ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ОСНОВНИХ РЕЖИМНИХ ПАРАМЕТРІВ НА ЕКСЕРГЕТИЧНИЙ ККД КОНВЕКТИВНОЇ СУШИЛЬНОЇ УСТАНОВКИ

Анотація

Запропоновано математичну модель для числового дослідження ексергетичних втрат в камерній конвективній сушильній установці та визначення впливу основних режимних параметрів під час конвективного сушіння на ексергетичний коефіцієнт корисної дії конвективної сушильної установки. Математична модель реалізована в середовищі MathCad. Як об’єкт дослідження вибрано камерну сушарку СКРР-400 періодичної дії для сушіння сільськогосподарської продукції з разовим завантаженням 400 кг.

Визначено такі складові ексергетичних втрат, які найбільше впливають на термодинамічну досконалість сушильної установки і зазначено шляхи для зменшення їхньої відносної ваги в ексергетичному балансі. Виконано числові дослідження впливу на ексергетичний коефіцієнт корисної дії сушарки таких параметрів як: температура навколишнього середовища, температура теплоносія на вході в сушильну установку, температура теплоносія на виході з сушильної установки — відпрацьованого теплоносія, температура конденсату пари в калорифері. За результатами числового експерименту встановлено, що зі зростанням початкової температури повітря корисні затрати питомої ексергії на випаровування вологи зменшуються, а зміна видатності сушарки на загальні ексергетичні втрати не впливає.

Встановлено, що енергетичний або тепловий і ексергетичний ККД сушарки суттєво відрізняються. За розрахунками ексергетичний ККД камерної сушарки, який відображає її термодинамічну досконалість не перевищує 14,5 %. Порівняння ексергетичного ККД з енергетичним або тепловим ККД сушарки СКРР-400 показало, що тепловий ККД сушарки значно вищий (50,4 % проти 14,5 %). Висунуто гіпотезу, що це викликано тим, що тепловий ККД не враховує явищ незворотності процесів тепло- і масообміну.

Встановлено, що втрати з відпрацьованим теплоносієм в ексергетичному балансі складають 8 %, а в тепловому — 33,2 %. За результатами проведеного числового експерименту показано, що підвищення ефективності сушильних установок можна досягти за рахунок вдосконалення їхніх нагрівальних пристроїв і зниження в них втрат.