Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Закономерности теплообмена в сублимационных установках при использовании низкопотенциальных источников теплоты Алексиков, Игорь Юрьевич

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Алексиков, Игорь Юрьевич. Закономерности теплообмена в сублимационных установках при использовании низкопотенциальных источников теплоты : диссертация ... кандидата технических наук : 05.14.05.- Санкт-Петербург, 2000.- 248 с.: ил. РГБ ОД, 61 00-5/3135-4

Введение к работе

Актуальность работы. Использование источников "бросовой" теплоты низкого
потенциала с целью снижения себестоимости продукции сублимационных
производств представляется в настоящее время одним из наиболее перспективных
направлений совершенствования сублимационного оборудования.

Низкотемпературный кондуктивный теплоподвод с использованием втсрірншх энергоресурсов (ВЭР) обеспечит нс только снижение энергозатрат, но и гарантию высокого качества получаемого продукта.

Кондуктивные нагрезатели :нироко применялись в сублимационных установках (СУ) периодического действия с традиционной этажерочной компоновкой энергопродуктового блока, однахо не всегда успепшо из-за трудностей обеспсчешія плотного и равномерного контакта в системе плита - противень. Более перспективны в этом плане установки, реализующие принцип торцевого теплоподвода, предложенный специалистами ЛТИХП (СПбГУНиПТ) и коллекторные установки, когда возможен непосредствеїшнй контакт теплоносителя с продуктовым противнем.

Для разработки методики инженерного расчета энергопродуктовых систем, использующих потенциал низкотемпературных ВЭР, необходима информация о процессах, происходящих в элементах этих систем. Особенно эффективно в этом случае применение методов математического моделирования сушильных процессов на ЭВМ.

Цель работы. Разработка высокоэффективного сублимацнотюго оборудования, с использованием шпкопотеициапьпых источников теплоты, в том числе ВЭР, на основе теоретических и экспериментальных исследований.

В соответствии с поставленной целью решались следующие основные задачи:"

создание единой физико-математической модели процесса сублимационной сушки гранулированного продукта в шгтенсифицированном ребристом противне с кондуктивным теплоподводом за счет использования "бросовой" теплоты низкого потенциала при известных способах компоновки энергопродуктовых блоков (ЭПБ) установок периодического действия;

экспериментальная проверка адекватности предложенных физической и математической моделей процесса реальным условиям;

установление закономерностей процесса сушки н на этой основе определение оптимальний конструктивных параметров ЭПБ, режимов работы н способов формирования в рассматриваемых условиях; " разработка и применение методов вычислительной техники для математического моделирования и инженерных расчетов сушильных процессов.

Объект исследования. Процесс вакуум-сублимационной сушки гранулированного материала в ребристых противнях в условиях низкотемпературного коидуктишюго теплоподвода при моделировании основных способов компоновки энергопродуктовых блоков сублимационных установок периодического действия. Эксперимеши проводились на лабораторной и промышленной сублимаціїоніпіх установках.

Методика исследования. Систематизация и анализ современных физических представлений о моделях протекания процесса сублимационной сушки в различных условиях. Создание физико-математической модели процесса сушки гранулированного материала в интенсифицированном ребристом противне при кондуктивном многостороннем, торцевом и тсплоподводе к днищу, разработка методов расчета параметроз процесса. Оптимизация параметров энергопродуктовых блоков различных компоновочных схем на основании натурного и математического моделирования.

Научную новизну диссертационной работы определяют:

разработанные в ней способы математического описания исследуемых процессов, численные решения задач нестационарной теплопроводности со сложными граничными условиями и фазовым переходом, полученные применением модифицированного метода элементарных балансов;

выявленные в результате экспериментального исследования и математического моделирования закономерности теплообмена и кинетики процесса сушки гранулированного продукта в ребристых противнях при различных способах кондуктивиого теплоподвода с использованием в контактных нагревателях пизкопотенцнальных БЭР, а также рекомендации по выбору оптимальных геометрических параметров ребристых противней;

универсальные методики расчета процесса сушки и инженерного расчета ЭПБ в рассматриваемых условиях;

" экспериментально и теоретически обоснованная концепция установки, реализующей принцип двухстороннего торцевого теплоподвода, позволяющая использовать ннзкопотенцнальные источники "бросовой" теплоты и устранить неравномерность теплоподвода к блоку продуктовых противней путем замены высокотемпературного радиационного нагревателя оригинальным контактным.

Практическая ценность работы. Результаты исследований использованы ЛРНСУ ПО "Центроэнергоцоетмст" при проектировании двух блоков установки СУ 1,2/03. Ожидаемый экономический эффект предполагается за счет сокращения энергозатрат и металлоемкости установки, за счет применения в качестве теплоносителей низкотемпературных ВЭР, оптимизации конструктивных параметров ЭПБ и использования ряда новых технических решений.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на конференциях профессорско-преподавательского состава и научных сотрудников ЛТИХП (Ленинград, 1988 - 1998 г.г.), на Всесоюзном семинаре "Проблемы и перспективы развития сублимационной сушки плодоовощного сырья" (ВНИКТИплодпром, Кишинев, 1990г.), на Межреспубликанской научно-практической конференции "Совершенствование холодильной техішки и технологии для эффективного хранения и переработки сельскохозяйственной ' продукции" (Краснодар, 1992 г.), на Международной научно-технической конференции "Холод и пищевые производства"(С-Пб.,199б г.), на Международной паучно-техшіческой конференции "Холодильная техника России. Состояние и перспективы накануне XXI века'\С-Пб.,1998 г.), на Всероссийской научно-технической конференции "Прогрессивные технологии и оборудование пищевых производств"(С-Пб.,1999 г.).

Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в 11 печатных работах.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованной литературы и приложения; содержит 122 страницы основного текста, 14 таблиц, 73 рисунка.