автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Оптимизация процессов конвективной сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов при переменных режимах.

РГБ ОД

2 ^ №

ШН1СТЕРСТВО ОСВ1ТЙ УКРА1НИ ЛЕРЯАВНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ ИЛЬВ1ВСЬКА ШЛ1ТЕХН1КА"

На правах рукопису УДК 66.047.45

ЫЪМВ 1ВАП ЕЗЯИАЙОВКЧ

1НШКЗМ1КАЦ1Я ПР0ЦЕС1В КШВЕКПЮТО СУШНЯ КАПШгаО-ЯОЖНХ К0Ж)1ХШ0( ИАТЕР1АЛВ ПРИ ЗШШЯХ РЕЮШАХ

05.17.08 - процеси, машини та аларати х1м1чних та нафтопереробиих виробництв

Автореферат

дисертацП на здобуття науковсго ступени кандидата техн!чних наук

ЛЪВ1В - 1996

Дисертац!ею е рукопис. , .

Робота виконана на кафедр1 х1м1чно1 1нженер11 та промисловс! екологП Державного университету "Льв1вська пол!техн1ка"

Науковий кер1вник

Оф!ц!йн! опоненти

доктор" техн1чних наук, професор Мазяк ЗеновГй Ш1а^ович

Академ!к А1Н Укра1ни,

доктор техн1чних наук, професор

Г1рник Микода Лук1ч _

кандидат ф!зико-математичних наук, старший науковий сп1вроб!тник Андр!йчук Михайло Иванович

Пров!дна установа

,Проектно-конструктордький технодог!чний 1нститут,' м. 1в-5ранк1вськ

?9

Захист в!дбудеться "—"

оь

1996 р.

о 1500 на зас!данн! спец!ал!зовано! вчено! ради Д 04.06.08 при Державному ун1Еерситет1 "Льв!всъка пол!техн!ка" за адресов: 290646, Льв1в-13, пл. Св. Юра 3/4, корп. 8, ауд. 339.

3 диоертаЩею мсжна ознайомитися в С!бл!отец! Державного • Ун1верситету "Льв1вська пол!техн!ка" за адресов: Льв!в-13, вул..Професорська 1. -

1 * - . 2? Автореферат роз!слано "—"

ог

1996 р..

- Вчений секретар спец1ал1зовано! вчено! • ради Д 04.06.08

доктор х1м!чнвд наук, професор'

зневський

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн!сть теми. В сучасних умовах при обмежених палив-но-енергетичних 1 сировияних ресурсах вавдиве значения набувгвть питания розробки рацгональних режишв суспння катлярно-пористих коло!дних матер1аИв, пхдвищення ефективност! функцгонування сушильного обладнання.

Сучасн! промислов1 установки - значн! споживач1 теплого! енергП, на 1х долю приходиться 61 та 20-30Х ус!х енергетичних затрат, поа'яааних а технолог1чнсю обробкои. 3 метою зниження енер-госпоживання основнии напрям досипджень ■ спрямовании на роэробку прогресизних технолог1й та обгруитування рац!оналышх енергоощзд-них режим!в абезводнення 1зного класу матер!ал!в. Найб!лыпого по-ширення в практивд сушння кап!лярно-пористих коло!дних матер!ал!в отримало камерне сушхння - використанням установок пер!одично! д!1, при я кому висушуваний матер!ал контакту б !з циркулегчим теп-лонос1ем з пост1йнши температурно-волог!сшши характеристиками. Застосування зм1нних ремшв значно тдвищув техн1ко-економ!чн! пэказники роботи технологичного обладнання 1 веде до п1двищення 1нтенсивност1 процес!в висушування матер1ал1в. Проте такх режими у прсмисловост! це не знайшли широкого впровадження, що пояснюбться, перш за все, недостатньсщ !х вивченЮтю та в!дсутн1стю 1нженерних методов IX розрахунку.

Дисертац!йна робота виконанувалась зг1дно плану науково-дос-лгдних роб1т ДУ "Льв!всъка пол1техн1ка" кафедри Х1ПЕ "Екплог!чио чиста енергетика та ресурсозбер!гаюч1 технологи" у в!дпов!дност! а науково-техн1чноп програмсю Ш.н!стерства освХти УкраХни (И дер*. ревстрацЛ 0194Ц029586).

Мета роботи. Теоретичне обгруитування та практична розробка цикл1чних режишв камерного суш!вкя кап1лярно-пориотих коло!дних матер!ал1в.

У в1дпов!дност! до поставлено! ыети вир!шувались наступи! задач!: -

- розробка методичних основ формал1зацИ зв'язаного тешгоыасообм!-ну процес1в суш1ння кап!лярчо-пористих коло!дних матер!аа!в а використанням цикд!чних рехиы1в;

- розробка ефектавних алгоритм!в розрахунку тополог!! паранетряч-

них 'Теишерагурно-вологЛоних подав у висушуваному матер!ал1;

- обурунтування парамэтрав та розробка циклачних режим!в сутння.

Наукова новизна. Розробдено ыатематичн! модели процесав конвективного. сутяня калалярно-пористих колоадних матер1ал1в при втншх режимах на баз1 системи диферетцальних равняю в чзсткових. пох1дних ! на 1х основ! моделшч! алгоритми для числового розв'яэу-ваннн л1н!йвих 1 вмишйних задач. Доойджено процеси висушування для виявлення оптималъних умов реал1гацИ, щр проявляться у форму-вашй в1дпов1двого температурного поля в твердому пористому тала при умов! досягнення максимального перепаду температури м!ж цент-ральниы ! поверхневим шаром при незм1нн\й температур! центрального шару матер! алу в процео! вологовидалення. Вивчено процес сутння кап!лярно~пористих колоадних матер!алав при зманних режимах в яких позитивна д!я явища термодифузП приводить до зменшення часу сухйн-ня 1 енергетичних затрат.

Практична п!нн!сть. Розробдено цикл1чн! режими камерного оу-ш1ння кап!лярно-пористих коло!дних матераалав та анженерна метрди розрахунку процесу суш!вня при осцшшючих режимах. Визначен! опти-мальн1 умови реал1зац!1 процесав сушання при зм!нних режимах, яга. впроваджен! у виробющтво на Еолех!всъкшу л1сокомб!нат! (1в-Фран-к!вська обл.). Розроблена технологая супиння дозволили на 20-251 зменшити енергетичн1 затрата ! на 30-251 эбальшити продуктивн!сть !свуючого облэднання.

Основн! положения, як! виносягься на захист:

- математична модель вв'язаного тепломасоперенесепня процесу су-ш!ння кап!лярно-пористих колоадних матераал!в при використанн! цикд!чних режим!в;

- алгоритми розрахунку тополога! параметричних температурно-воло-г!сних цолав у висушуваному матераала;

- розробка методики та !нженерних метод а в розрахунку енергосвдадних цикл!чних режгайв'камерного суш1вня кап1лярно-пористих колоадних матер!ал!в.

' АпробацЗя роботи. Основна положения дисертацН доповадались 1 обговорювались на республ!канськ1й вауково-техичнгй ковферен- ■ ц!1 "Розробка лрогресивних способ!в сушання разщх матер!ал1в 1 вироб!в на основ! досягнення теорП тепло- а масообжану" (Черка-си, 1987), УП 1 'УIII республ!канських конференц!ях "Шдвищення ефекгивюзст!, вдосконалення процесав ! апаратав х1м!чних вироб-

ництв" (Льв1в 1988, Дн1пропетровськ 1991) та науково-техначних конференциях Державного уШверситету "Льв1вська полхтехтка" (1986 - 1995р).

Пубд1кацП реаудътат1в досл!дженъ. 0сновн1 результата теоре-тичних та експериментадьнкх доогпджень викладен! у восьми наукових лрацях, з них чотири тез1в допов!дей наукових конференц1й. •

Структура та обсяг дисертац1йно1 роботи. Дисертавдйна робйта складаеться а вступу, чотиръох роздШв, висновк1в, списку лате-ратури та додаткав. '

Материал» дисертзц1йно1 роботи викладён! на 128 сторгнках машинописного тексту, вклшають 12 рисунк1в, 4 таблиц!. В <Иблл.огра-ф!3 приведено 100 джерел. Додатки склад аютъ 39 ртор1нок.

Вклад автора в розробку наукових резудьтат1в, що виносяться на захист, б основним.

ЗМ1СТ РОБОТИ

У всгущ обгруятовано доЩльтсть 1 актуалънасть роботи, П мету, каукову новизну, практичну щшйсть. Наводиться 1нформац!я про основн! аспекта, що виносяться на аахист, апробацш роботи, публ1кац11 1 структуру роботи.

В пертому роэдШ вккдэдено л1тературний огляд, в якому приводиться матер!ал, щр торкаеться моделювання процес!в висушування, використовування эманних режим 1 в та сутння деревини в промислових умовах, Обгрунтувано мету а задач1 досл1дження, як1 полягають в створенн1 математичних моделей процес!в суш!ння, алгоритмов 1х числово! роэв'язки, переварки адекватност1 на основ! експеримев-тальних даних 1 оптитзацП процесу в промислових умавах.

В другому розд!д1 представлена загальна характеристика проце-сав сутння кап1лярно-пористих коло1Дних иатергаихв, приводиться теоретичн! основи зв'яэаного тешюмасопвреносу 1 на ц!й основ! синтезувться математичн1 модел! процесс суш!ння при зм!нних режимах у вигляд1 системи диференц!альних р1вняпь у чвстинних пох!д-них. Для бруска при эм1нному коефщ1ент1 вологопровхдност! модель мае вигляд:

-И ( ^ ) е гс <? и

дх " ** I «} у* ) + ~ 1Т

3 u t tPu tffu ч д ад д U d am du

t? х ti хг d у2 / d x d x dy <? у

^t A 'j ¿ъ Jt . d ащ d t

+ a<n

(<ГТ £7~С л, f

d x2 . d y2 ' Vdx ' d* d у d у '

О < x < Ri ; О < у < R2

Початков! умови

t/t-o ~ to - const ; U/^.o - Uo -const Умови йиметрИ

/ dU i / d U ' / d t 1 / d t у dx 'x«0 d у ' у «о » dx 'x«o dy /y-o

Граничн! умови ' . а. Вологий стан на поверхн1

В Ps (1 - ф) - - svpo Г f ) + 6 f 11. ) 1

v dx 'x-Ri v dx./x-я/

B-Ps (1 - ?) - - StrPc J — ) + 8 ( ) 1 , L V d у 'y*Rz ^ d у >y.Rz->

a (tu + At cos*2jrvpT --tn)

a t -j

d x /X-R,

/ d t \

{ —- + (1 - в) гс в Ps (1 - q>)

a x ' v^c^

я (tu + At cos 2JWpt - tn) -

г a t л

- \ ( —- + (1 - e) rc В Ps (1 - 9)

v ¿у /у_н2

б. Г1гроскоп1чний стан на ncmepxHi .

I- ^

К. Ri(W - Up) - - am ff —— ) + в f -г— ) ] . - LVd х /х-Rj v о х ^x-Rj

- б -

к Кг(» - Цр) - - Вт 17 4— ) + 5 Г 4"~ 1 ]

ц ¿У /у-я2 ^ а У ;у-й2

а (^ц + М соэ 2пчрТ - 1П) 3 х >

« (Ьц + Дt саз йсурт - tп) -

- > ( —— ) + (1 - е) тс К ^(Ч - Цр>

ох >

<Н V

- 51 ■ —- ] + (1 - с) Гс К 152№ - ив)

к а У 'у-Яг

1." ' . ;.

V--I I и (Зх ду

Кг оо.

.14

273

и»'- 9 №ц,ип)

Гт ^

а» - аюо (1 + ад. I——

V 273 '

Розрзхунок процесу суМння ыатер1алу при змхнних^ ксефИцентах проводився за допомогсю модел1 у вигляд1 вказано! вип>э оиотеми ди-ференвдальних р1вняяь, яка була зач!нена екв1валентними р1вяянняш! в к1нцевих р1зницях, реал!зована за допомогою программ написано! на алгоритм1чн1й мов! Фортран-77 1 розрахована на персональному комп'ютер! 1Ш-486 КС АТ. В ц!й ггрограт организовано резервуванкя необх1дних масив1в, в!дкриття файлов вх1дних 1 вюйдних даиих. вв1д 1 роздрук вхХдних даних для !х контролю, орган1зад1я процесу обчислень параметр!в температуря, вологоот1 1 середньо! вологост! ! IX роздрук у вигляд! масив1в чи граф1к1в.

Важливим параметром при роэв'яэанн1 ввде вказаних задач б наличии "М", щр використовуеться при виявлетп оптимального режгс.г/ суМння

•Со

м--

+ Хя

На рзю.1 эображено роэвиток нестационарного температурного поля в налрям! одн1в! координатно! ос1 в твердому пористому т1лг протягом часу г - Хо + ти на основ! ровв'язання системи виц» приведение р1ввянь.

0.0

30.0 мм

Рис. 1. Температурив поле в пер1оди нагргву 1 охолодженкя. -1 - пер10д охолодження ' 2 - пер1од нагр1ву

Як безпосередньо вишшвае з рис.1 .протягом пер!оду охолодження То явище термодифуздЛ. буде . стимулввати масопереяос в парах Слизьких до поверхнд., протягом наступного перЬду 'нагр1ваняя тн буде ЮТенсифЛкуватися масоперенос в центральних шарах. При змШ цифрового значения М буде зм!нюватися характер температурного поля в твердому пористому т:Ш, що.дозволяб формувати температурке поле

задано! структури.

При досл1джелн1 ставилася задача виявлення оптимального значения М, при якому швадкЮть процеоу виоушування буде найбШшою. Швидк1сть внутргшнього масопереносу б.найбхльш пов1лънсю стад1ею 1 л1М1Тув швадгаоть продесу в щлому. При цьому перепад вологи м!ж центрадышм 1 поверхневим ведами в процесс виоушування не ^ повинен перевищувати Допустимого, оск!льки в протилежному випадку понижу-еться як1сть матера злу, що висушуеться.

' Досл1дження показали,. щр для того, щоби було мсяышво скорис-татися позитивним ефектом термодифузП, зм1нний режим доц1льно проводит», використовуючи метод теплових хвиль,; - при якому 1нтен-сивнЮхь теплообмену в камер! зтиоеться аг1дно закону гармонИших коливань, щр реагизуютъся по асиметричн!й косинусоШ.' При цьому

виникз5 екстремальна задача, до яко1 температуря охолоджувати матерная при ааданай температур! нагр1ву, щоби массимажно ЮТекси-ф1!£увати внутр1шн1й ласолереяос- . Найкралц результата отргслвно при ¡дзксшавьяому перепад! температур при схолоджеюп ы!ж цектральним з. псверхнезпм шаром при негмхшил температур! центра г-разку. При таких у^овач зразск, цо висушуеться., охолоджуеться незначно, щр позитивно в1.дбиваеться на швидкостх внутр!я:нього масоперекосу не тальки за рахунок позитивно'! дИ термодяфуэЗЛ, але 1 по причин! не гначногп пмешення коебгщенту вологопров!дност!.

Оуть мй-юдшш ооав" аауазана «ят»чяг ияопьхься

до формування в1дпов1Дного темперзтурного поля за рахунок наданпй параметров! М в1дпов1дного цифрового значения з використанням методу сканування.

Зм1нний режим в процес1 висушування меже реал1зуватися -Ильки по асшетричнгй косинусоид!, щр пов'язано э тим, щр швидкЮть п1дняття температуря в камер! визначаеться потужнЮтга нагр!вача пов1тря" в камерх, а швидйсть охолодження залежить В1Д !нтенсив-ност! зипаровуваняа 1 велячини тепловтрат через тепло!золяц!ю су-шарки в зовн1шне середсвище.

При встанозленн! 1нтенсиЕност1 випаровування 1 температур»! нагреву матерхалу ор1ентувалися на стандартна режими, як1 добре лосл1дяен1, ¡до забезпечувало потрабну ягасть матер1алу, шр сушив-ся. При цьому максимальну температуру нагреву приймзли ровною температур! по стандартному режиму, интенсивность випаровування (щр визначаеться психрометричною розницею) приймали по стандартному режиму, або з деяким перевизденням (до 203) г оск!льки эб!льшення швидкост! внутр!шнього масопереносу дозволяв эМльшувати. !нтенсив-н!сть випаровування. Як показали досл!дження, ефективн!ть зм!нних режим1в подвищуеться з ростом розм!р!в зраэк!в, щр висушуються.

В третьему розд1л! приведена загальна характеристика Юнуючих метод!в вим!рювання вологост!, а такая обгрунтування вибору д!ель-кометричного методу для розробки датчика, який би не т!льки п1дви-щував точн!сть взапрювання' а й даваз 1нформац!ю про розпод!л вологост!-по товщин! матер1алу.

Поставлена мета досягаеться тим, щр у розробленому пристрой, який складаеться з система високо- 1 ниэькопотенц!альних електро-д!в у ВИГЛЯД! компланарних к!лець, закр!плених на 1золяц1йн!й основ! роСоч! емност! м!х елктродами вибиралисъ !з умзви забезлвчен-

вя задано} глибини рроникнення едектршагн!тиого поля в вксунуза-ному\матер1ал1.

'йз допомагоя розроялйкого датчика було проведено ешгеримен-

тсльно домйджопея на чорпових заготовках

ЫгбСЛЬНОГО ЕКрОбЛПЦТЕЗ

(хвся, бук, дуб), ¡цр дозволило пабудувати градуювальн1 крив!, ягл 1 в1доЗргк2ХТ1 эалгаш1оть вслогазн!сту V/ з!д роСочо! выноси С по тоег;1н1 матер!алу. На рис.2' зображен! градусвальн! крзш! для Сука.' V/, я

у- - [>; -- /

3- —----

у - • у

). --¡¿У.

............

С, П ф

Рис. 2. Градуювальн1 крив1 виеначення вологост! до товцшп матер!алу для бука.

1,2,3,4 - глибина проникнення електромагщтного поля в1дпов1дно: 2мм, 4мм, 8мм, 20мм.

Як показали експрриментальн! досл!дження, глибина проникнення електрсмагн!тного поля приблизно р1вна в!ддал! м!ж електрода-ыи. Озьи ж В1ддал1 мйк електродами вадловгдно доргвметали: 2мм, Вял,- гОии. Пркблиэно та»ш же-пзраметрам д6р'1зялвзда справа низькопотенц!алъних електрод!в.

В четвертому роздШ Ьриводятъся результата досл!джеяь процесс г^сукування при гм1нЕКХ режимах на прсмисловому облзднзшп в камерах дерюдично! д!1 на Болех1вському л!сокомб1нат1.

На рис. 3 Представлен! к!нетичн! крив! сувйння эразк!в хвойно! породи розм!ром 60*70*1920 мм., щр отриман1 на основ! осереднених експериментальних даних, зображених за допомойзо кружк!в трикутни-к!в 1 прямокутник!в; суц!льн! л!нП в!дображашг результата розра-хунк1в к!н®тики суш!ння эа допомогою ЕОМ.

40.0 80.0 120.0 160.0 200.0

- >• Т. аод

Рис. 3. Крив1 сутння хвойних порад (сосна).

1,2,3,4 - мзксималане понижения температуря в центр! матер!алу в1дпов!дно 0.5 °С, 1 °С, 1.5 °С, 2 °С. • 5— температура по товщин! матер!алу одинакова.

Крив! 1 1 2, яр характеризуются найбШпоп щзидк1стю висуиу-стр:-:™ пр:: те:.яерзтур1 2 даатр!, -чхл крав а о -1 у.

КлттР'Ч 3 ! г; и б1лгп!й м!р! крипа -1 отртав! прл ловакгна! теша рзтур51 з дактр!. криза 5 - представляв ствк??ртиг8 <7"?"

19773-84). Я

-Т,«ев

Рис. 4. Крив! сутння твердих пор1д (бук).

1,2,3 - максимальне понижения температуря в центр! матер1алу в!даов1дно 0.5 °С, 1.6 °С, 2 °С 4 - температура по товщин! штер!алу одинакова

На рис. 4 зображеа! крив1 сутння заготовок твердо! породи (Сука), розкгром 55*55*580 мм. Криза 1 отримана при йш висогай температура в центр1 як к.ривх 2 13. Крива Е 1 щэ в 61льш1й м1р1 крива 3 отрлман1 при низчих температурах в центра Крива 4 -представляв стандартний режим (ГОСТ 19773-84),

На основ1 проведених теоретичних 1 експериментальних досл1д-лсеш>' встановлено, щр рал1зац1я процес1в висушування при зм1нних режимах дозволяе 1нтенсиф1кувати процес-висушування при збережеши потр1бно! якост! зразкав. Шляхам ыоделювання процесу на ЕОЫ вияв-лено екстремадьний район оснавних вьаншк, з якому дощльно прово-дити процес висушування, що падтверджуеться експерементальними роботами на промисловому облдцнанщ.

- В таблиц! 1 приведена характеристика оптимального змгнного режиму для сутння сосни товщиною 60-70 мм, яку отримано при змШ. температури сушильного агента в камер! по асиметричМй косинусо!-

Таблица 1

N стад1й ВолоПсть, X Температура сушильного агенту, °К Психро-метрич-на р1в-ниця,°К Тривал1сть пер1од1в (с)

Максим. МШм. Охолодж. Нагрев

1 Вшце 40 - 339,5 33?, 0 5,5 1080 660

2 40-30 343,5 341,0 7,5 1140 690

3 30-20 347,0 344,0 12,0 .1200 720 '

4 20-15 ■ 350,0 347,0 . 16,5 1260 750

5 15-10 352,0 348,5 21,0 1290 780 '

в Менше 10 354,0 ' 350,5 28,0- 1320 - , 810

Як'вишшваБ з проведение досЛджень, реал!зац1я процесу вису-шуванвя'при зм!нних режимах дозволяв прискорювати процес вологови-далення ! там самим зб!льшувати продуктивн!сть заводського облад- -нання. Оск!льки затрата енергп на процес прямо пропорции! часу перебування материалу, в сушарЩ, то застосування зм!нних режм-йв, впроваджених на Балех!вському л!сокомб^нат! (1в-Франк!вська обл.), дозволили амеавйти питом! нитрата: водяного, пару в 0,6 т до 0,42 т та електроенергИ а 16 до 11 квт-год ва 1 ы3 висушуваного матер1а-ду.

вясяовки -

1. Проведено теоретичн? 1 експериментальне досл1дження проде-с1в конвективного сунпння каШлярно-пористих коло!дн'их матер!ал!в при ам1нних режимах ' а метш розробки енерговбер1гаючо! технологи для покращення техна ко- економ!чних покаянию в роботи промислових сушарок (вб1льшення продуктивностг на 30-35% 1 зменшення евергетич-них витрат на 20-25%).

2. Досл1джено , експериментальним шляхом на промисловому облад-нанн! мажлив1сть эначно! 1нтенсиф1кацИ- внутр1шнього масоперекосу в твердому пористому Т1Л1, щр - в найбШш новШною стад1ею процесу вологовидалення при використакн! змеиного режиму, в якому температура сушильного агента м!нчбться зг!дво закону гармон!йних коливань по асиметричнхй косинусоид!, що дозволяв рац!онально. використати явище термодифуз!!. , ■ ,

3'. Розроблено математичн1 модел! процес!в зв'язаного теплома-сообмхну камерного суш!вня >кап!лярно-пористих коло! дни* материала в при зм1нних режимах на основ 1 системи диференЩальних р!внянъ в частинних поххдних, 1 уточнено Лх параметри на основ! одержаних екслериментальних даних на промисловому обладнанна.

4. Розроблено, на основ! моделей моделюкт алгоритми процес!в конвективного суи!ння кгтлярно-ггористих коло!дних матер!ал1в при зманних режимах у вигляд1 програм на мова Фортран для реапзаци на ЕОМ. Перев!рена !х адекватистъ на основ! екслериментальних даних, одержаних в промислових умовах в кзмерних сушарках.

5. Виконано дослхдлення по розробц! експресметоду для вимгрв-вання поля вологост! в твердому пористому т!л! 1 розроблено датчик на основ! теор!1 д1елькометрП для автоматиэовано'1 системи керуван-ня технолог!чни<1 процесом, що мине вим!рювати поле вологост!. -

6. Проведено дослхдження диетики процес!в суш1ння дерев'яних заготовок мебельнрго виробництва в викорис?анням комп'ютррно! тех-н!кй 1 експерименИв в промислових сушарках а метою виявлення ,вшю-ву р!зних характерних параметров зм!нного режиму на х!д процесу сушения 1 виявлення умов, що дозволятгь виити на оптимальной вар!ант реал!зацП процесу, я кий пов'яэаний з досягненням максимального перепаду температур висихаючого зразку м!» центральним ! поверхвевим шаром при незм1нн!й температура в центр! матер!алу.

7. На основ! проведених дослхджень розроблено зы1вн! режими процес!в суш!ння для вахковисжаючих матер1ал!в, шр дозволять покрацувати техмко-еконсшчн! показники робота промислового об-ладнання в пор1нянн! г !снупчою технолог!вю при абереженн! потр1б-но1 якост1 зразкав. - ^

' 8. Розроблен! ам!нн! режими впроваджен! на Болех!вському л!со-комб!нат! (1в-Франк!вська обл.), що п!дтверджеио актом впроваджен-ня. - '

Основнпй зм1ст дисертац!ино1 . роботи викладении в наступних публ!кац1ях: 1 -

1. Мазяк З.Ю., Илькив И.Н. Оптимизация процесса камерной сушки древесины при использовании переменных режимов. // Известия высших учебных заведений. "Лесной журнал" -Архангельск, 1987, т. 5, с.69-75. "

2. Мазяк З.Ю., Илькив И.Н. Тепломассообмен в процессах кон-веквективной сушки при переменных режимах. // Известия высших учебных заведении. "Энергетика" -Минск, 1991, т.5, с.107-112.

3. Мазяк З.Ю., 1льк1в 1.М. Використання зм!вних режим!в для 1нтеискф!кзц!1 камерного суш!ння. // Академ1я наук У крайни.

. "Прсмислова теплотехн!ка", - К., 1988, т. 10, с.53-56.

4. Мазяк З.Ю., 1льк!в 1.М., Ехлей П.В. 1нтенсиф!кац!я процесс .конвективного висушування при зм1нних режимах. // Науковий Ыснкк. Проблеми деревообробного виробництва. __ Вип.З -Льв!в: УкрДЛУ. 19Э5, С.106-111;

5. Ыэзяк З.Ю., Илькив И.Н. Повышение эффективности камерной суши врк использовании переменных режимов. Тезисы научно-технической коррекции- /•/ "Разработка прогрессивных способов сушки раз-.чкчн-.к цз.териалов и изделии на основе достижений теории тепло- и

Черкассы, 1987, с.47-49.

0. }1гьккб И.Н. Применение ЭВМ с целью оптимизации процесса ка-кгрпой суотз дерева. Тезисы У] I Республиканской конференции. • // "Погьсенш эффективности, совершенствование процессов и аппаратов хшичесгсс; ггралгводств", Львов, 1988, с.86-87.

7. З.Ю., Илькив И.Н. Совершенствование технологии сушки.

Тегисы VIII республиканской конференции. // "Повышение эффективности, совершенствование процессов и аппаратов химических произ-всдота", Днепропетровск, 1991, с.73-74.

8. Мазяк З.Ю., Илькив И.Н. Оптимизация процесса камерной сушки • периодического действия твердых пористых тел при переменных режимах. Тезисы У1П Республиканской конференции. // 'Повышение эффективности, совершенствование процессов и аппаратов химических производств", Днепропетровск, 1991, с.147-148.

УМ0ВН1 1ЮЗНАЧЕННЯ

^ЛпДцД - температура матер!аду початкова, поверхн1, центру, б!жуча, град; г - час, с; ат - коеф1ц1внт температуропров1д-ност!, м^/с; х, у - б1жуч! лхнШ! розм!ри, м; 0 <х <!?1, О <у де 1?1,1?2 - роэм1ри половинок бруска, м; е - критер!й фазового пе-ретворення, 0<е<1; гс - прихована теплота випаровувайня," Дж/кг вологи; С - теплоемн1сть материалу, Дж/кг 'град; 1)о,ип,и - волого-вм1ст матер!алу початковий, на поверхн1, б!жучий, кг вологи/кг сухого матер1алу; ащ - коеф1ц1внт вологопров!дност1, м2/о; В - тер-моград1бнгний коеф!ц1внт, 1/град; ро - густина сухого матер!аву, кг/м3; - оереднб значения температуря сушильного агента 1

його максимально вгдхилення, град; а - коефадент- теплов!ддач1, Вт/м2,град; X - коефхщент теплопров1дност1, Вт/м трэд; К - кое-ф1Ц1Бнт супиння, 1/с; Vp, (р-1,2); VI- частота изливания в перЮд! охолодження, У2~ частота коливання в перхода нагргву; Уо,У - се-реднхй по об'ему вологовмхст матер1алу початковий, б1жучий, кг вологи/кг сухого матер!алу; ир - р1вноважний вологовм1ст матер!алу, кг вологи/кг сухого матер1алу; Км - коефхЩбНТ, то оц1нгв зм1ну коефщхвнта зологопров!дност1, визначаеться експеримеятальним шляхом.

АНОТАЦИЯ

Илькив И.Н. Оптимизация процессов конвективной сушки капиллярно-пористых коллоидных материалов при переменных режимах.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.08'. - процессы, машины и аппараты химических и нефтехимических производств, Государственный университет "Львовская политехника", Львов, 1995. -

Защищается восемь работ, в которых рассмотрены вопросы теоретического и експериментального исследования процессов конвективной-

сушки капиллярнотпористых коллоидных материалов при переменных режимах. Представлены разработанные математические модели процессов конвективной сушки при переменных режимах с постоянными и переменными коэффициентами и на их основе моделлирующие алгоритмы, служащие для исследования и оптимизации процессов. Пригодятся материалы по исследованию сушки с помощью комгаотерной техники с целью выявления влияния основных технологических параметров, определяющих ход технологического процесса. Приводится методика выявления опти-мальшх условий реализации процессов. Представлены материалы по исследованию кинетики процессов сушки черновых заготовок мебельного производства на промышленном оборудовании и внедрение разработки в промышленных условиях, федставлены материалы, касающиеся разработки измерительного прибора для определения развития поля влагосодержания в твердом пористом теле в процессе влагоудаления на основе диэлькометрии. *

ABSTRACT

Ilkiv l.M. The optimization of correctional drying process of capillary-porous colloidal materials in variable regimes.

The thesis for Cand. Tech. Sci. degree by specialization 05.17.08 - Processes, machines and apparatus of chemical and oil-chemical productions, State university "Lviv polytechnic", Lviv,1995.

The eight thesis are being defended. The problems of theoretical and experimental investigation of convectional drying processes of capillary-porous colloidal materials in variable regimes were considered. The elaborated mathematical models of convectional drying processes in variable regimes with invariable and variable coefficients and modelling algorithms on their base, for investigation and optimization processes, are presented. The materials of investigation of drying by means of computers technics with a purpose of showing up the influence of main technological parameters, that determins the course of technological process, are shown. The method of determining

optimum conditions of realization process. The materials of investigation of drying processes kinetics of rough half-finished products of furniture production fay means of industrial ;quipa?nt and introductions of design in industrial conditions are presented. ' The material's of working- out of measuring instruments for determining of ¡noisture content space development in hard porous body are presented.

Щдп. до друну 21.02,96. Формат 6Qx84Vl6 ilanip друк. № 2. Офс.прук. Умовн.друк.арк. I У*лвн.фарб.-в1дб. I. Умовно-видав.арк. 0,93 Тира» 100 прим. Зам. 285. Безплатно

ДУДП 290646 Львгв-13, Ст.Бандери. 12

Йльниця оперативного ДРУЯУ ДУМ JlbBiB, вул. Городоцька, 286