OPTIMIZATION DRYING PROCESS OF CRUSHED SOYBEAN FOR OIL PRODUCTION

Authors

  • V. А. Piddubny Ukrainian Research Institute for Alcohol and Biotechnology Food Products
  • N. M. Osokina Uman National University of Horticulture
  • H. V. Tkachenko

DOI:

https://doi.org/10.32782/2310-0478-2024-2-102-107

Keywords:

soybean, oil, drying, SOLIDWORKS Flow Simulation, hot air velocity

Abstract

Obtaining oil from soybeans by the extrusion-pressing method involves drying it to a moisture content of 8.0–8.5%. Energy consumption for drying can be 300–400% or more than the estimated energy consumption for moisture evaporation. Crushing accelerates thermo-moisture exchange processes in a separate product particle, but it causes some negative phenomena: it reduces the volume of hot air and increases aspiration mass loss during drying. The purpose of the research is to determine the speed of hot air movement in the outlet channels of the grain dryer during drying of crushed soybeans. The simulation of the speed of hot air movement carried out in the SOLIDWORKS software environment. Drying of crushed soybeans carried out in batch mode. A whole soybean taken as a control. Weighing soybeans before and after drying carried out on automobile scales. According to the simulation results, a diagram of hot air pressure indicators in the central plane of air ducts and gas distribution chambers was constructed. A significant pressure drop (200 Pa) observed in the middle of the gas distribution chambers: the zone of increased pressure – opposite the entrances of the ducts, the lowest – in the central part. The combination of high speed and hot air pressure in the upper part of the gas distribution chamber caused a sharp increase in speed in the upper row of the outlet channels of the first section. In fact, the average hot air speed determined by the anemometer is 4.2 m/s, which confirms the results of the SOLIDWORKS Flow simulation. Computer simulation made it possible to identify separate rows of outlet channels, the speed of hot air in which is much higher than the average indicators. A significant difference in hot air speed indicators within one zone of the grain dryer revealed, which is a consequence of the asymmetric connection of air ducts. Reducing the cross-section of the inlet channels in areas with a high speed of exhaust hot air will allow reduce it and reduce the mass loss of soybean crushing products.

References

Гапонюк І.І. Удосконалення технології сушіння зерна. Одеса: Поліграф, 2009. 182 с.

Гапонюк І.І. Удосконалення технології сушіння зерна вітчизняних зерносушарок зменшенням опору внутрішньокапілярної дифузії вологи. Наукові праці ОНАХТ, 2010. № 38, т. 1. С. 122–130.

Копець К. Є. Розробка та обґрунтування параметрів пристрою підготовки зерен сої до сушіння: автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.05.11; Львів. нац. аграр. ун-т., 2016. 20 с.

Піддубний В. А., Осокіна Н. М., Ткаченко Г. В. Визначення фізико-механічних властивостей насіння сої як сировини олійного виробництва. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Механізація та автоматизація виробничих процесів. 2024. №2(56). С. 60–66. https://doi.org/10.32782/msnau.2024.2.8

Піддубний В. А., Осокіна Н. М., Ткаченко Г. В. Оцінка фізико-механічних властивостей продуктів дроблення насіння сої олійного виробництва. Вібрації в техніці та технологіях. 2024. № 2(113). С. 110–118. https://doi.org/10.37128/2306-8744-2024-2-12

Спарена шахтна зерносушарка з одним топковим відділенням: пат. 139774 Україна, МПК F26B17/00 / Марцун О.М. , Осокіна Н.М., Скобленко В.П., Ярошенко В.В., Ткаченко Г.В. – № u 201905458; заявл. 21.05.2019; чинний з 27.01.2020, Бюл. № 2/2020

Спосіб підготовки насіння сої дробленням для вилучення олії екструзією з наступним пресуванням: пат. 110506 Україна, МПК С11В 1/04А23Р 30/20 Марцун О.М. Осокіна Н.М. Янюк Т.В. Ярошенко В.В. Ткаченко Г.В. – № u 2016 04101; заявл. 14.04.2016 ; чинний з 10.10.2016, Бюл. № 19

Спосіб підготовки насіння сої плющенням для вилучення олії екструзією з наступним пресуванням: пат. 110507 Україна, МПК С11В 1/04А23Р 30/20 / Марцун О.М., Осокіна Н.М., Янюк Т.В., Ярошенко В.В., Ткаченко Г.В. – № u 2016 04102; заявл. 14.04.2016 ; чинний з 10.10.2016, Бюл. № 19

Цизь К.Є., Кірчук Р. В., Забродоцька Л.Ю Визначення впливу деформації оболонки насінини сої на інтенсивність сушіння. Сільськогосподарські машини: Зб. наук. ст. – №25. Луцьк: Ред.– вид. відділ Луцького НТУ. 2013. С. 160–165.

Цизь К.Є., Кірчук Р.В. Дослідження процесу та пошук шляхів інтенсифікації сушіння насіння сої. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. № 42 (2). Кіровоград: КНТУ. 2012. С. 75–78.

Шахтна зерносушарка з повторним використанням робочих газів: пат. 139775 Україна, МПК F26B 17/00 / Марцун О.М. , Осокіна Н.М., Улянич І.Ф., Ярошенко В.В., Ткаченко Г.В. – № u201905463; заявл. 21.05.2019; чинний з 27.01.2020, Бюл. № 2/2020

Matsson, J. (2023). An Introduction to SOLIDWORKS Flow Simulation 2023. SDC publications. 381 p.

Published

2024-11-27