ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СУШИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ НА БАЗЕ ТЕПЛОВОГО НАСОСА
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 109 KB...
05 12 2019 0:27:46
Статья в формате PDF 109 KB...
04 12 2019 10:48:44
Статья в формате PDF 112 KB...
03 12 2019 21:45:25
Статья в формате PDF 116 KB...
02 12 2019 14:46:39
Статья в формате PDF 128 KB...
01 12 2019 20:54:30
Статья в формате PDF 103 KB...
30 11 2019 7:10:39
Статья в формате PDF 168 KB...
27 11 2019 12:39:36
Статья в формате PDF 112 KB...
25 11 2019 17:52:18
Рассмотрены некоторые проблемы идентификации моделей распределения данных, при использовании современного математического аппарата для решения этой задачи. Показано, что использование методов нелинейной оптимизации для идентификации моделей приводит к улучшению результатов идентификации, но одновременно, изменяет формальную постановку задачи. Выделено три группы проблем, связанных с выбором критериев согласия, их критических значений и проверкой адекватности получаемых моделей. Проанализированы возможные подходы к решению этих проблем. ...
24 11 2019 16:33:33
Статья в формате PDF 301 KB...
22 11 2019 20:59:50
Статья в формате PDF 108 KB...
21 11 2019 6:13:16
Статья в формате PDF 142 KB...
20 11 2019 7:11:44
Статья в формате PDF 86 KB...
18 11 2019 15:58:33
Статья в формате PDF 267 KB...
16 11 2019 4:37:33
Статья в формате PDF 120 KB...
15 11 2019 1:37:43
Статья в формате PDF 122 KB...
14 11 2019 23:49:18
Статья в формате PDF 315 KB...
13 11 2019 12:49:13
Статья в формате PDF 137 KB...
11 11 2019 16:14:54
Статья в формате PDF 101 KB...
10 11 2019 18:57:32
Статья в формате PDF 115 KB...
09 11 2019 20:23:34
Статья в формате PDF 121 KB...
08 11 2019 22:20:38
Статья в формате PDF 123 KB...
07 11 2019 3:22:23
Статья в формате PDF 241 KB...
06 11 2019 18:54:12
Статья в формате PDF 308 KB...
05 11 2019 12:44:15
Статья в формате PDF 278 KB...
04 11 2019 7:39:36
Статья в формате PDF 85 KB...
03 11 2019 14:29:23
Статья в формате PDF 2874 KB...
02 11 2019 13:18:23
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. ...
01 11 2019 7:47:27
Статья в формате PDF 91 KB...
31 10 2019 1:50:16
Статья в формате PDF 102 KB...
30 10 2019 15:45:47
Статья в формате PDF 276 KB...
29 10 2019 5:39:38
Статья в формате PDF 119 KB...
28 10 2019 3:48:30
Статья в формате PDF 286 KB...
27 10 2019 3:51:50
Статья в формате PDF 251 KB...
25 10 2019 9:15:29
Статья в формате PDF 199 KB...
24 10 2019 4:29:25
Статья в формате PDF 226 KB...
23 10 2019 14:13:26
Статья в формате PDF 188 KB...
22 10 2019 0:23:23
Статья в формате PDF 100 KB...
21 10 2019 17:37:49
Статья в формате PDF 189 KB...
20 10 2019 15:54:49
Статья в формате PDF 110 KB...
19 10 2019 18:43:11
Статья в формате PDF 110 KB...
18 10 2019 11:13:10
Статья в формате PDF 181 KB...
17 10 2019 0:58:36
Статья в формате PDF 323 KB...
16 10 2019 19:24:41
Статья в формате PDF 250 KB...
15 10 2019 2:50:17
Статья в формате PDF 286 KB...
14 10 2019 23:12:39
Статья в формате PDF 248 KB...
13 10 2019 10:41:20
Статья в формате PDF 112 KB...
11 10 2019 16:18:42
Целью данной работы был анализ психофизиологических показателей студентов очной формы обучения, разработка мер по оптимизации учебного процесса и по предотвращению развития хронического стресса. Испытуемыми были 62 студента Института декоративно-прикладного искусства (средний возраст 25±3,7 лет) и 24 студента других высших учебных заведений, занимающихся в группе Айкидо (средний возраст 20,5±2,2 лет). Психофизиологическое состояние здоровья студентов расценивается как «функциональное перенапряжение». знание психофизиологических механизмов восприятия улучшает усвоение нового лекционного непрофильного материала. занятия восточными спортивными практиками способствуют нормализации исследуемых функций ...
08 10 2019 14:10:12
Статья в формате PDF 96 KB...
07 10 2019 5:21:56
Статья в формате PDF 296 KB...
06 10 2019 22:36:15
Статья в формате PDF 110 KB...
05 10 2019 22:52:21
Статья в формате PDF 103 KB...
04 10 2019 15:23:46
Статья в формате PDF 111 KB...
03 10 2019 15:42:57
Статья в формате PDF 112 KB...
02 10 2019 14:52:19
В статье рассматривается вопрос долговременного архивного хранения угасающих документов. Проанализированы сложности, возникающие при их микрофильмировании. Предложена методика предварительной компьютерной обработки сканированных изображений таких документов, обеспечивающая повышение качества их визуального восприятия до требований государственного стандарта к микрофильмируемым оригиналам. Обработанные изображения в дальнейшем могут быть выведены на фотоплёнку с использованием COM-систем (Computer Output Microfilm), либо распечатаны на бумажный носитель и микрофильмированы обычным способом. ...
01 10 2019 19:56:17
Статья в формате PDF 252 KB...
29 09 2019 5:26:59
Статья в формате PDF 103 KB...
28 09 2019 17:55:40
Статья в формате PDF 293 KB...
27 09 2019 12:50:12
Статья в формате PDF 110 KB...
26 09 2019 4:30:47
Статья в формате PDF 253 KB...
25 09 2019 15:14:24
Статья в формате PDF 127 KB...
23 09 2019 4:49:16
Статья в формате PDF 353 KB...
22 09 2019 0:47:39
Статья в формате PDF 135 KB...
21 09 2019 18:37:15
Статья в формате PDF 264 KB...
18 09 2019 18:11:37
Статья в формате PDF 89 KB...
17 09 2019 15:54:17
Статья в формате PDF 111 KB...
16 09 2019 14:33:42
Статья в формате PDF 103 KB...
15 09 2019 10:44:58
Статья в формате PDF 103 KB...
13 09 2019 5:58:13
Статья в формате PDF 231 KB...
12 09 2019 10:22:50
Статья в формате PDF 276 KB...
11 09 2019 23:25:42
Статья в формате PDF 95 KB...
10 09 2019 18:28:52
Статья в формате PDF 130 KB...
09 09 2019 14:51:17
Статья в формате PDF 115 KB...
08 09 2019 4:30:44
Статья в формате PDF 111 KB...
07 09 2019 3:48:35
Статья в формате PDF 137 KB...
06 09 2019 23:50:28
Статья в формате PDF 111 KB...
05 09 2019 1:59:33
Статья в формате PDF 108 KB...
04 09 2019 7:24:37
Статья в формате PDF 107 KB...
03 09 2019 8:41:26
Статья в формате PDF 140 KB...
02 09 2019 10:59:53
Статья в формате PDF 104 KB...
01 09 2019 4:24:34
Статья в формате PDF 111 KB...
31 08 2019 13:50:53
Статья в формате PDF 90 KB...
30 08 2019 16:27:11
Статья в формате PDF 244 KB...
29 08 2019 16:58:34
Статья в формате PDF 189 KB...
28 08 2019 5:40:47
Изучено влияние высококремнистых природных добавок на качество птицеводческой продукции. Установлено, что включение природных добавок в рацион кур-несушек улучшает прочность скорлупы, что непосредственно ведет к снижению процента боя яиц, повышению инкубационных показателей яиц и увеличению процента вывода цыплят. ...
27 08 2019 20:19:43
По мере прогрессирования В И Ч-инфекции наблюдается дисбаланс в выработке цитокинов, характеризующийся переключением Тh-1 ответа на Тh-2. Это, в свою очередь, приводит к прогрессированию иммуносупрессии и развитию оппортунистических инфекций. Определено, что IFN-γ, IL-2, IL-4, IL-10 и TGFβ могут обладать разнонаправленным действием в зависимости от локальных условий. Оценка иммунологических параметров может определять прогноз развития заболевания и коpрегировать интенсивность противовирусной терапии. ...
25 08 2019 15:32:58
Статья в формате PDF 111 KB...
22 08 2019 11:19:45
Статья в формате PDF 117 KB...
21 08 2019 18:25:50
Статья в формате PDF 151 KB...
20 08 2019 0:36:37
Статья в формате PDF 100 KB...
19 08 2019 2:10:53
Статья в формате PDF 110 KB...
18 08 2019 1:45:32
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. ...
17 08 2019 9:28:27
Статья в формате PDF 114 KB...
16 08 2019 6:34:18
Статья в формате PDF 150 KB...
15 08 2019 19:34:24
Статья в формате PDF 245 KB...
14 08 2019 6:49:38
Статья в формате PDF 117 KB...
13 08 2019 19:35:20
Статья в формате PDF 98 KB...
12 08 2019 21:47:22
Статья в формате PDF 126 KB...
11 08 2019 18:55:41
Статья в формате PDF 120 KB...
10 08 2019 0:35:24
Статья в формате PDF 251 KB...
09 08 2019 23:50:41
Статья в формате PDF 129 KB...
08 08 2019 12:57:54
Статья в формате PDF 207 KB...
07 08 2019 10:57:41
Статья в формате PDF 141 KB...
06 08 2019 10:17:36
Статья в формате PDF 270 KB...
04 08 2019 19:57:13
Статья в формате PDF 131 KB...
03 08 2019 12:33:54
Статья в формате PDF 357 KB...
01 08 2019 5:17:36
Статья в формате PDF 132 KB...
31 07 2019 22:35:38
Статья в формате PDF 126 KB...
30 07 2019 15:56:47
В рамках данной статьи была построена математическая модель старения в форме онтогенетического компромисса процессов канцерогенеза и оксидативного стресса. Старение присуще всем объектам живой и неживой природы. Накопление повреждений в результате оксидативногостресса приводит к зависимому от возраста повреждению тканей, канцерогенезу и, наконец, к старению. С одной стороны, действие активных форм кислорода приводит к повреждению клеток, и, как следствие, к раку. С другой стороны, активные формы кислорода являются средством борьбы с опухолевыми клетками. Компромисс состоит в поддержании уровня свободных радикалов, эффективно подавляющего опухолевые клетки, и в то же время не сильно наносящего вред организму. На основе математической разработана имитационная компьютерная модель старения с возможностью изменений параметров интенсивностей появления опухолевых клеток, размножения, негативного воздействия свободных радикалов, ответа иммунитета. Проведен эксперимент по выявлению максимальной средней продолжительности жизни в зависимости от параметра гомеостатической характеристики. ...
29 07 2019 8:56:46
Статья в формате PDF 114 KB...
28 07 2019 10:14:58
Статья в формате PDF 221 KB...
27 07 2019 8:52:12
Статья в формате PDF 127 KB...
24 07 2019 14:37:34
Статья в формате PDF 92 KB...
23 07 2019 5:45:13
Статья в формате PDF 101 KB...
21 07 2019 0:32:44
Статья в формате PDF 119 KB...
20 07 2019 1:18:11
В настоящее время одной из наиболее обсуждаемых является тема воздействия интеллигенции на общественно-экономическую жизнь. Интеллигенция, являясь наиболее образованной группой общества, является монополистом в области на духовного и интеллектуального производства. По мере ускорения научно-технического прогресса данная тенденция усиливается. ...
19 07 2019 16:28:56
Статья в формате PDF 312 KB...
18 07 2019 23:32:19
Статья в формате PDF 300 KB...
17 07 2019 1:44:55
В работе изучен мозговой кровоток и его взаимосвязь с нарушением гемореологии у больных хроническими гнойными заболеваниями придаточных пазух носа в остром периоде черепно-мозговой травмы. ...
16 07 2019 16:26:44
Статья в формате PDF 101 KB...
14 07 2019 12:27:25
Статья в формате PDF 134 KB...
13 07 2019 6:56:43
Статья в формате PDF 121 KB...
12 07 2019 20:50:33
В статье авторы показали изменение плоидности и площади ядер слизистой оболочки желудка при фоновых, предраковых заболеваниях и раке желудка различного гистологического строения с помощью компьютерного анализатора изображения. При дисплазии тяжелой степени площадь и плоидность ядра составили 213,7±3,42 мкм² и 10,2±0,2с соответственно. При высокодифференцированной аденокарциноме эти показатели достигают 375,0±17,0 мкм² и 16,2±2,7с. Авторы предположили, что полученные данные могут быть использованы для более объективной оценки патологических процессов в слизистой желудка и дифференциальнодиагностических вопросов между дисплазиями и раком желудка. ...
11 07 2019 14:29:42
Статья в формате PDF 113 KB...
09 07 2019 6:43:34
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: