу. Розроблено ефективні безвідходні технології та технологічні лінії для одержання насіння овочевих культур.

Встановлено, що гнучкі можливості НВЧ технології використовуються при переробці рослинної сировини в наступних технологічних процесах: сушка, зниження мікробної контамінації (знезараження), виробництво соків і екстракції. Розповсюдження високочастотного методу нагрівання пояснюється цілим рядом його гнучких особливостей. Перш за все, при високочастотному нагріванні з'являється можливість забезпечення високих швидкостей підвищення температури в матеріалі. Розглянута можливість виконувати вибірковий нагрів при обробці неоднорідних матеріалів, що понижує енергетичні витрати процесу в цілому. Встановлено що застосування НВЧ технологій дає можливість отримати готовий продукт більш високої якості і харчової цінності. При сушінні у зв'язку зі зменшенням коефіцієнта втрат матеріалу, що нагрівається, швидкість підняття температури автоматично знижується до кінця процесу, при цьому зменшується можливість недопустимого перегрівання продукту. Технологічні процеси з використанням швидкісного високочастотного нагріву легко механізувати і автоматизувати. Впровадження високочастотного методу нагріву значно покращує санітарно-гігієнічні умови праці, але певним недоліком ЕМП технології брикетування є нагальна необхідність екранування ЕМП виключно в зоні взаємодії поля з речовиною та недопущення його витоку більше гранично-допустимих рівнів. При раціональному підборі частоти коливань та параметрів камер, де відбувається перетворення НВЧ-енергії в теплову, можна отримати відносно рівномірне виділення тепла по об'єму тіла.

Описано перевірку адекватності математичної моделі розповсюдження озону в складі сушильного агенту у шарі зерна за його післязбиральної обробки із використанням віброозонуючого комплексу.

Увагу присвячено розв’язанню науково-прикладної проблеми підвищення інтенсивності й енергетичної ефективності сушіння насіння зернових, олійних, овочевих і технічних культур зі збереженням високої схожості посівного матеріалу. Зазначено, що поставлена проблема вирішується через визначення оптимальних режимів сушіння насіння зернових, олійних, овочевих і технічних культур та розробки енергозберігаючих теплотехнологій із застосуванням теплових насосів з метою збереження високої якості матеріалу. Наведено результати експериментальних і теоретичних досліджень основних закономірностей сушіння насіння зернових, олійних, овочевих і технічних культур, сформульовано математичну модель процесу та визначено раціональні параметри сушіння, проведено дослідження тепломасообмінних процесів, розроблено енергоефективні режими сушіння, нові теплотехнології та обладнання з використанням теплових насосів. На основі проведених комплексних досліджень на конвективному сушильному стенді розроблено інженерну номограму визначення граничнодопустимої температури нагрівання насіння зернових культур із даних експериментальних досліджень кінетики процесу та якісних характеристик матеріалу. За результатами експериментальних досліджень виготовлено сушильні стенди із тепловим насосом та випробовувано розроблені енергоефективні режими сушіння з високою схожістю насіння зернових, олійних, овочевих і технічних культур. Розроблено теплотехнічну схему п’ятизонної шахтної зерносушарки безперервної дії продуктивністю 15,5 т/год. для сушіння насіння зернових, олійних і технічних культур із використання теплового насоса та газового двигуна генератора ДвГА – 315. Зазначено, що енергоефективність процесу сушіння насіннєвого матеріалу забезпечує розподілення потоків виробленої теплової енергії газового двигуна генератора та направлення в 1, 3, 4 зону сушіння шахти зерносушарки із застосування ступеневих режимів сушіння. Розраховані питомі витрати теплоти складають 3 024 кДж/кг вип. вологи, очікуваний економічний ефект від впровадження 858 127 грн., при терміні окупності капітальних вкладень 5,5 року. Для виробництва насіння овочевих культур розроблено 3 енергоефективні безвідходні технології переробки томатів, гарбуза та перцю із встановлення теплових насосів. Зазначено, що на собівартість насіння овочевих культур найбільше впливає вартість палива та сировини, а також заробітна плата працівників. Зниження собівартості можливе через застосування енергоефективних режимів сушіння із тепловими насосами та використання відходів виробництва.