Введение к работе
Люауальность работі. В ряде производств химической, целлюлозно-бумажной, текстильной и другик отраслей промышленности, выпускающих различного рода листовые материалы, значительное место отводится сушке. Именно этот процесс в большинстве технологических схем является заключительной стадией, определяющей качество готового продукта. Однако, используемое на отечественных предприятиях сушильное оборудование зачастую не отвечает предъявляемым к нему требованиям. Основными недостатками используемых в производстве листовых материалов сушильных установок являются высокая материале- и энергоемкость, длительность процесса, большое количество брака и ручного труда. В связи с этим возникает необходимость в создании нового высокоинтенсивного оборудования, позволяющего выпускать продукцию необходимого качества в требуемом количестве. Разработка такого оборудования предполагает системный экспериментально-теоретический подход к изучению явлений тепломассопереноса при сушке листовых материалов и разработку на его основе научно-обоснованных методов расчета.
Цель работа. Основными задачами данной работы являлись: разработка математического описания процессов тепломассопереноса при сушке листовых материалов; создание на этой основе инженерного метода расчета сушильных установок; экспериментальное исследование процессов сушки в лабораторных и промышленных условиях; выработка научно-обоснованных рекомендаций для промышленного использования результатов исследования.
Иауадшя nomiaha диссертации. 1. Предложена математическая модель процессов тепломассопереноса при сушке листоеых материалов, состоящая из двух сопряженных краевых задач для периодов постоянно)! и падающей скорости. Предложенные сопряженные задачи решены комбинированным методом, особенностью которого является аналитическое решение краевой задачи тепломассопереноса с последующим привлечением численных №?іодов, позволяющих учитывать изменение коэффициентов' перэноса и теплофизических характеристик сушильного агента и ьноушмваемого материала в течении процесса сушки. ". Предложен метол реж-нил задачи взаимосвязанного переноса .
с граничными условиями первого и третьего рода (характерный для периода падающей скорости сушки) посредством ее разделения на самостоятельные задачи с введением понятия распределенных по толщине материала "псевдоисточников" теплоты и массы. .
-
Проведены экспериментальные исследования процессов сушки листовой фибры в сушильной установке с. различными способами подвода теплоты (конвективный, радиационный, конвективно-радиационный), на основании которых определены параметры математической модели (гигротермические и физико-химические свойства исследуемого материала, коэффициенты переноса).
-
Разработана методика расчета сушильных установок с комбинированным подводом теплоты.
Драгошческая ценность. На основе математического описания процессов взаимосвязанного тепломассопереноса разработана теоретически обоснованная методика расчета сушильной установки; доказана целесообразность и эффективность использования сушильной установки с комбинированным подводом теплоты в производстве листовой или рулонной фибры.
Разработана новая конструкция установки для обезвоживания листовых материалов, защищенная авторским свидетельством СССР. Автор защцщаеи:
-
Математическую модель взаимосвязанного тепломассопереноса при сушке листовых материалов, состоящую из двух краевых задач для периодов постоянной и падающей скорости процесса.
-
Метод решения краевой задачи тепломассопереноса для периода падающей скорости (граничные условия первого и третьего
рода) с введением понятия распределенных по толщине пластины "псевдоисточников" теплоты и массы.
-
Результаты экспериментальных исследований по определению основных параметров математической модели (гигротермических И теплофизических свойств листовой фибры, коэффициентов переноса).
-
Результаты экспериментальных исследований процесса сушки листовой фибры в сушильной установке с конвективным, радиационным и комбинированным способами подводом теплоты.
Апробация работам. Основные положения диссертационной ра-:
боты докладывались и обсуадались на областном научно-техническом совещании "Совершенствование фибрового производства" (За-волжск,1985), Всесоюзном совещании "Повышение эффективности и надежности машин и аппаратов основной химии" (Сумы,1989), Международных конференциях по сушке IDS'90 (Прага,1990), IDS'92 (Монреаль,1992), научно-технических конференциях ИГХТА (1985-1994).
Пубткащт. Материалы, изложенные в диссертации нашли отражение в 10 печатных работах, 1 авторском свидетельстве СССР и 4 отчетах о хоздоговорных НИР.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.
Объем работы №2. страниц основного текста, включая у/ рисунков, Л таблиц- и ZZ.страниц приложений. Библиография содержит 109 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.