Оптимизация энергосберегающих схем установок конвективной сушки термолабильных материалов

Оптимизация энергосберегающих схем установок конвективной сушки термолабильных материалов

Автор: Гаряев, Антон Андреевич

Шифр специальности: 05.14.04

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2011

Место защиты: Москва

Количество страниц: 196 с. ил.

Артикул: 4973914

Автор: Гаряев, Антон Андреевич

Стоимость: 250 руб.

Оптимизация энергосберегающих схем установок конвективной сушки термолабильных материалов  Оптимизация энергосберегающих схем установок конвективной сушки термолабильных материалов 

ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. Энергосберегающие мероприятии в конвективной сушильной технике, связанные с утилизацией теплоты отработанного сушильного агента.
1.1 Анализ научных работ, посвященных утилизации теплоты уходящих сушильных газов.
1.2 Мероприятия, применяемые при сушке термолабильных материалов
1.2.1 Применение рециркуляции отходящих газов.
1.2.2 Использование теплонасосных установок для повышения эффективности процесса конвективной сушки.
1.2.3 Использование конденсационных теплообменниковутилизаторов.
1.3 Описание объекта исследования.
1.4 Постановка целей и задач исследования.
Глава 2. Разработка обобщенной математической модели конвективной сушильной установки и ее элементов с использованием мероприятий по утилизации теплоты отходящих газов
2.1 Математическая модель статики и кинетики процессов сушки влажных материалов в камере.
2.2 Математическая модель обработки сушильного агента в теплонососной установке.
2.2.1 Разработка метода расчета процессов в теплонасосной установке
2.2.1.1 Расчет парокомпрессионного цикла работы ТНУ
2.2.1.2 Особенности расчета испарителя теплового насоса
2.2.1.3 Особенности расчета конденсатора теплового насоса
2.2.2 Сравнение модельных расчетов теплонасосной установки с результатами экспериментальных исследований.
2.3 Математическая модель пластинчатого воздуховоздушного
конденсационного теплоутилизатора
2.4 Разработка комплексной модели сушильной установки с энергосберегающими мероприятиями по утилизации теплоты
обработанного влажного сушильного агента.
2.5 Определение данных для расчета энегосберегающего эффекта на основе разработанных графиков продолжительности стояния температур
наружного воздуха
Глава 3. Анализ результатов расчета энергосберегающего эффекта в различных схемах утилизации теплоты отходящих газов
конвективной сушильной установки непрерывного действия, применяемой для обезвоживания термолабильного материала
3.1 Критерии сопоставления схем
3.2 Сопоставление схем, работающих в теплый период года
3.2.1 Анализ эффективности схем с одновременным применением
теплонасосной установки и рециркуляции.
3.2.2 Анализ эффективности схем с одновременным применением
конденсационного теплоутилизатора и рециркуляции.
3.2.3 Анализ эффективности схем с одновременным применением
теплонасосной установки и конденсационного теплоутилизатора
3.3 Сопоставление схем, работающих в холодный период года.
3.3.1 Анализ эффективности схем с одновременным применением
теплонасосной установки и рециркуляции
3.3.2 Анализ эффективности схем с одновременным применением
конденсационного теплоутилизатора и рециркуляции.
3.3.3 Анализ эффективности схем с одновременным применением
теплонасосной установки и конденсационного теплоутилизатора
Глава 4. Техникоэкономическая оценка мероприятий по утилизации теплоты отработанных газов в конвективных сушильных установках
для обезвоживания термолабнльных материалов
4.1 Расчет экономических показателей отобранных энергосберегающих схем конвективной сушки термолабильных материалов
4.2 Метод расчета оптимальной величины мощности, покрываемой ТНУ
для заданных условий рассматриваемого периода
ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.
Приложение 1. Результаты разработки графиков продолжительности
стояния температур наружного воздуха.
Приложение 1.1 Продолжительность стояния температур наружного
воздуха г. Киров год.
Приложение 1.2 Продолжительность стояния температур наружного
воздуха г. Омск год
Приложение 1.3 Продолжительность стояния температур наружного
воздуха г. РостовнаДону год
Приложение 2. Разработка блока расчета термодинамических свойств
влажного воздуха.
Приложение 3. Модификация существующей математической модели расчета кинетики сушки под условия сушки древесины в установках
конвективного типа.
Приложение 4. Результаты проверки расчета термодинамических параметров итеплофизических свойств К7С с помощью
разработанной модели.
Приложение 5. Расчетные суммарные годовые расходы топлива на сушку при рассматриваемых условиях.
СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
О массовый расход теплоносителя, кгс
массовый расход сушильного агента, кгс
IV 6 Ср водяной эквивалент теплоносителя, ВтК
.Р площадь поверхности теплообмена, м
х, влагосодержание парогазовой смеси кгкг сухого газа и в гкг сухого газа соответственно
И энтальпия парогазовой смеси, кДжкг
АН, Ах разность энтальпий и разность влагосодсржаний парогазовой смеси в потоке и у поверхности теплообмена соответственно, Джкг кгкг к коэффициент теплопередачи, Втм К а коэффициент теплоотдачи, Втм К у удельный массовый поток, кгм2с г удельная теплота парообразования, Джкг
Р давление насыщенного пара, Па
Рб барометрическое давление, Па
Ср изобарная теплоемкость смеси, Джкг К
е число Рейнольдса
Рг число Прандтля
число Нуссельта
Ье число Лыоиса
б толщина пленки конденсата, м со скорость сушильного агента, мс ускорение свободного падения, мс
X коэффициент теплопроводности, Втм К
б коэффициент влаговыпадсния
р коэффициент орсбрения тр эффективность ребра
ор эффективность оребренной поверхности
температура, С
р давление, бар
И энтальпия, кДжкг
II энтальпия влажного газа, Джкг
.у энтропия, кДжкг р плотность, кгм
V кинематическая вязкость, м2с
X коэффициент теплопроводности, Втм К
3 коэффициент массоотдачи, отнесенный к разнице концентраций, мс у коэффициент развития поверхности теплообмена
Ь длина поверхности теплообмена КТУ, м х ,у декартовы координаты, м
Индексы
1 горячий теплоноситель
2 холодный теплоноситель
оо значение параметра в потоке и значение параметра на стенке п пар
к конденсат
значение параметра на входе в аппарат
значение параметра на выходе из аппарата
о разность значений параметров теплоносителей на входе в аппарат.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Л. Даниловым была разработана достаточно полная частная классификация энерго и ресурсосберегающих мероприятий, которую также можно охарактеризовать тремя группами 1. Рис. Рис. ПАВ и т. Взяв за основу данную классификацию, отметим, что внимание в данной работе будет сосредоточено на первой группе энергосберегающих мероприятий в силу их универсальности и возможности применения для всех установок конвективного типа. КТУ и рециркуляции части отработанного агента сушки при обезвоживании термолабильных матсриалаов. Наряду с важнейшей задачей выбора оптимальной с т. Тем самым осуществляется эффективная глубокая утилизация тепловых потерь с отработанным агентом сушки, составляющих основную долю в традиционном балансе нерациональных энергетических затрат КСУ рис. В 1 было показано, что значительная доля этого вида затрат связана с кинетическим несовершенством систем сушки. Просто потенциал, связанный с оптимизацией кинетики созданием равномерности или оптимальной неравномерности процессов тепломассообмена, является скрытым, то есть не может быть обнаружен наиболее широко распространенными инженерными методами расчета аппаратов, игнорирующими реальную кинетику процессов. Учет этого потенциала приводит к изменению соотношсеия непроизводительных затрат энергии в сушильных установках рис. Однако даже с учетом кинетического несовершенства большинства из эксплуатируемых конвективных сушильных установок до трети потерь теплоты все равно выбрасывается в атмосферу с отработанным агентом сушки. Исследование применения рециркуляции шло параллельно с развитием теории энергосбережения в сушильной технике, и значительный вклад был сделан теми же учеными, хотя и начато непосредственно само изучение данного вопроса было несколько раньше. До того, как перейти к рассмотрению вопроса применения рециркуляции при обезвоживании термолабильных материалов, необходимо ответить на несколько вопросов, касающихся общих принципов работы с се участием. Наиболее распространена первая схема, хотя и требующая подогрева всего сушильного агента, но до более низких температур, чем во второй схеме. В данной работе подразумеваем расположение подогревателя сушильного агента именно после объединения потоков рециркулируемого и свежего сушильных агентов, что обосновано не просто более широким распространением такой организации рециркуляции, но и в силу того, что разработанные на настоящий момент времени теплонасосные установки совместное использование которых с рециркуляцией также планируется исследовать в данной работе и применяемые в качестве их рабочего тела современные фреоны не позволяют добиться наргева до высоких значений температур. Значит, более предпочтительным для совместного применения с тепловым насосом является вариант организации рециркуляции а. Рис. В первом случае, когда температура сушильного агента 2 на выходе из камеры превышает температуру кипения растворителя, с ростом коэффициента рециркуляции к влагосодержание сушильного агента на выходе из сушильной камеры может возрастать до бесконечности. Случай более характерен для высокотемпературной сушки, участие в процессах которой из рассматриваемых энергосберегающих мероприятий может принять лишь рециркуляция. Потому для всех схем в работе температура на выходе из сушильной камеры будет ниже температуры кипения растворителя, и коэффициент рециркуляции имеет четкое предельное значение в точке пересечения изотермы 2 и единичной изогигры. Тем не менее, этот случай более типичен, потому что температуру сушильного агента на выходе из сушильной камеры стремятся сделать как можно более низкой. Рис. Процесс сушки с рециркуляцией для шести алгоритмов регулирования работы сушильной установки при переменном коэффициенте рециркуляции а , , 2 б , , x в , , 2 г 2 , x д 2 , 2 x , 2 . И наконец, последний вопрос, требующий обсуждения для рассматриваемой схемы, заключается в определении алгоритма регулирования осуществляемого процесса сушки влажного материала. Как было показано О. Л. Даниловым, принципиально алгоритмов регулирования при переменном коэффициенте рециркуляции существует шесть .

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.237, запросов: 237