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 хаpaктеристиками. 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 хаpaктеристик работы термотрaнcформатора 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:
- потрeбляемой 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 хаpaктеристик 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.
Инженерная рационализация лесопользования предполагает активное применение достижений древесиноведения. Фундаментальные достижения в этой области вполне могут быть применены в исследованиях свойств живой древесины растущих деревьев. Доказательство биотехнического принципа в данной статье выполнено на основе моделирования экспериментальных данных профессора Б.Н.Уголева по деформативности древесины при действии усилий поперек волокон.
...
19 07 2026 20:43:25
Проведен анализ эффективности различных типов фитнес-программ в коррекции избыточной массы тела женщин юношеского и зрелого возраста. Применяемые физические нагрузки отличались хаpaктером нагрузки и наличию/отсутствию компонента коррекции питания. Исследовали антропометрические показатели, ИМТ, определяли содержание жировой массы в организме методом калипометрии в динамике 6-мecячного тренировочного цикла. Проводили промежуточные исследования: в середине, через 3 месяца от начала тренировочного цикла. В исследовании приняли участие 93 пpaктически здоровые женщины с избыточной массой тела, не имеющие эндокринных заболеваний и противопоказаний к занятиям физической культурой. Выделены группы в зависимости от типа программы (I, II), а также подгруппы (Ia, IIa) в зависимости от возраста: 18–21 год (I и II, n = 17 и n = 17, соответственно) и 36–45 лет (Ia, IIa, n = 30 и n = 29, соответственно). Показана динамика и статистическая значимость различий в группах, проведен сравнительный анализ между группами. Выявлена более высокая физиологическая эффективность программы I, базирующейся на смешанном хаpaктере тренировки, многовариантной схеме упражнений с мониторированием и коррекцией хаpaктера питания.
...
18 07 2026 2:21:15
Статья в формате PDF
120 KB...
17 07 2026 23:18:35
Статья в формате PDF
106 KB...
14 07 2026 22:26:27
Статья в формате PDF
175 KB...
13 07 2026 3:54:11
Статья в формате PDF
112 KB...
12 07 2026 13:25:12
Статья в формате PDF
590 KB...
10 07 2026 11:34:56
Статья в формате PDF
259 KB...
09 07 2026 22:18:17
В серии стресс-тестов исследованы особенности поведенческих реакций крыс при действии 1,5-бензодиазепинона-2 и его производных в дозах 5, 25, 50 и 100 мг/кг. В результате сравненияэтих показателейс таковыми эталонного препарата диазепама (5 мг/кг), выявлено, что под влиянием 1,5-бензодиазепинона-2 и его трех производных (4-метил-1,5-бензодиазепинон-2, 3-метил-1,5-бензодиазепинон-2, 5-формил-3-метил-1,5-бензодиазепинон-2) поведение крыс в зависимости от уровня аверсивности теста существенно изменяется. В целом установлено, что тестируемые вещества в зависимости от дозы способны проявлять психотропные (антистрессорные, анксиолитические, седативные, антидепрессантные) свойства.
...
07 07 2026 13:35:44
Статья в формате PDF
334 KB...
06 07 2026 9:28:42
Статья в формате PDF
330 KB...
04 07 2026 6:30:14
На биопсийном материале пяти первородящих женщин в возрасте от 20 до 38 лет с физиологической родовой деятельностью проводили количественное светооптическое изучение строения миометрия матки. Оценили тканевой состав, клеточный состав и число гладкомышечных клеток в поле зрения микроскопа. Показали, что основными компонентами миометрия были гладкомышечные волокна, элементы соединительной ткани и микрососудистого русла. Гладкомышечные клетки демонстрировали разное сродство к толуидиновому синему и были условно разделены на светлые, темные и промежуточные клетки. Выявлена внутригрупповая вариация всех оцененных количественных параметров. Полученные данные могут быть базовыми при оценке тех же параметров у рожениц с патологической родовой деятельностью.
...
03 07 2026 21:17:17
Статья в формате PDF
90 KB...
02 07 2026 23:11:14
Статья в формате PDF
94 KB...
01 07 2026 15:33:26
Статья в формате PDF
129 KB...
29 06 2026 14:11:24
Статья в формате PDF
109 KB...
27 06 2026 23:19:16
Статья в формате PDF
117 KB...
26 06 2026 7:30:44
За 2011 год в Республиканском Центре здоровья для детей г. Чебоксары проведено обследование условно здоровых детей и подростков в возрасте 5–17 лет с помощью биоимпедансного анализатора состава тела АВС-01 «МЕДАСС» (n = 2419). Целью исследования работы явились оценка хаpaктера направленности питания, уровня физической подготовленности, физического развития. Были проанализированы следующие показатели: жировая масса (ЖМ), активно-клеточная масса (АКМ), доля активно-клеточной массы (доля АКМ), скелетно-мышечная масса (СММ). Выявленные нарушения в виде избытка ЖМ у 39,0 % обследованных свидетельствуют о риске развития ожирения, снижение белкового компонента питания у 28,5 % и уровня двигательной активности у 21,0 % обследованных свидетельствуют о нерациональности питания и риске развития хронических неинфекционных заболеваний, снижения репродуктивной функции.
...
25 06 2026 13:53:39
Статья в формате PDF
129 KB...
24 06 2026 20:16:26
В статье отмечается возрастающее значение научных исследований социальной инфраструктуры. Рассматриваются различные подходы к определению этого понятия, а также роль социальной инфраструктуры в формировании уровня жизни человека и развитии человеческого потенциала.
...
23 06 2026 7:25:48
Статья в формате PDF
251 KB...
22 06 2026 20:59:48
Статья в формате PDF
140 KB...
20 06 2026 11:54:23
Статья в формате PDF
99 KB...
18 06 2026 8:38:58
Статья в формате PDF
123 KB...
16 06 2026 8:54:59
Статья в формате PDF
113 KB...
15 06 2026 15:53:49
Известные значения констант диссоциации одного из самых распространенных природных флавоноидов – кверцетина – отличаются крайней невоспроизводимостью. Одной из причин этого следует считать легкое окисление кверцетина в процессе титрования кислородом воздуха. Для устранения этого эффекта предложен модифицированный вариант потенциометрического титрования с барботированием инертного газа (азот) через титруемый раствор с добавкой в него неионогенного детергента. Полученное таким способом значение pKaI кверцетина равно 6.62 ± 0.04. Из этого следует принципиально важный вывод: в нейтральной среде (при рН ~ 7) кверцетин и, возможно, другие флавонолы, пpaктически полностью диссоциированы.
...
14 06 2026 6:46:53
Статья в формате PDF
120 KB...
13 06 2026 7:48:28
Нестандартные задачи в педагогической пpaктике создают благоприятные условия для качественной подготовки учащихся, быстрой адаптации в окружающем мире и малознакомых предметных областях, стимулируют самообразование, формируют научную картину мира и являются инструментом для расширения естественнонаучного кругозора учащихся.
...
12 06 2026 17:16:11
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
