автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Разработка, создание и испытания солнечной установки для сушки хлопка-сырца
Автореферат диссертации по теме "Разработка, создание и испытания солнечной установки для сушки хлопка-сырца"
Амдеш СЕЛЮЮЮЭЫСШШШ НШ.ТУРКМЕШОТЛНЛ ИМ. ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМШСГШ АКАДЕМИКА С.Л.НИИЗСВА
р Г В О А ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ
. I ОМ '»ээЗ
На правах рукописи УДК 602.997:537.22
ХЕМРАЫ) Агадяян Дтушешч
РАЗРАБОТКА, СОЗДАНИЙ И ИСПШ11Ш СОЛНКЧНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СУШ ХЛ011КЛ-ШЩА
Специальность: 05Л4.04 - нроилплслмая теплоэнергетика
Автореферат:
диссертации но соискагас учено!! степени кандидата тпхшиесшк ипут
- 1933
Работе ищолнена в Институте солнечной энергии Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана им. Президента Туркменистана академика С.А.Наязояа,
Научный руководитель чден-корреснондеш1 А СИЛ,
доктор технических наук ГурСаадзов O.A.
Официальные оппонент!
• доктор технических наук, профессор Ыурадов Дкора кандидат технических, наук Гурбанов Оразмурад
Ведущая органа зация: Туркменский с ел ьс к о хо зяи а т.ве нный институт им. Ы.И. Калинина
Защита с ос юн гол " J " октября 1093 г. в 14 час од
на заседании специализированного совета но защите диссертаций На соискание ученой степени доктора (кандидата) наук при Институте солнечной энергии Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана им. Президента Туркменистана академика С.А.Ниязова (744032, Лшгабат-32, и, Еекреве, МСЭ АСХНТ).
С диссертацией мсчно ознакомиться в Центральной научной Слйлиотеке АНТ.
Автореферат разослан " .^>¿7" IS93 г."
Ученый секретарь ____/
специализированного оивиг^С fj
кандидат технических наук ■ -f^ М.А.РАШШОВ
оша ХАРАКТЕРИСТИКА PAEOTU
Акт.уачьность теш. Сдшш нз основных направлений народного хозяйства Туркменистана является сельское хозяйство и прогресс в этой области во многом определяет оконоглческий уровень вашего государства. Поэтому разработка а созда/шо собственных технологиюскнх оборудована 11 и технологий на современном этапе развития экономию! является чрезвычайно актуальными.
С постепенным переходом нашой экономики к рыночнш.1 относе-шям значимость научно-исследовательских и ошшю-конструкторс-ких работ, направленных па разработку и создание энергсаконошч-пых п экологически чистых установок а технологи!! возрастает.
Í Сушильные процессы относятся к одним из cai.-лх сшспгокшгх. процессов. Разработка а создание эшргозконошчинх солнечных технологических установок позволят соконоють значительное количество тодливно-эиергегячеекпх ресурсов, предотвращая загряз-неше окружащей среды вдброеншд газаш. Следует оплетать,. что стоимость тошшвно-энергетичзских ресурсов с шишу, днем растог. Кроме того, совершепствоваше техшпеа п технологи! сушка сельхозпродуктов позволит механизировать технологический процесс, улучшть условия труда, повысить культуру производства л сократить количество работающих на отсм производстве.
Хлопководство явллегся одной из приоритетных областей в сельском хозяйстве Туркменистана.
Внедрение передовой технологии и технологического оборудования по первичной обработка хлодла-сирца позволит улучшить качество выпускаемого хлопкового волокла, что значительно повысит оффективность хлопководства. 11а тропом pum-.c цена хлопкового волокна в завистгосгя от его качества изглеяяется вдвое д вше. Поэтому исследования, наираалешшо на разработку, создание и испытание технологического оборудования для сушки и очисти* хлопка-сырца с использованием солнечной оперши, являются актуальной научной проблемой прикладного характера.
Щлш работа яаяяатся разработка, создаше п лршашдствоя-поз испытана« салпочноЗ установки для сушки д очистка хлоикс-cupia.
Для достижения поставленной цели неоОхода.о реоать следую-цио гтучио-технлческио задачи:
-.разработка вкергозконошчной солнечной установки, обе оценивающей реализацию технологического процесса сушки и очистки хлояка-сырц&; .
' ■ - составление расчетной модели твидовых процессов, лропсхо-дшцдх в т&пиотехиачесной части ссишечной яиешосуишльной установки;
. — создание и испытание в производственных условиях солнечной ' установки дая сушки и очистки хлопка-сырца и анализ результатов. ■■ , Научная новизна. Разработана солнечная установка для сушки хлопка-сырца, новизна которой подтверждена авторот: свидетель-, ствоы на изобретение.
Создана математическая шдель тепловых процессов, происходящих в гелиотехнической части солнечной установки для сушки и очистки хлощ;а-сырца.
Создан и испытан в производственных условиях огштио-дрсша- ' ленный вариант солнечной установки для сушки и очистки хлопка-сырца.
• Экспериментально исследованы тепло- и ыассоооиешые цроцес-сы, .ярогекащие в капере сушки солнечной установки для сушки сельхозпродуктов.
Предлоиена и создана принципиально новая конструкция солнечной ■ установки, дня сушки хаонка-сырца, дозволяющая дйхашзя-ровать процесс сути и очистки хдошса-скрца.
Практическая ценность работы. С выходом отечественных сельскохозяйственных продуктов на шровос рынок требования,, предъявляемые качеству продуктов, возрастает. Видимо в йлшсгШши,: Ьуду-щем скачок в сельскохозяйственной производстве будет за счет совершенствования перерабатывающей техники и технологии, что приведет к значительному улучиешш качества сельхозпродуктов, в том числе £ здолка-сырца. 1Ьэю;..у приводимые в диссертации исследования по разработке новой анергоэконошчнои и экологически •чистой техники и гехнолопш, возводящие исключить недостатки, присуидае шсокотзшературнш сушшшшм установлен, да.еют остылую практическую ценность.
На основа проведенных научно-исследовательских и оштно-конструкторских работ были:' • .
- создан и реконструирован оптло-дроншшешши вариант. сад-печной установки дая суша! я очистки ыошш-елрца производительностью 40 тонн в суш! в совхозе ш... С.А.Шщзова Гяурского атра-г
па ("Дуть ленпицпмп" Адасабодского района);
- составлено техническое заданно а разработана конструкторс-ican документация на гелносупишс: для xnoniia-ciipua, которая позволяет механизировать процесс перелопачивания и сушки хлошса-снрца, a raise уменьшать знергоёшосгь процесса.
Апробация работа. Основные положения дяссертацаошгай< работ додозош на I областной яауедо-лракглческой ионферевдш молодых ученых слецяашстов "Перестройка и актуальные вопроса современной науки" (г. Чардгоу, ISB9 г.), ua I Республиканской межвузовской научной конференции "Актуальные вопроси физики твердого . тела, радкоакзпки и тендосТизака" (Ашхабад, IS9I г.), на 40-й'. научной конференции прарессорско-прздодавогельского состава, посвященной 60-летгао образования 1ГУ (Ашхабад. 1992 г.), т Renewa.be eneroy seminar sepremher 1992 я
Иаушшх сеттерах и заседаниях Ученого совета Института солнечной энергии.
Дубли ка'уш. Do материалам диссертации, опубликовало 8 научных работ, в том числе 1 авторство свидетельство,на изобретение»
Структура и объем работн. Дцссерхавдсшш работа состоит из введения, 4 глап, выводов, списка литературы и приложения. Обьэп работы составляет 109 страниц, вшючая 39 рясунков, 5 габ-лиц и список литературы, содержащий 7Э ясикеновашЛ«
ШЮШОЕ СОДЕР-АШШ РАБОТЫ
11 первой главе диссертация приводится анализ современного состояния техники и технология сушш хлошш-с-црца, .а гакко отечественный и зарубежный опыт использования солнечной онергип для сущка сельскохозяцствшшцх дродукгол.
Но основе лроведешюго шализа сфор:.улярора1ш следущяа основные зодачд проводимого исследования:
. I. разработка коь;биипролшщой соддечкоД установил для cyiiKii хяоика-ецрць;
2. создашс .vaxoi-airjneci'.ou модели готов« ироцоссоп, происходящих и гелиотехнической часта коиаишфовщшоа солнечной устаяонгся дая сушки и очистки хлешка-енрпа,'
3. ооэдйшо и исгштаые а производстве шшх условиях епцгно-промшзспного варианта ки/.бяшровашюИ солнечной установки для сутки ц очистка хлоика-сирца}.
' 4. исследование тепло- и шссообкещшх процессов, цротз-каигдо зв 1саызре сушки комбинированной солнечной установки для
сушси я оадсткя хаолка-сырца; ■ ■ '• 5. созданде ириищшиашю шво11 конструкции солнечной ус' тановш дня сушки хлоака-сирца, ишвдей дгрсдншшое светопроэ-рачное ограздешге и позволяющей механизировать процесс сушки я
•очистки ¿иолка-сырца.
вгшюя глада диссертации посвящена разработке коийишроваи-иой солнечной установки. для сутки я очистки хлопва-сырца.
Одшл из основных направлений деятельности с/х производства среднеазиатских районов является хлопководство. Развитие и совершенствование перерабатывающей техншш ж технологии хлопка- . садца, в та. числе сушильной техника и технологии, шзет Оолшое ' народнохозяйственное значение.
С целью исключения яеречисленнцх недостатков икевдихся конструкций сушльшх установок была разработала комбинированная солнечная пневшсушльная установка. Схама коисшшрокшноа солнечной шшклосушлыюа установки для переработка хлопка-сырца представлена на рис.I.
Ряс.1. Комбинированная солнечная шедаосушльаая установка для переработки хлошса-сырца.
Предлагаемая установка искет быть лслользоваиа лщ сушки сельскохозяйственных продуктов, в том числе и для сушки. хлонка-сщда, сшучих, комкошх и волокнистых ¡латарцелов.
Б гелиовозодхоиигреватзла I фсисходит преобразование да-дшщой солнечной эшргы! (лучистой вкорпш) в тепловую энергию. В хюзулыате гачерьишш янеалоадиз а гак«« внутренняя ног-
л от; аллея поверхность гелиовоздухонаг£>сва1еля I нагреваются.' Наружный окружапцаЛ воздух, нроДда до участку 7 предварительного нагрева воздуха, поступает в канал, образованны! внутренней поверхностью гелиовопдухонагрэвателя I н нарукной поверхностью пневштруби 2. Окмвая иьружуа поверхность пневмотруо'ц 2 я внутреннюю поверхность гелиовоздухоногрсватедя I, окружгшдий воздух нагревается до отиослгслыго высоких температур. Часть' нагретого воздуха через окно 18 поступает в пневмотрубу 2 я на-г чииаег двигаться шесте с предварительно высуиэннш, засоренный" хлопком. В процессе движения нагретого воздуха и материала в пневмотрубе 2 происходит интенсивный процесс сушки. При удиле-" няи влаги на материала происходит ноглоцеше тепла, которое в данной конструкция дополняется притоком тепла, поступающего с ис&орхлости днеилотрубы 2. Геи са*дм процесс сушки происходит но^тя в лзотерунчеашх условиях, т.е. колебания температуры не превышая» +5°С, что положительно сказывается на шчестве ште-рнала. Наличие участка предварительного нагрева воздуха поззате-ет тшеке ясшшчить возможность конденсации дара в пневмотрубе 2.
Высушвае:лиЕ катераая,, двигаясь мо'пнетотрубе, поступает в горизонтальную сушшьную воронку Ю'с перфорпровшшой шишей поворхшетьэ, размещенную в гышовоздухоногревателз I. В сущиль-ной воронке 10 нарушается устшокшшдйся поток нагретого увлоя-пенного воздуха. Налнчяе ворошен 10 увеличивает врет контакта материала с потоком воздуха и способствует отставании материала от увлажненного нагретого воздуха. Кроме того, в вороша 10 к потоку пагретох-о увлатазшого воздуха добавляемся иагретий сухой воздух, iiocTyness.au через пЬрфорировттую ияыизо поверхность. Все это лотспсЕфпцадоот тепло- я масссюбгенпке процессы в сушке в условиях пневмотранспорта п приводят к более полно'! (глубокой) суши материала. Отсос воздуха' через пап[юрпрошшг.тэ накипи поверхность ворошен 10 тгзхг.о позволяет предотвращать осаадение н накопление материала а ней. Процесс суаки катсриала продолжается а пнешотрубе 2. Висуяешшй до необходима »лагкос-тп гатераал (для хлошея-енраа Ь-10%) хгаста с упзаагегаии натратил воздухом поступает в очдетягелн 9 сора. Здесь происходят очистка хлопка-сираа от рагшчпого'сора. Находгцпеся я хлогасс-сирцо крупные лист:>я, коробочки я т.д. сяусат очагк'л увлшшендл внсуиешюго гатзряата. Поэго.чу отаегка хлопкя-енрца является геотъсметой чпетьп процесса сушш. Вурабогший сор в процессе
г
очистки отводится ог очистителей 9, а высушенный и очицешшй хлопок-вместо с дотокоу увлачшешюго нагретого воздуха поступает В сепаратор 4, где происходит их разделение. Хлопок-сырец на выходе лз сепаратора 4 имеет относительно высокую температуру. При погрузке на транспортные средства яли.дра укладке его для хранения производится уплотнение вксуиешого материала. Уплотнение- нагретого хлопка-сырца отрицательно сказывается на качестве материала. Поэтому к выходу сепаратора 4 иодюнзчен охладитель 14 внесенного очищенного нагретого хлонка-ецрца. Нагретый материал, свободно падая вниз в сетчатую в орошу 15, охлалщается наругшш-воздухом. В пкевштрубе 16, соединенной с шжнаа основанием вороши 15, продолжается процесс охяавдеиия и сушки хлопка-сырца. На выходе яз вентилятора 17 материал тлеет необхо-'доддз параметра но азкшюстд, засоренности и температуре, отвечающие. требований.! норш.
Увлажненный нагретый воздух через цзитробежнпа вентилятор й подается в распределительный канал II еушшьноа каыерц 6. Увлаа-нешшй нагретый воздух на выходе из сепаратора 4 ииеет относительно большой потенциал сушсн. Поэтому нршенение этого вогду-ха для предварительной сриых повисят оу^фекгквпость иснольгова-шш нагретого воздуха. В распределительный канал II таило подается нагретый, сухой .воздух, лостутодии из гелповоздухонагрева-геля I. Нарушай воздух, двигаясь до гелповоздухонагреватела I, нагревается и даддерзшвает почти достоянную температуру воздуха, движуцегося внутри гшовштруоы, т.е. относительно изотерг-.чиое условие. Нагретый сухсй воздух, цодаваешй через окно 19 вентилятором 5, к внходу которого подключен аяоЕтрокглордфер (дублер) 20, в канале II перевешивается с увлахненнш, нагретый воздухоц (сушильным агентом). Далее атот воздух через клапан 12 и перфорированную пластину 13, предназначенную дая равномерного распределения потока, поступает в слой высушиваемого натехлшла (влажный засоренный хлопок), Читал образом в сушильной кадерв 6 происходит предварительная суши иатернала. •
Основным недостьткои сушильной кшерц является послойная (неравномерная) суша иатердаиа. Особенно это проявляется при сушке хлопка-сырца. Последующая суша предварительно высушенного материала в условиях идавштринспорта псклшает неравномерность сушка. Тем саыш сушшьиая кашзра и пневаотртспортиая сушилка донешшит Д1»уг друга и исключают недостатки, присуще том шш
иной сушилке, г.е. исключается неравномерность сушки и обеспечивается более псиная (глубокая) суплса материала.
Предварительно выславший хлолок-снрец через патрубок саг-рузкя материала (питательную трубу) 3 поступает в шюшотрубу 2.
Наличие сушильной км/.ерц позволяет увеличить срок эксплуатации комбинированной гелпосушлки. В сушильной камере могло сушить различные сельскохозяйственные продукты: лук, виноград, зерно, фру1стн и овощи.
Предлагаемая комбинированная солнечная сушильная ус4ановка' обладает новизной по срашокио с ииенцшятея техшиескят рсшв-' шщ сл едущего характера: • -
а) С цельэ улучшения качества высушиваемого кэдвриаяа путем более полной сушки и очистки материала, а тпкке яосяедущим оглашением высуиешого материала предлагаемая .комбинированна! солнечная сушильная установка дополнительно с найдена
- сушильной камерой, соединенной но воздушной линии с допол-ттельныгл вентилятором, связаяшл с. гедиовоздухонагрезаталем, вход которого через участок предварительного нагрева воздуха сообщен с атмосферой, а но линии, в которой движется шсуошао-í.iuii материал, - с входом лнешотрубц, размещенный в гелиовозду-хонагреватсле. В сушльной камере осуществляется предварительна! суака влагного засоренного материала. Осношш недостатке:.! сушильной Kaj.iepir яаляогсл послойная (неразног-ерпач) сушка гатерла-ла. Особенно ото проявляется при суике хлопка-сирца. Даследундйя сушса предварительно высуженного материала в условиях пневг.о-транспорта исключает неравномерность сути. Тем сакл.! сочетание сусалыюй камера а писнлатранспортной сушлкп дополняя? друг ■ друга и исключают недостатки, присущие той или юю!1 суашисо при последователь!;oí.*, соединении, т.е. исключается неравномерность сушки и обеспечивается более полная (глубокая) сушка материала. Наличие участка предварительного нагрева воздуха в гелиовоздухо-нагревателе позволяет исключить возможность конденсация пара в ипешлотрубе и предотвращает вторичное уалашгонио глтсриала;
- очистителям .сора я горизонтальной сушльпой рилксЯ с перфорированной нишей поверхностью, розиощенииш в гслиовсздухо-нагревателе, причем ora установлены по длике ¡шевг.отруои. В cjr-пяяьноЭ рейке норупается устаношвпгСся поток нагретого уишг-кенного BOíwyxa. Наличие сутзпльнсй рп^кк, с одной стороны, увеличивает врегл контакта t -лтершутг. с потоком полдута, о с Другой
■¿о .
сторот, способствует отставанию материала от увлажненного наг-ретого.воздуха. Кроме того, в сушильной рюмке к потопу нагретого увлажненного воздуха добавляется нагретый сухой воздух, нос. тупащиИ через перфорировахшую шшнш поверхность. Все это интенсифицирует тепло- и массообыешше процессц в сушка в условиях пневмотранспорта и приводит к более полкой' (глубокой) осушке материала, Отсос всаду,ia чероз перфорированную шшшв поверхность сушильной ршли позволяет предотвращать осаждение и накопление материала в ней. Бысушешшй ыатериал до необходимой вланностя (для хлопка-сырца 8-I0/¿) nocTynáeT в очистители сора, . где происходит очистка хлопка-сырца от различного сора. Находящиеся в.хлопке-сцрце крушше листья, коробочки я т.д. слуаат очагíí.iü ушадиекш! (уалаи/штеляли) высушенного ¿¡агериала. Поэтому очистка хлоши-снрца является иеотьеъьлзкои частью процесса сушки и в.-значительной степени способствует предотвращению увлашепия вьюушеЕНОГО материала;
- охладителем высушенного, очищенного, нагретого материала, вклйчащем в себя сетчатую воронку, гшевглотрубу ц вентилятор. Дело в то;.!, что, высушешшй и очшцшишИ хлопок-сырец на выходе из сепаратора имеет отно сдельно Ducoicya теиюратуру.. Iipii загрузке па транспортные средства шш upii укладке его для хранения производится уплотнение высушенного материала. Уплотнение нагретого хлопка-сырца отрицательно сказицается на качестве гатериа-ла. Поэтому i; сепаратору подыпачбп охладитель. На выходе из охладителя кдатернал ш.лет леооходш.шз параметры ио шащэст;-., засоренности и температуре, отвечающие требовавши.: норг.щ, что подтверждают проведенные специальные ексиершленталыше исследования при иепш-анш предлагаемой установки.
б) С целью увеличении едиьдиойа-хьпцх воз:..огаюстец установки (сушка не только сшучнх и ваяошшетцх ьатериадэв. по и других сельскохозяйствешик продуктов) иредоагетт уешювьа спаохена сушильной камерой, куда додается дыгретий в гелиовоздухоиагрева-теле воздух.
Наличие сулшшюй каг..ерц позволяет увеличить срок эксплуатации комошщровашоц солнечной суьгухыюй установки, т.к. в сушильной кшдзре .мокло сушть 'раальлшиа сельскохозяйственные продукты: лук, вихюх'рад, зерно, фрукту и опоил.
в) С целью иошшмш гк&ектш)лостл использования нагретого воздуха цеитробеки^» Mimuiaroji сое^пион с сушаыюй камерой. ■.
Ii
Дело в ГШ, что уздаинешшй нггрэтий зсэдах на внходе аз сепаратора имеет относительно'бодьиой нстешдел суша и не насщен глагой. Поэтому применение этого воздуха для предварительной сушки ловшает эффективность использования нагретого воздуха.
Предлагаемая конструкция комбинированно:} солнечной сушильной установки позволяет также производить с$шку натерлача -в ночное время и в облачную погоду, т.к. в воздушную линяю,- сое-дзшпещуп геляовоздухояагреватель д сушильную камеру, подключен -.элелтрокалоркфер. В суцесхвущей установке нет возкогностц под-' ндшешя злектрокалорифера (дублера), т.к. подгаичение его к ." входу в пневмотрубу приведет к доследующей конденсация паров' воды в труо'е. Дело в том, что развитая поверхность пизвмотрубы . при отсутствии солнца способствует увеличении теилолотерь. В предлагаемой конструкции при отсутствия солнца процесс суша производится в сучильной какере, что позволяет избежать 'выиеот-кеченного недостатка.
Преимущество предлагаемой установки по сравнению с имещя-глся содне'цщмц сужиышш установками заключается такае в сле-Яутзцем. Для более полной оушцх материала (хлошеа-ецрца) в су-кествуицей установке необходимо несколько раз зяцнкловать (повторять) процесс. Это в технологическом отнопгашш является нецелесообразны.! и приведет к сишешо общей производительности' ус- • тановки. В предлагаемой конструкции res процессы сушки н очистка материала осуществляются в один раз (а одном цикле). Таким образом снянеяа трудоёмкость процесса. • ■
Улучаете качества высушиваемого материала путал более глубокой осушки и очистки материала, а Taiüse последувдпы охлаждением высушенного материала позволит получать материал лучшего сорта, для хюпка-енрца - качзстланного хлспкоеого волокна. . Крокз того, шзесказшное позволит предотвратить порчу материала пра хранения. Все это составляет значительную оконошческуо выгоду.
Применение коибшшрозанной солнечной еулнльней установки дая сушки раэличпах сольскохозлйствзнгшх продуктов (дая фруктов, OBCKieii, кормовых травя т.д.), т.е. расшрещю периода эксплуатации установки позволит сэкономить об'дие затрата, расходуемые ¡т весь процесс с-'пет.
. Таггаэ'бшэ' составлена математическая модель тепловых процессов, происходящих а гелновоэдхоий^реватаю солнечной усга-
иовки . дан сушл хлсшш-чшрца,
- Рукоаодсилуясь обцаш иегодаци сосгавлеяая даффереициаиао-го уравнения анергии выбран аяекевтаршй объем воздушного потока/движущегося в канале, образовавши внутренней поверхностна Треугольной конструкцш гелиовоздухопагревателя и наружной поверхностью пневматической труби (рис.2).
*>Ъ[Х) |еЩа
а
Рис.2. К выводу уравнения, одпшваюдёго распределение т&шератутщ воздушного потока.
На основа теплового баланса иосло соогветсгвутщих'ттог.аги-чвских преобразовании состав-тела расчетная модель теплового решай нагреваемого в голдовоздухснагревглим суиильиого агента (воздуха), •
+ /а[Тсг -Тт(х,т:)]-Ь + сСа[Тс5 -Тт (хлтГ)] -а +
+ А[Тст~Тт] аГ-©-к[Тт()(5)-То«Р] е =
РВ
И-а
-иг
&
спч(хуг) . ¿'Г '
(I)
2
- Срсг •/>с2 • 8Сг =¿2 [Тс2 -Тт (.х; -Г)] - к, кгксДсг; (
с£Тст
оп:
-с РТ ^Эт • я & т [Тст (х/г) - Тт (х/с)] ■ +
(4)
+ о£т [ Тс-г (х,т;} —Т * (Л,т)]-^г— ;
Составившая юяеиатичсаая модель дозволяет исследовать влияние рстытх и конструктивных параметров установи: на тепловой режим воздушного пото:са, движущегося в канале, образованном внутренней поверхностью треугольной конструкции гелиовоздухо-нагревателя и наружной поверхностью пневматической трусы "(в канале с некрутдшл полеричшш сечешеи), лрн различных значениях параметров скру.к-юден среды.
Для стационарного случая решение ошцеярпЕедйннсй еистещ дифференциальных уравнении ера соответс.'вуацих допущениях выглядит следующим образок:
Тт (х) - (Ток? ~2?з + ехр
где А, 13, С - кооф^ицисити:
(1-Х)]-
Б
+273; (5)
А
-л
Ь'- а
г \ г
в = -ЛцЪ - -ЗТ^-к-Е
с = </2(Tcг-273J•h+вís(Tcs-273^■a +
+ <£г (Тст К(Токр-273)-£;
(6)
Соогнадеше (5,6) позволяет наследовать лладаше гаоарагнш: и реашных параметров на распределение ^шератури нагретого воздуха но длине гелиовоздухонагреваталя. Идоведешце расчетные ас-следования воазолиш адродила:еь о&есшвт} зачеши дшш ге-дцовоздухонагре потаи ейхначиои установка дня сушка и очиетшг хлопка-сырца.
Третья глава диссертации иссвацеии ршзводстшшюиу пели-
танкв oíштно-про;.шшл2шгаго вариант:*. солнечной установки для суп— кп и 0Ч1Ю7т хлолка-сырца.
В oroíl глава дассертащи такке приводятся результаты экспе-ркпенталышх исследований тепловых процессов, происходите я солнечной установке дая'сушки я очистки хлопка-сырца»
Опитно-промшиенный вариант солнечной установки для сушки и очистка хлопка-сырца 6т создан в совхоза им. С.Шщзова Гяверс-кого зтрала. В результате реконструкции данной установки увеличат ое фушщионаиыше возтзпост. В данной установке технологический процесс обезвоживания хлопка-сирца осуществляется тепловой сушкой в сочетании с ыеханическаы способом обззвоживания материала.
Опнтно-прошшлешай вариант с солечяой установи дая сушки хлопка-сырца шеет две шювиосушшхьные грубы длиной 130 к каддая, две сушильные камеры размерами 6x6x0,8 м. Общая адовддь лучавосд-риниишцея поверхности составляет 550 ifi.
Во время производственных испытаний производительность установки при благоприятных климатически условиях доходила до 40 тонн э сутки (sa Ю-Ц "часов работ). При этой влагоотбор только в камере сушах при дмшности шсушваемого хлопка-сырца 13,5-18/5 составил 5-5,2$, В процессе.дазкеши хлопка-сирца в пнавштпчас-кой труб о влагоотбор при походной вшош 8,5-15,5$ колебался в пределах 2-3$. Среднее значение сварного влагоотбора в соя-ночной установке дая сушки а очистки змопка-скрца составило 6,5-7,5$ при исходной вшншосш хлшка-ецрца 13,5-17,5$. Абсолют-ноо значение тешерагурц суиильцого агента, в процессе сутат здои-ка-сарца не превыиало' ТО-Ш°С, что позволило соблюдать требования технологического процесса сущси. Б саыгсяшстп от значений параметров окруншщей средн. среднедневная разиость тешерат&рн окру-аавдего воздуха я. сушильного агента, дашгуцегося в гшеЕлатпчес-кой трубе, составила 2Q-40°IC. Среднее значение скорости сушильного агента, движущегося в пневматической трубе, колебалось от 13 до 18 м/с. Высушваешй ьигеркал в дшвмьл'аческой трубе двигачей со средней скорость» 8-9 ы/с.
В данной установке, предусмотрена сястсгл регулирования рас-' хода сушльиого агента. Его абсолютное аначеяае в процессе, испытаний колебалось в дред&шх I02C0-I4S00 ца/час. Очистительный аффект солнечной уезаиовкй дай сушка в очистки хлошеа-шрца сос-тск-ш но менее 6Q,t.
Подучиыше результат показываю" (рни.З), что процесс сушки хлопка-сирци происходит в осгюштеяыю изотер;.ич-сшх условиях, я это положительно сказываемся на лачетангших по^зате^чх вису-шивасгюго штериаиа.
На р^о.З - ср;.\щ:лл Х'ешераяура сушильного агента, двпду-щсгося в пиеидатическоц трубе геллшоздухонси'рев.чкзля при 1 = 0.
Анализ полученных результатов ноказцвцзт, что внедрение солнечной установи! даа суши, а очистки зиошса-спрца в хлопко-союцих хозяйства 'хурк.юшстапа позволиг сэконошть значительное количество топливно-энергетических ресурсов, улучшить условия труда, кехшшзировать технологический процесс сушж. Но сровпе-шш с традиционным солнсшсквоздуинш способом сушки (суыки на открытия ллоцадкех) применение разраеоташсй устанодш позволит
Рлс.Э. Раол^едсление разности тлерат/ры (1*(* ) - Ъ*)
по ддине гелиовоздухснатревателя. I - Г = 4 - "С в 1600
Я - ' 13°° 5 и р,оо 3 - -С = М00
Результаты ислшчими локизалл, что разраоотальш солнечная установка дня сушкя и очисш! юхошса-шрца яозвошат сипаи*«.
платность и еасоренкоогь хлопка-сырца до требуема: технологических норм первичной обработка злонха-сцрца. Анализ подученных ре-, зультатов подтверждает работоспособность разработанной установки. » ■'
В четеертой главе диссертации приводится результаты экспериментальных исследований тепло- и цассообиешых процессов, дроис-ходпгугх в камере сушки солнечной установи! для сушки сельхозпродуктов. Б ото2-главе также приводится описание новой гелиоуста-. новки для сушки хлопка-сырца, предложенной с целю повшения »нергооконсгачностя технологического процесса и упрощения конструкции.
В целом приведзпние в диссертации кокилгксшо научно-иссле-йоватзлвскде с сштю-конструкторские исследования позволили разработать солнечную установку для супкк и очистка хлопка-сырца» позволяющую реализовать технологический процесс сутзки и очистки хлопка-сврца, сохраняя дриродаше качествегшые ::арактсрпсящ: . хлопкового волокна. Результаты драазвадсгвеинш: дсяытанлй дока-еивает, что предлагаемая тояструкция позволит сэкономить значительную часть шшвЕО-энергетпческас. ресурсов, расходуемых на бти цели, п уменьшить долю ручного труда.
В II Б ОДЫ
1. На основе анализа современного состояния проблемы показано, что применяемое в основном в отечественном сальскохозяиствен-ном производстве технологическое оборудовать для сушкп и очистки хлопка-сирца является- энергоёмком а алеет относительно высокий температурный реао (200-350°С). Это отрицательно сказывается на качественных показателях хлопкового волокна.
2. Разработана и создана солнечная установка для сутки и очисгш хлопка-сырца, новизна которой подтверждена авторскихд свидетельством ш изобретение.'
3. Разработана катешисческая модель тепловых процессов, дроас-ходпдзх в гелиовоздухонагревателе солнечной установка для ¿узка о очистки хлопка-сырца. Лалученнсе репение позволяет определить аффекксшыз значения габаритных дарадгатров гелдо-воздухсва^реватедя; исследовать влияние конструктивных, -ре-гд:.<кьл п кпшштеошх. яаракегров на срсиаводительность гслио-го2духо:шгреватодя; выбрал, варианты рациональной ксжшанаиса
гелиовоздухонагрепателя с другими элементами солнечной установки для сушки и очисти: хлопкз-сырца.
4. Исследован и испытан п производственных условиях ошшю-лромшленнкИ вариант солнечной установки для суши: и очистки хлопка-сырца производительности до 40 тони в сутки, Эксплуатация в производственных условиях в течение ряда лет опытно- ■ промшлениой установки, построенной в совхозе ям. С.Шязова Гяурского этрапа, доказала работоспособность солнечной установки для сушки и очистки хлопка-сырца; возможность снижения влажности и засоренности до гребуешх технологических норн и экономии топливно-энергетических ресурсов, расходуемых на реализации данного технологического процесса; сншхеша доли ручного труда.
5. Режимные параметры ошшю-лромшшгниоВ солнечной установки; ■ для сушки н очистки хлопка-сырца позволяют соблюдать основные технологические требования, предъявляв:,¡ко процессу сушки хлопка-сырца. Средние значения вяагоотбора:
- в камере сушки установки при исходной влажности хлопка-сырца 13,5-18$ составляет 5-5,2$;
- в пневматической трубе установки при исходной влажности хлопка-сырца 8,5-15,5/' составляет 2-3}i;
- в солнечной устапозке для суши я очистки хлопка-сырца при. исходной влакиости хлонка-сырца 13,5-17,5$ составляет 6,5-7,5$. Температура супыльного агента не превышает 70-80°С. Очисти- • телышй эффект солнечной'установки для сутаки и очистки хлопка-сырца - не менее С0%.
6. С целью повышения шергоэкоцошчности а упрощения конструкции предложена гелиоустановка доя сушки хлопка-сырца.
Приведешше кошлевсшю научно-исследовательские и опытно-конструкторские исследования позволила разработать солнечную усталой:/ для сушки и. очистки хлопка-сырца, позволяющую реализовать технологический процесс cynni и очистки хлопка-сырца, сохраняя природные качестве иные характеристики хлопкового волокна.
ШШШЦЩ 110 5EUE ДЮСЕР'ДЩИ
I. A.C. № I6I627I (СССР), и Кд £ 26. Комбинированная гелиосуиш-ка, Р.Байрамоа, А.Хаедурдыев, Д.Р.Гурбшшзовр, О.А.1Ур0анязоа, Ц.Б.ХудайОердаев.
■ti ■
2. Гурбшшзов O.A., Аняаклшеш O.C., Худаибердыев I.!.Б., Применение пленочного геляовоздухонагревателя дяя сушки сельскохозяйственной нродуншя./Тегясы докл. I обл. научно-практ.конф, иолодих учевдх и оиещшлистол "Шрсстройка и актуальные вопроси современной науки", Чардасоу, 1989.
3. Гурбанязова O.P., Гурбаняаов O.A., Хандурдыев А.,Температурные к вла~коспшэ режшлн комбинированной солнечной пневшеу-шилшой устгшолки. /Тезисы лот. I Реслубл. г-егшузовскои научной конф. "Актуальные проблемы <|азшсд твердого тела, радиофц-бикк и. теплофизики", Ашхабад, IS9I.
4. Гурбошзова O.P., Гурбакязов O.A. Распределение ташзратури сушильного агента в солнечной пневмосушальной установке /Тезисы дога, на 40-й научной конф. профессорско-преподавательского состава, яоевящешое SÛ-дешо образования 'ТУ.-Ашхабад, 1992.,
5. Гурбанязова O.P., Гурбанязов O.A. Технологическая схема сушки хлопка-енрца в комбинированной солнечной пнешосудшшюй ус-таноже.-Тур1шэнНШ1Ш:Ашха0ад, sïii$opu. листок, 1992.
С. Гурбанязова O.P., Лблесенова 0., Гурбанова O.A., ХудамСердасв Н.Б., Чарцев Д. Телко сушильная установка камерного типа для вялешш дкнь.-Туршен1Д-ШЕ1:Ашха0гд, шфэрм. лясток, 1ЭЭ2.
7. R.B. Ba.ir&mov.,\O.R.Gurba.nya.zova..,O.A.Gurbaw3.zov.
.,■ The resutT-a of ei_ecuTed tosts of combined
soLar . insTüLua-Tion for Raw—cqtto.m drywe. Renewabe enerGY seminar 9-H sepicmber \992.
8. Разработать технологические процдссн сушкк, создать солнечные установил для. сушки. îaiomîa, трав,- лакричного корня, микрово-дорослай, шкур, яоашштераалов, винограда. Т4. "Создать и испытать опшшо-промышленнш голиооушалки. Обобздть ошт испытаний и разработать проект на строительство гелиосушлки".-Отчет о'НйР (саюгачнтвлыща), НПО "Сошще" АЫ ÏCCP, J5 ГР 01860094903, Шт. ß 039Û005354I, Ашхабад, 1920, 171 с.
. А.К, Хемраешч техники шшиаршшц кандидаты диен шыплш: деревдешш аи.:ак учай "Гун онергяясыгш пейдаланнп ишлейга пагта гураддр дзеганц пшгаа дуыкк, доретмек ш сынагдаа гзчартек" даои тегшдда сзаа ддсссртецдясинод
P Б u> ЕРА 'i' Ы
Автор таршшндаи цш.ш тозелиги цлш ачшшн, авторлшс щахадатншасн йоен тассшжшш Гун энергиясшш нейдашшя шлейрп лагта гурадожи ДЕсга ишгешш дузуоди ве дередилдп.
Гун шергиясшы яецдалаяып кпшейен narra гуражчд ве арас-салашда десганы^ хова гцздири'грцдда бслуп гечйэи йылшшк процеси-щ хэсизтлендириан матаматакя модель дузулди. Алынад неищзязр гыздаршш хованнч теыперагурасина конструктив, режим во клша-тики параи,етраеришзд яэслрняп аврешлеклиге, десгаиыц гсометршш едчеглерши. цдмн эсаедад сайлан алмаклига, гун анергйясшш ленд ал oí шп яшяейен пагга гурадвд во арассала!5тщ1 десганш; хова гыздыршдасиныч онуц бейлеки олекеитлерд онлен тыгшнтлы гурншага ыумкинчилик Úepüsp.
Гун онергиясшш пейдалаишг шллеНен пагта гураднгщ ве арасса-лайя^ десгада балуй гзчЗэн йилшшк праиеслери экспершдеитая шаэд барлаглар аркалы еврешида,
Гвверс этрабшшн, С.Ниязов адандшщ (Ашгабат райониц "Ленинизм ёлы") совхозшда шахле кабул здачи устишщ мейдшш 550 ч? де% бодан гун. энергиясшш пеКдаланцд щцлейвн пагта гурадщ! вз ■ ариссалайгу! десганич те^рабе - внушшшк' гернуш дэредавда во енупчшшк иертлерияде сшатдан гечиршди,
Сшцчгларць; немцелехл! хещкеиен технологам! десгшш^ ише . ярамлшшгыны ве гурахмак нрсцоышдо харчланян янгыч - энергетики росурсларыньы;' белли, бдп мечйергаш тышт'ламак иумюшчшшгшш* баццыгши геркезда.
ВРИШШ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Ср - геллоёыюмь, Да/кт «К J3 - плотность, it/i..3
S - уащина, и
Т - температура, 1С ,
"Í - вреш, с т*
I - тешература сушильного агента, движущегося в пневматической трубе, °К . , • N • X - коэффициент теплоотдачи, Вт/м2,К оСт " ко защите m теплоотдачи от иневматическсй трубы, Вт/ы2»К
3 - интенсивность дздащей солнечной радиации, ВгД^ (3 - поток теша,
сй%- средняя скорость воздушного потока, м/с ' а. - ширина, ы ' Ь - высота, ы
К - коэффициент теилспередача,Вт/к2К ТоКр- тешература скрулавдсй среды, .°К 0. - шряяа свеюпрозрачного нокрачкя, ы
И II Д-Е К С Ы
2,С2 - вертикальная стенка' зра - основание ' Г - воадушниЯ поток, движущейся в гсанале, образовално:л треугольной конструкцией гелшвоздухонагреватеял л лневглхячеаш; труби 1 - перпендикулярная я пластине Б <- воздух
ст - стенка шввшвяеской грубы.
-
Похожие работы
- Совершенствование теории и технологии подготовки хлопка-сырца к процессу джинирования для сохранения природных свойств волокна и семян
- Повышение качества волокна на основе совершенствования технологии переработки перспективных сортов хлопка-сырца
- Повышение качества волокна на основе совершенствования технологии переработки перспективных сортов хлопка-сырца
- Повышение эффективности очистки хлопка-сырца тонковолокнистых сортов совершенствованием ударно-разрыхлительных устройств очистителей мелкого сора
- Влияние среды высоких потенциалов температуры и влагосодержания на свойства хлопкового волокна после машинного сбора хлопка-сырца
-
- Энергетические системы и комплексы
- Электростанции и электроэнергетические системы
- Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации
- Промышленная теплоэнергетика
- Теоретические основы теплотехники
- Энергоустановки на основе возобновляемых видов энергии
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Гидроэлектростанции и гидроэнергетические установки
- Техника высоких напряжений
- Комплексное энерготехнологическое использование топлива
- Тепловые электрические станции, их энергетические системы и агрегаты
- Электрохимические энергоустановки
- Технические средства и методы защиты окружающей среды (по отраслям)
- Безопасность сложных энергетических систем и комплексов (по отраслям)