Дисертація присвячена розробці науково-технічних основ для розробки нового класу обладнання: рекуперативних сушарок і термомеханічних агрегатів для обробки в’язких і дисперсних харчових продуктів. В результаті аналізу сучасних принципів енергопідводу обґрунтовано, що застосування теплових труб, термосифонів, ротаційних термосифонів дозволить отримати наступні переваги: скорочення ланцюга трансформації енергії; сполучення в апараті декількох технологічних процесів; інтенсифікація тепло- масообміну; адресна доставка енергії до продукту; збільшення надійності конструкції апарата; рекуперація теплоти. Проаналізовано стан техніки для випарювання, термообробки харчових неньютонівських рідин, виявлені переваги й недоліки традиційних випарних апаратів. Розроблено класифікацію термомеханічних агрегатів. Розглянуто шляхи інтенсифікації процесів теплопереносу у випарних апаратах. Проаналізовано стан техніки для сушіння зерна, енерговитрати і якість зерна при сушінні. Розглянуто принципи підвищення енергетичної ефективності технологій сушіння, переваги й недоліки існуючих конвективних сушарок. Приведено схеми рекуперативних зерносушарок. Розроблено класифікацію апаратів для сушіння й теплової обробки дисперсних харчових продуктів. Сформульована загальна наукова проблема, робочі гіпотези, мета, завдання і етапи аналітичних і експериментальних досліджень. Специфічність поставлених задач потребує доповнення існуючого аналітичного опису процесів: внутрішньої і зовнішньої задачі теплопереносу в системі конденсатор ротаційного термосифону-продукт при випарюванні харчових неньютонівських рідин; в системі конденсатор рекуперативної сушарки-дисперсний продукт; для внутрішньої і зовнішньої задачі теплопереносу в системі конденсатор ротаційного термосифону – дисперсний продукт. Об'єктами досліджень є як весь технологічний ланцюжок виробництва й енергоємне встаткування, так і продукти які обробляються. Розглянуто характеристики неньютонівських харчових рідин, дисперсних продуктів як об'єктів дослідження, наведено їх класифікацію. Для досягнення поставленої мети обґрунтовано методики, створено експериментальні стенди для комплексних досліджень, проведено експериментальні дослідження та визначено вплив режимних параметрів на кінетику процесу: сушіння дисперсних продуктів в рекуперативній сушарці; випарювання неньютонівських рідин в термомеханічних агрегатах на базі ротаційних термосифонів; сушіння дисперсних продуктів в термомеханічних агрегатах на базі ротаційних термосифонів. Для термообробки, концентрування неньютонівських харчових рідин розроблено установку, в якій енергія згоряння палива передається до продукту за допомогою ротаційного термосифону. Для сипких продуктів розроблено рекуперативну сушарку, в якій енергія згоряння палива передається до продукту за допомогою двофазного випарниково-конденсаційного контуру. Це дозволяє максимально повно використовувати енергію палива при забезпеченні екологічної безпеки продукту. Для сипких продуктів розроблено сушарку, в якій енергія згоряння палива передається до продукту за допомогою ротаційного термосифону. Досліджено кінетику процесу сушіння дисперсних продуктів у сушарці на базі ротаційного термосифону: визначено коефіцієнти тепловіддачі від конденсатора ротаційного термосифону до продукту; отримано термограми при сушінні; криві сушіння; залежність питомих енерговитрат на сушіння від температури поверхні конденсатора у сушарці на базі ротаційного термосифону. Проведено експерименти на стенді «Рекуперативна сушарка», на який було додатково встановлено теплообмінник для конденсації пари вологого повітря. Проведено узагальнення отриманих експериментальних даних та розроблено методики для розрахунку та оптимізації розроблених апаратів. Алгоритми розрахунку розроблених апаратів на представлені як сукупність окремих блоків. Розроблені моделі реалізовані на ЕОМ. Розроблені програми розрахунків можуть бути використані як для поглиблення аналізу внутрішнього механізму сушіння, випарювання так для розрахунку параметрів інноваційних сушарок, апаратів для термообробки. Проведено оцінку енергетичної ефективності застосування схеми із ротаційним термосифоном у лінії з виробництва томатної пасти. Наведено опис конструктивних рішень зерносушарки на базі термосифонів, продуктивністю 6 т/год, з термосифонним шаровим підігрівачем зерна й теплогенератором, що забезпечує екологічно безпечну технологію сушіння. Виготовлено основні вузли дослідного зразку сушарки на базі ТС. Прийняті робочі гіпотези підтверджуються результатами виробничих випробовувань розробленої інноваційної техніки.
