ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
Источник:
Сушильный агент с параметрами окружающей среды (т. 1) охлаждается в охладителеиспарителе И, температура площади поверхности теплопередачи которого ниже точки росы. Охлажденный и осушенный воздух с параметрами точки 2 с помощью вентилятор поступает в сушильную камеру СК1, где подогревается до температуры t3 и увеличивает свое влагосодержание на величину ∆dх=d3-d2 (т. 3). Затем воздух поступает в нагреватель-конденсатор КД, где подогревается без изменения влагосодержания (т. 4), доводится до заданной технологической температуры в теплообменнике "воздух-воздух" ТО (т. 4´) и электронагревателе ЭН (т. 5), после чего поступает в сушильную камеру СК2. Нагревая продукт, воздух охлаждается и насыщается влагой, его влагосодержание увеличивается на величину ∆dт = d6 - d5, отбирая от продукта оставшуюся влагу. Теплота отработавшего сушильного агента используется в теплообменнике ТО (процесс 6-6´).
Для всестороннего анализа работы указанной схемы была разработана математическая модель работы сушильной установки.
Для проведения теоретического исследования выбран тепловой насос и теплообменник с заданными геометрическими характеристиками. Определение режима работы при регулирующем воздействии (производительность вентилятора) выполнялось на основе равенства потоков тепла и массы.
Исходные данные для расчетов:
- количество высушиваемого продукта - Gпд кг/час;
- начальная влажность - φнач;
- конечная влажность - φкон;
- температура воздуха перед подачей в "теплую" сушильную камеру 700С;
- параметры окружающего воздуха: температура tос, 0C, влажность φос, %.
Рис. 1. Схема двухконтурной сушильной установки и отображение процессов обработки воздуха в H-d-диаграмме
Приняты следующие допущения:
- воздух поступает в испаритель из окружающей среды;
- тепловлажностное отношение в процессе сушки в "теплой" сушильной камере - εт, Дж/кг/(г/кг);
- тепловлажностное отношение в процессе сушки в "холодной" сушильной камере - εх Дж/кг/(г/кг);
- отношение испаряемой влаги между "холодной" и "теплой" сушильными камерами -β;
Расчеты проведены по формулам [2-9].
Для экспериментального подтверждения разработанной математической модели по исследованию процессов однонаправленного тепловлагообмена и выявления режимных характеристик работы термотрансформатора в условиях низкотемпературной сушки на кафедре холодильных и ком
прессорных машин и установок Кубанского государственного технологического университета была разработана и изготовлена двухконтурная экспериментальная установка низкотемпературной сушки (рисунок 2).
Установка имитирует работу двухконтурной схемы с теплообменником перед электронагревателем и включает в себя:
- тепловой насос марки ИФ-49 в составе компрессора 5, конденсатора 6, терморегулирующего вентиля 4, испарительной камеры 3;
- контур обработки сушильного агента в составе испарительной камеры 3, вентилятора 7 марки ВР-300-2,5, сушильной камеры 8, теплообменника 10, электронагревателей 9 и 12 мощностью 12,7 и 2 кВт соответственно, шиберов регулирования подачи наружного воздуха 1 и воздуха из помещения 2.
Рис. 2
Установка работает следующим образом. Требуемое в заданном соотношении количество смеси наружного воздуха и воздуха в помещении, определяемое положением шиберов 1 и 2, подается в испарительную камеру 3, где охлаждается и осушается. Из испарительной камеры воздух по воздуховоду всасывается вентилятором 7, откуда поступает в сушильную камеру. В сушильной камере 8 для имитации процесса сушки продукта в форсунке разбрызгивается подаваемая под давлением вода. Давление создается в емкости для воды с помощью сжатого воздуха. Увлажненный воздух поступает в нагревательную камеру 13, где установлены теплообменник 10, электронагреватели 9 и 12. В теплообменнике 10 воздух нагревается
теплотой воды из конденсатора 6. Таким образом, воздух использует теплоту конденсации от конденсатора теплового насоса. Далее воздух последова
тельно проходит через электронагреватели 12 и 9, первый из которых имитирует работу теплообменника "воздух-воздух" и выбрасывается наружу.
Системой автоматики экспериментальной установки предусмотрено измерение:
- потребляемой мощности компрессора;
- напряжения и сопротивления фаз трехфазного электронагревателя;
- температуры воздуха после каждого элемента установки с помощью малоинерционных медьконстантановых термопар;
- давление всасывания и нагнетания компрессора с помощью манометров;
- влажности воздуха при прохождении испарителя и сушильной камеры с помощью "мокрых" медь-константановых термопар;
- расхода воды через конденсатор и теплообменник с помощью ротаметра 11;
- расхода воздуха через контур обработки сушильного агента с помощью анемометра.
В качестве вторичного прибора к термопарам применялся цифровой вольтметр типа Щ68003.
По результатам экспериментальных режимных характеристик работы сушильной установки определялся показатель энергетической эффективности работы удельные энергозатраты на кг высушенного продукта в час.
Для исследования экспериментальной установки для различных режимов работы проводилось изменение производительности вентилятора с помощью установки вставок меньшего сечения на всасывании.
Для сравнения теоретической и экспериментальной моделей в теоретической модели проводились расчеты при параметрах работы экспериментальной установки.
Исходными данными работы установки выбраны:
- испарение влаги 0,0018 кг/с;
- начальная влажность продукта 0,8;
- конечная влажность продукта 0,04;
- подача воздуха в установку осуществлялась полностью из помещения.
Результат натурных экспериментов отразился в виде плавной и без изломов кривой сушки (рисунок 3).
Рис. 3
Сопоставление полученных экспериментальных данных (показаны на рисунке 3 в виде точек) показали, что проведенные натурные эксперименты в целом подтвердили результаты численных исследований, выполненных по математической модели, при этом расхождение расчетных и экспериментальных данных не превышало 31% при максимальной относительной погрешности измерений 7,2%.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Шаззо Р.И., Шляховецкий В.М. Низкотемпературная сушка пищевых продуктов в кондиционированном воздухе. - М.: "Колос", 1994. - 119с.
- С.Н. Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянова. Свойства рабочих веществ, теплоносителей и материалов, используемых в холодильной технике.
- Теплообменные аппараты холодильных установок. Г.Н, Данилова, С.Н. Богданов, О.П. Иванов и др.; Под общ. ред. д-ра техн. наук Г.Н. Даниловой. -2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. - 303 с.; ил.
- Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин под ред. И.А. Сакуна. Л.: Машиностроение, 1987г.
- Кондиционирование воздуха и холодоснабжение: Учебник для вузов/ В.Н. Богословский, О.Я. Кокорин, Л.В. Петров; Под ред. В.Н. Богословского.М.: Стройиздат, 1985.-367 с., ил.
- А.В. Нестеренко. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха. Учебное пособие. Изд. 3, доп. М., изд-во "Высшая школа", 1971.
- Енохович А.С. Справочник по физике и технике: Учеб. пособие для учащихся.-3-е изд., перераб. и доп.-М.: Просвещение, 1989.224с.: ил.
- Кошкин И.И. Тепловые и конструктивные расчеты холодильных машин.
- С.И. Бурцев, Ю.В. Цветков. Влажный воздух. Состав и свойства. Учебное пособие. СПб, 1998.
- В.С. Мартыновский. Анализ действительных термодинамических циклов.М.: Энергия, 1972.
Отзывы (через Facebook):
Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:
Статья в формате PDF 100 KB...
13 04 2021 9:14:54
Статья в формате PDF 97 KB...
12 04 2021 20:11:32
Статья в формате PDF 114 KB...
11 04 2021 16:36:26
Статья в формате PDF 120 KB...
10 04 2021 9:12:40
Статья в формате PDF 302 KB...
09 04 2021 14:33:17
Статья в формате PDF 249 KB...
08 04 2021 22:55:50
Статья в формате PDF 112 KB...
07 04 2021 19:53:17
Разработан пакет графических алгоритмических моделей отбраковочных испытаний радиоприемных устройств, изготавливаемых и выпускаемых предприятием, как первый шаг к последующей автоматизации. Показано преимущество разработанных моделей по сравнению с действующей текстовой инструкцией по проведению испытаний. ...
06 04 2021 8:49:34
Статья в формате PDF 109 KB...
05 04 2021 14:40:42
Статья в формате PDF 107 KB...
04 04 2021 2:11:11
Статья в формате PDF 115 KB...
03 04 2021 16:31:13
Статья в формате PDF 113 KB...
02 04 2021 14:39:30
Статья в формате PDF 256 KB...
01 04 2021 11:12:32
Статья в формате PDF 130 KB...
31 03 2021 16:38:49
Статья в формате PDF 111 KB...
30 03 2021 2:18:27
Статья в формате PDF 114 KB...
29 03 2021 17:46:19
Статья в формате PDF 114 KB...
28 03 2021 18:37:43
Статья в формате PDF 111 KB...
27 03 2021 0:12:14
Статья в формате PDF 113 KB...
26 03 2021 23:28:21
Статья в формате PDF 148 KB...
23 03 2021 15:33:15
Статья в формате PDF 126 KB...
21 03 2021 8:36:30
Статья в формате PDF 147 KB...
20 03 2021 17:20:24
Статья в формате PDF 95 KB...
19 03 2021 2:20:58
Статья в формате PDF 364 KB...
18 03 2021 4:38:44
Статья в формате PDF 209 KB...
17 03 2021 5:47:58
Статья в формате PDF 120 KB...
16 03 2021 17:10:12
Статья в формате PDF 130 KB...
15 03 2021 2:31:51
Статья в формате PDF 115 KB...
14 03 2021 11:14:44
Статья в формате PDF 114 KB...
13 03 2021 1:58:39
Статья в формате PDF 119 KB...
12 03 2021 5:50:25
Статья в формате PDF 138 KB...
11 03 2021 19:12:45
Статья в формате PDF 299 KB...
10 03 2021 17:45:19
Построена математическая модель системы управления качеством образования филиала В У За с учетом влияния внешних информационных связей, проведена оценка критерия качества и улучшения внешних связей вследствие внедрения информационной системы. ...
09 03 2021 7:48:25
Статья в формате PDF 126 KB...
05 03 2021 16:36:53
Статья в формате PDF 121 KB...
04 03 2021 17:56:22
Статья в формате PDF 114 KB...
03 03 2021 7:37:43
Статья в формате PDF 135 KB...
02 03 2021 8:56:20
Статья в формате PDF 132 KB...
01 03 2021 15:10:13
Статья в формате PDF 124 KB...
28 02 2021 8:29:58
Статья в формате PDF 109 KB...
26 02 2021 7:41:58
Статья в формате PDF 276 KB...
25 02 2021 11:10:34
Статья в формате PDF 156 KB...
24 02 2021 2:49:20
Статья в формате PDF 125 KB...
23 02 2021 5:27:13
Статья в формате PDF 284 KB...
21 02 2021 5:15:39
Статья в формате PDF 245 KB...
20 02 2021 22:22:14
Статья в формате PDF 170 KB...
19 02 2021 13:27:49
Статья в формате PDF 263 KB...
18 02 2021 13:47:30
Статья в формате PDF 108 KB...
17 02 2021 23:36:41
На основании диагностических признаков приводятся доказательства, указывающие на то, что Chytridiomycosis существует в популяциях Rana arvalis на Среднем Урале. Показана методика обнаружения заболевания по аномалиям ротового аппарата личинок и отслеживания динамики частоты встречаемости его в популяции. В экстремальных условиях инфекция поражает ослабленных и ведет к их выбраковке, что приводит к ускорению адаптации популяции в целом в быстро изменяемой среде. ...
16 02 2021 8:29:45
Проведено изучение состояние микрофлоры у пациентов после различных операций, выполненных по поводу повреждений селезенки в отдаленном послеоперационном периоде. В результате проведенного исследования установлено, что сохранение селезенки предотвращает изменения микрофлоры, так как полученные результаты соответствовали данным группы сравнения. В тоже время, удаление селезенки приводит к нарушению микрофлоры. ...
15 02 2021 20:37:26
Статья в формате PDF 293 KB...
14 02 2021 3:11:58
На основе введённых функций состояния для электромагнитного поля и зарядовой функции состояния для частиц выведена полная система уравнений Максвелла для электродинамики. Показано, что закон сохранения зарядов есть следствие существования этой функции. Показано также, что в вакууме электромагнитное поле отсутствует, что подтверждает справедливость теории дальнодействия. ...
13 02 2021 15:44:45
Статья в формате PDF 252 KB...
12 02 2021 7:32:44
Статья в формате PDF 263 KB...
11 02 2021 15:46:18
Статья в формате PDF 109 KB...
10 02 2021 13:48:23
Статья в формате PDF 107 KB...
09 02 2021 18:13:50
Статья в формате PDF 212 KB...
08 02 2021 13:36:56
Статья в формате PDF 94 KB...
07 02 2021 17:52:54
Статья в формате PDF 122 KB...
06 02 2021 2:16:38
Статья в формате PDF 250 KB...
05 02 2021 14:31:40
Статья в формате PDF 115 KB...
04 02 2021 10:30:24
Статья в формате PDF 136 KB...
03 02 2021 5:50:42
Статья в формате PDF 105 KB...
02 02 2021 1:47:33
Статья в формате PDF 113 KB...
01 02 2021 21:53:56
Статья в формате PDF 95 KB...
30 01 2021 19:54:54
Статья в формате PDF 124 KB...
29 01 2021 1:21:37
Статья в формате PDF 376 KB...
28 01 2021 9:24:36
Статья в формате PDF 158 KB...
27 01 2021 23:28:28
Статья в формате PDF 188 KB...
25 01 2021 2:45:42
Статья в формате PDF 321 KB...
22 01 2021 1:34:32
Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля В А З на основании данных Г У « В Н И И Г М И- М Ц Д» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических характеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотранспорта. ...
21 01 2021 13:26:59
Статья в формате PDF 110 KB...
20 01 2021 14:33:19
Статья в формате PDF 97 KB...
19 01 2021 15:14:16
Статья в формате PDF 112 KB...
18 01 2021 7:45:12
Статья в формате PDF 99 KB...
16 01 2021 21:31:16
В исследовании изучена возможность оптимизации терапии больных урогенитальным хламидиозом, на основе внедрения новой методики цитокининдуцированного определения чувствительности к лекарственным средствам. Под наблюдением находилось 240 больных урогенитальным хламидиозом обоего пола, в возрасте от 18 до 65 лет. В результате применения цитокининдуцированной методики определения чувствительности к лекарственным средствам, удалось значительным образом повысить эффективность терапии больных хламидиозом. ...
15 01 2021 3:17:33
Статья в формате PDF 276 KB...
14 01 2021 19:17:26
Статья в формате PDF 295 KB...
13 01 2021 11:26:37
Статья в формате PDF 128 KB...
12 01 2021 21:26:51
Статья в формате PDF 300 KB...
10 01 2021 3:55:58
Статья в формате PDF 136 KB...
09 01 2021 15:21:50
Статья в формате PDF 152 KB...
08 01 2021 19:34:15
Изучено влияние солей кадмия, свинца и марганца на содержание белков в сыворотке крови сеголеток карпа. Показаны разнонаправленные изменения белкового состава сыворотки крови рыб при воздействии солей тяжелых металлов, о чем можно судить на основании изменения А/G индекса. При хроническом действии ионов кадмия отмечено значительное преобладание суммарного содержания альбуминов над глобулинами на протяжении всего эксперимента, пребывание рыб в среде с ионами свинца сопровождалось более значительным ростом содержания глобулинов, тогда как при действии ионов марганца не выявлен однонаправленный характер изменения соотношения альбуминов и глобулинов. ...
07 01 2021 8:44:51
Статья в формате PDF 306 KB...
05 01 2021 14:19:51
Статья в формате PDF 94 KB...
02 01 2021 16:12:29
Статья в формате PDF 129 KB...
01 01 2021 6:10:13
Статья в формате PDF 106 KB...
31 12 2020 19:18:19
Статья в формате PDF 91 KB...
29 12 2020 8:49:52
Статья в формате PDF 141 KB...
28 12 2020 13:23:44
Статья в формате PDF 161 KB...
27 12 2020 4:55:44
Статья в формате PDF 346 KB...
26 12 2020 10:24:14
Статья в формате PDF 99 KB...
23 12 2020 0:40:10
Статья в формате PDF 120 KB...
22 12 2020 21:59:13
Статья в формате PDF 119 KB...
21 12 2020 18:11:32
Статья в формате PDF 100 KB...
19 12 2020 15:53:41
Статья в формате PDF 120 KB...
18 12 2020 17:50:58
Статья в формате PDF 109 KB...
17 12 2020 7:39:50
Статья в формате PDF 114 KB...
16 12 2020 13:29:25
Статья в формате PDF 117 KB...
15 12 2020 20:44:31
Статья в формате PDF 174 KB...
14 12 2020 23:41:41
Статья в формате PDF 129 KB...
13 12 2020 4:31:26
Статья в формате PDF 269 KB...
11 12 2020 0:33:32
В эксперименте на половозрелых крысах Wistar исследованы особенности регенерации суставного хряща коленного сустава после имплантации в зону повреждения гранулированного минерального компонента костного матрикса ( М К К М), полученного по оригинальной технологии. Установлено, что М К К М имеет упорядоченную высокопористую структуру, близкую к естественной архитектонике костного матрикса и химический состав, соответствующий минеральному составу кости. М К К М обладает выраженными хондро- и остеиндуктивными свойствами, обеспечивает пролонгированную активизацию репаративного процесса, ускоренное органотипическое ремоделирование и восстановление поврежденного суставного хряща. ...
10 12 2020 12:25:12
Статья в формате PDF 289 KB...
09 12 2020 16:21:37
Статья в формате PDF 317 KB...
07 12 2020 12:22:26
Статья в формате PDF 94 KB...
05 12 2020 16:57:12
Статья в формате PDF 113 KB...
04 12 2020 7:14:36
По комплексу признаков оценили трансформированные урбанизацией лесные фитоценозы, и населяющие их сообщества мелких млекопитающих в лесопарково-парковой зоне крупного промышленного центра. Выявили, что хотя и наблюдаются общие закономерности в группировке фито- и зооценозов в зависимости от уровня и характера урбаногенного воздействия, но между ними нет полного соответствия. Специфика сообществ мелких млекопитающих определяется не только эдафо-растительными условиями. Ведущим параметром в трансформации сообществ является рекреация и сопровождающие ее факторы. ...
03 12 2020 21:12:26
Статья в формате PDF 119 KB...
02 12 2020 4:16:50
Статья в формате PDF 101 KB...
01 12 2020 15:22:12
Статья в формате PDF 98 KB...
30 11 2020 11:19:24
Статья в формате PDF 263 KB...
29 11 2020 13:26:28
Статья в формате PDF 253 KB...
28 11 2020 17:25:59
Статья в формате PDF 134 KB...
27 11 2020 13:49:36
Статья в формате PDF 101 KB...
25 11 2020 23:30:33
Статья в формате PDF 251 KB...
24 11 2020 1:23:20
Эффективность фотопреобразования света в электрический ток ограничено рекомбинационными, тепловыми и другими потерями энергии в структурах солнечных элементов ( С Э). Уравнения, описывающие потери, уточнены с учетом рассредоточения омических потерь в лицевом слое ( Л С). Впервые проведена оценка тепловых потерь, обусловленных эффектом Пельтье, в контактах электрической цепи С Э. ...
23 11 2020 7:31:16
Статья в формате PDF 213 KB...
22 11 2020 13:48:53
Статья в формате PDF 106 KB...
21 11 2020 2:40:42
Статья в формате PDF 119 KB...
20 11 2020 17:12:50
Авторами проведено комплексное исследование сосудистых и нервных структур всего органокомплекса брюшной полости, что позволило подтвердить общие морфологические закономерности, свойственные млекопитающим отряда хищных, выявить характерные видовые и внутривидовые особенности васкуляризации и иннервации у пушных зверей клеточного содержания. Полученные новые данные о морфологии сосудистых и нервных образований органов брюшной полости млекопитающих являются оригинальными и дают не только полное представление об изученных структурах, но позволяют морфофункционально интерпретировать адаптогенные процессы, протекающие в интегративно-координационных системах организма пушных зверей, находящихся под интенсивным антропогенным воздействием в процессе доместикации. ...
19 11 2020 16:15:28
Статья в формате PDF 112 KB...
18 11 2020 9:59:38
Статья в формате PDF 159 KB...
17 11 2020 7:15:36
Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::
Последовательность подготовки научной работы может быть такой: