Оценка эффективности энергопотребления сушильного оборудования

• Автор: Войновский, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Глава 1. Литературный обзор
1.1. Основные подходы к энергосбережению в сушке
1.2. Существующие методы оценки эффективности энергопотребления в сушильном оборудовании
1.3. Программные продукты в области сушки
Постановка задачи исследования
Глава 2. Упрощенный метод расчёта эффективности энергопотребления сушилок
2.1. Алгоритм расчёта энергопотребления сушильного оборудования
полочная сушилка
2.2. Примеры использования упрощенного метода расчета
2.2.1. Расчет сушилок с псевдоожиженным слоем
2.2.2. Расчет пневматической трубы-сушилки
Выводы
Глава 3. Точный метод расчета эффективности сушилок
3.1. Метод расчета эффективности сушилок с использованием динамических критериев эффективности
3.2. Примеры использования точного метода расчета
3.2.1. Расчёт эффективности сушки каучука ДССК- 65 в ленточной сушилке в непрерывном режиме
3.2.1.1. Модель процесса сушки в ленточной сушилке
3.2.1.2. Анализ эффективности процесса сушки по длине аппарата и способы интенсификации процесса
3.2.2. Расчёт и анализ эффективности сушки каучука ДССК-65 в периодическом режиме в сушилке фонтанирующего слоя

3.3. Использование динамических критериев эффективности для сравнения
способов сушки
3.3.1. Сушка раствора маннитола в сублимационной сушилке
3.3.2. Сушка лактозы и сравнение микроволновой вакуумной сушилки и микроволновой сушилки
Выводы
Глава 4. Примеры повышения эффективности работы сушильного оборудования
4.1. Выбор оптимального типа установки (на примере пигментных красителей)
4.2. Сушка каучука ДССК-65 комбинированным способом
4.3. Организация производственного процесса с минимальными затратами энергии
4.3.1. Одностадийная схема рекуперации тепла
4.3.2. Двухстадийная схема рекуперации тепла
Выводы
Основные результаты и выводы
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ

Процесс сушки является одним из наиболее интересных процессов химической технологии. Этот процесс лежит в основе многих современных методов нанесения покрытий, получения композитных материалов и лекарственных препаратов. В свою очередь, сушка — очень энергоемкий процесс. Большое количество энергии расходуется не только на удаление влаги из высушиваемого материала, включающее в себя иногда весьма значительные затраты на подготовку и подачу материала в сушильный аппарат, но и на очистку рабочих сред процесса. Поэтому большое значение имеет разработка оптимальной технологии процесса сушки, что позволит повысить качество продукта, сократить продолжительность процесса, сберечь материальные и энергоресурсы, решить проблемы экологии.
Проблема выбора наименее энергоемкого способа сушки на основании экспериментальных исследований с учетом требований к конечным характеристикам материала, технологии производства, а также вопросов охраны труда и экологической защиты окружающей среды является плохо определенной, трудно поддающейся формализации задачей, связанной во многом не с количественными, а с качественными оценками применения того или иного альтернативного варианта. Большое число фактов, влияющих на выбор способа сушки, и огромное разнообразие использующейся в производстве сушильной техники затрудняют процесс проектирования новых сушильных технологий. В связи с этим возникает проблема разработки эффективных критериев сравнительной оценки энергоемкости альтернативных вариантов как на стадии проектирования аппарата, так и на стадии составления технологической схемы с целью выявления наиболее эффективного способа сушки с точки зрения минимальных энергозатрат.
В связи с вышесказанным актуальной задачей является разработка современного программного обеспечения, позволяющего рассчитать сушильное оборудование, провести анализ эффективности работы аппарата,

На рисунке 2.9 приведена блок-схема расчета. Расчёт материальнотепловых балансов приводить не будем т.к. он представлен выше. Опишем отличительные особенности расчёта пневматической трубы.
По данным блока материального и теплового балансов рассчитываем необходимые характеристики тепло-агента (воздуха).
Находим критерий Архимеда:
Коэффициент, учитывающий форму частиц, находим по уравнению:
Пренебрегая стесненностью потока, рассчитаем параметры движения частиц среднего диаметра. Константы интегрирования:
(2.27)
к3 =11 —10?»
Критерий Рейнольдса:
(2.28)
л/367+к3Агє4,75 -19,15 0,588k,
(2.29)
u = со = Rev/d
Скорость воздуха примем: со
втах
(2.30)
(2.31)
Диаметр трубы-сушилки:
(2.32)

(2.33)
(2.34)
(2.35)
a = 0,2‘X6k3pl/d(pM -р,),
Д = -4 ag-a2b2,
(2.36)
(2.37)
(2.38)