Для исследования взаимодействия различных факторов, влияющих на процесс конвективной сушки семян рапса во взвешено-закрученном слое, были применены математические методы планирования эксперимента.
В качестве основных факторов, влияющих на процесс конвективной сушки семян рапса, были выбраны: x1 – температура сушильного агента перед сушильной камерой, К; x2 – начальная удельная нагрузка семян рапса на газораспределительную решетку, кг/м2; x3 – скорость тангенциально подводимого потока сушильного агента, м/с. Выбор интервалов изменения факторов обусловлен технологическими условиями процесса сушки семян рапса, конструктивными характеристиками сушильной установки.
В качестве критериев оценки влияния различных факторов на процесс сушки семян рапса были выбраны: y1 - удельные энергозатраты на процесс сушки конвективной сушки семян рапса во взвешено-закрученном слое, (кВт·ч)/кг; y2 – напряжение сушильной камеры по испаренной влаге, кг вл./(м3·ч).
Для исследования было применено центральное композиционное униформ – ротатабельное планирование и выбран полный факторный эксперимент типа 23
В результате статистической обработки экспериментальных данных получены уравнения регрессии, адекватно описывающие данный процесс под влиянием исследуемых факторов:
y1 = 1,98+0,059x1+0,093х2 – 0,004х3 + 0,022х1х2+0,027x1x3+0,111х2х3–0,173x12+0,153х22–0,072х32, (1)
y2 = 110,66+26,365x1+7,464 х2+15,662х3+0,742х1х2+2,389x1x3–8,12х2х3 +7,92x12–7,339х22+3,396х32 (2)
По регрессионным уравнениям (1), (2) поставлена и решена задача оптимизации, обеспечивающая компромисс с минимумом затрат энергии на получение 1 кг сухих семян рапса и максимальной величиной напряжения объема сушильной камеры по испаренной влаге в широком диапазоне режимов сушки.
Поиск оптимальных режимов процесса конвективной сушки семян рапса показал, что для выходных параметров в качестве оптимальных могут быть приняты следующие интервалы значений: температура сушильного агента перед сушильной камерой 330...360 К; начальная удельная нагрузка семян рапса на газораспределительную решетку 71,12…71,74 кг/м2; скорость тангенциально подводимого потока сушильного агента 15,04…16,12 м/с.
Полученные статистические зависимости легли в основу создания инженерных методик описания функционирования сушильного оборудования [1].