автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Разработка устройства инфракрасного излучения для термической обработки зерна и локального обогрева

Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия

на правах рукописи

Пенкин Александр Александрович

Разработка устройства инфракрасного излучения для термической обработки зерна и локального обогрева

Специальности: 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств, 05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Москва - 2005

Работа выполнена в научно-исследовательском институте

сельскохозяйственного машиностроения им. В.П. Горячкина ОАО «ВИСХОМ»

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор

Лебедев Дмитрий Пантелеймонович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель

науки РФ, доктор технических наук, профессор

Леончик Борис Иосифович

Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор

Попов Виктор Михайлович

Ведущая организация: ОАО «Воронежсельмаш»

Защита состоится " 4 " июля 2005 г. в И часов 30 минут на заседании диссертационного Совета Д 212.035.01 в ГОУ Воронежской государственной технологической академии Адрес: 394000, г. Воронеж, пр. Революции, 19

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВГТА

Автореферат разослан " " 2005 г.

Учёный секретарь

диссертационного Совета: л^/Лг^ - , . Шевцов А.А.

Шк±

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В 2001 г. правительством России была принята

газификации природным газом по данным «Газпрома» в настоящее время составляет 51,7%: в городах - около 60%, в сельской местности - порядка 30%.

Однако до сих пор в России имеет место необоснованное применение в ряде теплотехнических процессов в условиях промышленного производства, электроэнергии, стоимость которой значительно выше стоимости энергии, поступающей с газовым топливом. Перевод аппаратов и технологических процессов в пищевых производствах на газ есть реальный путь к энергосберегающим технологиям.

Актуальность, практическая ценность и новизна работы обуславливается решением вопросов энергоэффективного и безопасного использования газовых «светлых» ИК-горелок в различных теплотехнологиях и разработке аппаратов, максимально использующих энергетический потенциал газа. Таким требованиям отвечают устройства, скомплектованные совместно со «светлой» газовой ИК - горелкой, которые могут стать базовым элементом различных пищевых теплотехнологий и систем промышленной теплоэнергетики (сушки и дезинсекции посевного зерна, капиллярнопористых материалов, локального ИК-обогрева помещений). Высокий энергетический потенциал продуктов сгорания «светлых» газовых ИК-горелок в таких установках, может быть, использован для подогрева приточного воздуха, а сами продукты сгорания выведены за пределы помещения. Экономия газа и электроэнергии при использовании разработанной газовой установки в различных теплотехнологиях составит 30-50%.

Большой вклад в решение научно-практических вопросов для аппаратов и процессов пищевых производств и промышленной теплоэнергетики внесли учёные: A.B. Лыков, П.Д. Лебедев, A.C. Гинзбург, В.В. Красников, А А Долинский, В.М. Бродянский, Л.Н. Сидельковский, A.B. Авдеев, А.Г. Блох, Ю.

Федеральная целевая программа газификации на 2002 - 2006 годы. Уровень

Варнатц, Т.Р. Бароев, А.Е. Ковалёв, Е.В. Крылов, Д.П. Лебедев, А.К. Родин, Р. Петела, Я. Шаргут, Т.К. Шервуд и др.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является научное обоснование разработки устройства инфракрасного излучения для термической обработки зерна и локального обогрева.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработать математическую модель термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

2. Разработать энерго- ресурсосберегающую и экологически безопасную технологию сушки и термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

3. Разработать метод повышения радиационно-энергетических характеристик, провести исследования и расчёт рефлекторов для «светлых» газовых ИК-горелок с различными геометрическими формами и типами источников излучения.

4. Сконструировать и исследовать на базе «светлой» газовой ИК-горелки газовое устройство инфракрасного излучения сгорания.

5. Исследовать процессы терморадиационной обработки зерна с помощью разработанного устройства ИК-излучения и локального ИК-обогрева помещения.

Научная новизна работы

1. Разработана математическая модель термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

2. Разработана энерго- ресурсосберегающая и экологически безопасная технология сушки и термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

3. Разработан экспериментально-теоретический метод повышения радиационно-энергетических характеристик «светлых» газовых ИК-горелок в более чем 1,7 раза по сравнению с заводским аналогом путём моделирования геометрической формы и размеров рефлектора, получена функциональная

зависимость плотности теплового потока на облучаемой поверхности от длины образующей рефлектора при различном расходе газа.

4. Разработаны и исследованы теплотехнологии применительно к локальному обогреву сельскохозяйственного помещения.

Новизна технических решений подтверждена Патентами РФ 2219764, 2234028,2235948,2249770,2249776.

Практическая ценность

1. Сконструировано и испытано газовое устройство инфракрасного излучения для использования в процессах терморадиационной обработки зерна (процессах сушки и дезинсекции посевного зерна, микронизации).

2. Разработан экспериментально-теоретический метод повышения радиацнонно-энергетических характеристик «светлых» газовых ИК-горелок без увеличения расхода газа и изменения процесса горения.

3. Предложены методы эксергетического анализа газовых ИК - горелок и теплообменного оборудования при оценке потерь энергии и определения путей их модернизации.

4. Разработанные методы локального обогрева в сельскохозяйственных помещениях поросят на 40 станков в ЗАО «Племзавод-Юбилейный» с использованием газовых ИК-горелок паспортной тепловой мощностью 1,5 кВт с металлическим насадком, позволили получить экономический эффект 112,2 тыс. руб с окупаемостью 1,3 года и технологический эффект по увеличению привесов в сутки у поросят от 20 до 40 гр. и сокращению падежа на 2%.

5. Созданные методические оценки качества газовых ИК - горелок и лабораторные стенды применяются в учебном процессе студентов МГАУ им. В.П. Горячкина.

Апробация работы

Основные результаты исследований доложены и обсуждены на научных конференциях: Всероссийском семинаре «Россвинопрома» (Москва, 23-25 апреля 2002 г.), Международной научно-практической конференции, посвящённой 55-летию Республиканского унитарного предприятия

«Белорусский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства» (Минск, 12-14 июня 2002 г.), Международной научно-практической конференции ГНУ ВИМ (Москва, октября 2002 г.), 3-ей Международной научно-технической конференции ГНУ ВИЭСХ (Москва, 2003 г.), 3-я Международная конференция ИТТ HAH Украины (Киев, 29 сентября -4 октября 2003 г.), научной сессии Россельхозакадемии (Москва, 13-14 октября 2003 г), 5-ом Минском Международном форуме по тепломассообмену (Минск, 24-28 мая 2004 г.), Пятой Международной теплофизической школе. (Тамбов, 20-24 сентября 2004),

Публикации. По результатам исследований опубликовано 16 работ, в том числе получено 5 Патентов Российской Федерации.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений. Её содержание изложено на 146 страницах машинописного текста, содержит 119 рисунков и 52 таблицы. Список литературы включает 187 наименований. Приложения к диссертации представлены на 112 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении дана общая характеристика, обоснована актуальность темы диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость выполненных исследований.

В первой главе проведён обзор методов и оборудования термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения. Обоснован энергосберегающий путь перехода с электрических на газовые ИК-источники излучения при терморадиационной обработке зерна. Рассмотрен физический механизм воздействия потока инфракрасного излучения на зерно.

На основании проведённого анализа сформулированы цели и задачи исследований.

Во второй главе разработана математическая модель терморадиационной обработки зерна в слое под действием ИК-излучения от газовой горелки. На основе уравнения теплового баланса:

««Зое,- р<1рн ^Ои-нкЗм+Ф«» (1)

Получено уравнение для определения температуры зерна в слое ^ под действием радиационного потока излучения q:

(ЗА^^о - ЧигР(1-П)-(1-П)0-СиД«м+

+аЛ-1в)Р+4)9епр[(Тм/100)4-(Тп/Ю0)4]Р (2)

В функциональном виде уравнение (2), с учётом уравнения, описывающего радиационно-конвективный теплообмен между горелкой и поверхностью зерна, может быть представлен в виде:

ЪНффА^адГЬади) (3)

Изучены вопросы, связанные с образованием газовоздушной смеси и организацией горения в «светлых» газовых ИК-горелках. На основании физической модели, предложенной Д.П. Лебедевым, составлен тепловой баланс, проведён эксергетический анализ газовой горелки паспортной тепловой мощностью 1,5 кВт.

На рис. 1 показана схема (физическая модель Д.П. Лебедева) газовой ИК-горелки с металлическим перфорированным насадком 1.

Уравнение теплового баланса, рис. 1:

От = В<3„с = <Зрг + С?«; + <3>г (4)

Проведён комплекс расчётных исследований, определены не производственные потери тепла -в «светлой» ИК-горелке, и предложен метод вычисления теплового и эксергетического лучистого КПД.

Энергетический (тепловой) радиационный (лучистый) КПД горелки: ТЬе„ГОР = <УОг (5)

Рис 1 Физическая модель газовой ИК-горелки с коническим насадком, паспортной мощностью 1,5 кВт 1 - источник ИК-излучения, 2 - рефлектор, 3 - патрубок вывода продуктов сгорания, 4 - патрубок ввода природного газа и воздуха

Коэффициент тепловых потерь с уходящими газами: £т = <УОт

(6)

Уравнение эксергетического баланса газовой ИК-горелки, рис. 1, имеет вид:

Ет Ерг + Еос + Еуг+ ЕПг Ехн

(7)

Эксергетический коэффициент полезного действия газовой ИК-горелки:

Пэ^Ер.УЕг (8)

Коэффициент эксергетических потерь с уходящими газами:

Еэкс= Еуг/ Ег (9)

Для газовой ИК-горелки с коническим насадком паспортной мощностью 1,5 кВт характеристики эффективности сведены в табл. 1.

Таблица 1

Основные энергетические и эксергетические характеристики газовой

№ Показатель Обозначение в%

1 Энергетический (тепловой) КПД горелки п гор Чтеп 39,7

2 Коэффициент тепловых потерь с уходящими газами ег 50,6

3 Эксергетический КПД горелки Л»сГор 26,1

4 Коэффициент эксергетических потерь с уходящими газами ^ЭКС 29,4

В третьей главе показано, что для лучистого потока ИК-горелки, при высоте НИсопб! её подвеса на облучаемой поверхности справедливо следующее уравнение:

Я(х,у,1) = Яи(х,у)+Яр(х,у,1) (10)

Составляющая я„(х,у) измерялась для выбранного типа горелки без рефлектора. Для определения яР(х,у,1) измерялась величина я(х,у,1) и из неё вычиталась я„(х,у) при различных величинах 1 - образующих рефлектора с вычислением для каждого случая аппроксимирующих функций и их среднеинтегрального значения.

Моделирование газовых Ж - горелок требует вычисления угла раскрытия рефлектора, под которым понимается угол а между образующей и нормалью к плоскости верхнего основания рефлектора.

Среднеинтегральное значение плотности теплового потока на облучаемой поверхности при модернизации формы рефлекторов у различных ИК-горелок увеличилось более чем в 1,7 раза по сравнению с заводской ИК-горелкой.

Для газовых ИК - горелок с плоским керамическим и конусным металлическим источниками излучения были выведены уравнения, связывающие их геометрические параметры при максимальном излучении от рефлектора горелки. Отличие теоретического от экспериментального угла раскрытия рефлектора составляло 6,9%.

Экспериментально установлено влияние симметричности формы рефлектора и источника на плотность теплового потока в зоне облучения.

Рассмотрен механизм радиационного и конвективного теплообмена между источником и рефлектором газовой ИК-горелки с коническим источником излучения. Уравнение теплового баланса для рефлектора:

Чии" Чря+ Чр,+ Чга+ Я«в+ Чгп

(11)

Исходя из экспериментальных данных методом размерностей получена функциональная зависимость плотности теплового потока рефлектора от длины образующей и температуры на его поверхности:

Ч, (Тч; Ь,)= 0,02Т„ ол\ '-21, (Вт/м2), (12)

Зависимость (12) позволила создать модельный ряд газовых ИК - горелок с различными расходами газа и рефлекторами.

В разработанном рефлекторе с максимальными тепловыми характеристиками составлен газовый баланс, установлено движение газовоздушных потоков в технологическое отверстие и удаление продуктов сгорания за пределы помещения.

Исследованы спектральные характеристики заводских и экспериментальных газовых ИК-горелок и электрических ИК-ламп. Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод об их взаимозаменяемости в ряде теплотехнологий. Установлено влияние спектра излучения на человека и объекты локального обогрева (зерно, животных). На рис. 2 представлены диаграммы абсолютных значений плотностей теплового потока в спектральном диапазоне 0,38-10 мкм при фиксированной высоте подвеса и одинаковом расходе газа различных газовых ИК - источников.

слмгральная полоса в мкм.

Рис 2 Диаграммы абсолютных значений плотностей теплового потока на облучаемой поверхности в центре проекции насадка при высоте подвеса 1,58 м различных газовых ИК-источников

Установлено, что амплитудно-частотные характеристики у источника излучения и разработанного рефлектора в спектральном диапазоне 0,38 - 10 мкм одинаковы.

Сушка зерна, проведённая с учётом спектра поглощения, прошла без пережога. Методические рекомендации, учитывающие интенсивность излучения в спектральном диапазоне 0,76 - 2,7 мкм, в процессе локального ИК - обогрева сельскохозяйственного помещения, позволили получить технологический эффект (увеличение привесов и сокращение падежа поросят)

В четвёртой главе описана конструкция и даны результаты исследования рекуперативного, «газово-воздушного», противоточного, трубчатого теплообменника с естественным движением газовой смеси по «горячему» каналу, используемого в качестве утилизатора тепла продуктов сгорания.

Тепловой КПД теплообменника-рекуператора:

ЦшГ^^Юг (13)

Эксергетический КПД:

ЛэКсрекуп= (Е4- Е3)/(Е,- Е2) (14)

На базе разработанного рефлектора и исследованного теплообменника-рекуператора было изготовлено газовое устройство инфракрасного излучения, рис. 3.

Устройство состояло из разработанного рефлектора 1, металлического источника излучения 2, установленного внутри рефлектора 1, имеющего стыковочный узел 3 технологического отверстия рефлектора с теплообменником-рекуператором 8, удаляющим продукты сгорания через воздуховод 4 за пределы помещения, подогревая приточный воздух, поступающий по теплоизолированному воздуховоду 5, через вентиль расхода воздуха 6 за счёт вентилятора 7, через стыковочный узел теплообменника-рекуператора 8, выходил в помещение через узел 9 и частично через магистраль 10, вентиль расхода воздуха 11 поступал в смесительную камеру газовой

горелки 12, образуя смесь с газом в инжекторе 13, поступающим через вентиль расхода газа 14, который управлялся автоматической системой 15, изменяющей расход газа по сигналу с выносного термодатчика 16, прекращающим подачу газа и выключающим вентилятор 7 по сигналу термодатчика 17, установленного в высокотемпературной зоне горения.

I..............I

Рис. 3 Газовое устройство инфракрасного излучения

На рис. 4 представлена схема эксергетического баланса газового устройства инфракрасного излучения, созданного на базе модернизированной «светлой» ИК - горелки тепловой мощностью 1,5 кВт и теплообменника -рекуператора.

Суммарный тепловой КПД устройства, рис. 3:

•оъоуч ^

■•ч

Л те г/ Лтеп ** £г*Птеп'

рекуп

(15)

Эксергетический КПД устройства:

Лэк/ Лэкс 13 Ёэкс* 1экс

(16)

Cafe тепшм хплучил* у 45SJ~

Д

<1

Ижуя» цраищум

среду д* 10*'«

Потери в «тужаморт* <у«дг ммдоОДЧ

Ibitpn пра 1ня»юр»ят

Я» 24% Тнфпцттяа*

S

Уходяпшр гэгш ^ (продукты гг»ряаи)

мгаг* Х*у<

Рис. 4 Схема эксергетического баланса газового устройства инфракрасного излучения. I - камера сюрания; II - источник излучения и рефлектор; III - теплообменник-рекуператор

В результате исследований было сконструировано газовое устройство инфракрасного излучения для термической обработки зерна и локального обогрева помещений с тепловым КПД =80% и эксергетическим КПД от =49%.

В пятой главе реализованы процессы микронизации зерна с помощью разработанного газового устройства при различных плотностях теплового потока в диапазоне 3-26 кВт/м2. На рис. 5 представлены графики изменения температуры внутри зерна с течением времени при разных интенсивностях облучения, полученные из эксперимента.

Исследована радиационная сушка зерна при плотности теплового потока 1 кВт/м2, определено: изменение влажности, скорости сушки и температуры внутри зерна. С помощью разработанного устройства исследовалась конвективно-радиационная циклическая сушка зерна, рис. 6.

Рассмотрены способы управления плотностью теплового потока на облучаемой поверхности газовых ИК-источников.

В соответствии с проведёнными исследованиями на рис. 7 представлена схема установки для сушки и термической обработки зерна с конвективно-радиационным энергоподводом от разработанного устройства.

Время «£ , сек

Рис 5 Изменение температуры внутри зерна пшеницы при инфракрасном облучении с разными плотностями теплового потока

Время 1* , мин

Рис. 6 Изменение влажности зерна при конвективно-радиационной сушке в циклическом режиме (1 цикл: 0-1 - обдув горячим воздухом; 1-2 - ИК-облучение; 2-10 -

отлёжка)

Зерно из загрузочного бункера 1 подаётся тонким слоем регулируемой толщины на ленточный конвейер 5, рис. 7, состоящий из металлических

звеньев, над которым установлено разработанное газовое устройство, состоящие из: ИК-горелки с металлическим источником излучения 6; рекуператора 7; стыковочного узла входа «холодного» канала рекуператора 8; выхода «холодного» канала рекуператора 9; трубка подачи газа в горелку 10; стыковочный узел выхода «горячего» канала рекуператора 11 (стыковочные узлы 8 и 11 соединены с притоком и вытяжкой общеобменной вентиляции). Частично просушенное зерно норией 3 подаётся в шнек 2 и затем по наклонному спуску снова возвращается на ленточный транспортёр 5.

В представленной на рис. 7 установке, применение разработанного газового устройства позволяет удалять продукты сгорания за пределы производственного помещения. Применённый в разработанном газовом устройстве тип насадка даёт возможность расходом газа изменять плотность теплового потока на облучаемой поверхности от 10 до 100%, влиять на кинетику сушки. Экспериментальная проверка процесса сушки по предложенному технологическому циклу дала возможность снизить начальную влажность зерна за 1 час с 23 до 15%, рис.6.

Технические характеристики газовой ИК-горелки и разработанного устройства в целом позволяют обеспечить локальный ИК-обогрев поросят в секции сельскохозяйственного помещения на 40 станков и дают возможность догревать приточный воздух, экономя расходы на тепло- энергоноситель.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Анализ разработанной математической модели термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения позволил установить связь характеристик объекта сушки' с техническими параметрами источника излучения.

2. Для выбранного типа «светлой» газовой ИК-горелки установлено влияние геометрической формы и длины образующей рефлектора на интенсивность и амплитудно-частотную характеристику излучения в диапазоне 0,76-10 мкм, сформулирована физико-математическая модель, с помощью которой разработаны конструкции рефлекторов для различных геометрических

форм источников, увеличен радиационный поток горелки в более чем 1,7 раза, выведена функциональная зависимость для расчёта модельного ряда горелок, плотности теплового потока на облучаемой поверхности от длины образующей рефлектора при различном расходе газа.

3. Сконструированное и исследованное газовое устройство инфракрасного излучения с использованием разработанного способа и «газово-воздушного» теплообменника-рекуператора, позволили подогревать приточный воздух теплом продуктов сгорания; на основе термодинамического и эксергетического анализа определить зону его эффективной работы. Устройство и его базовые комплектующие защищены Патентами РФ: 2234028,2249770.

4. На основе исследованной кинетики сушки разработана энергоресурсосберегающая и экологически безопасная технология и газовая установка для сушки и термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

5. Разработанная и внедренная теплотехнология, компьютерная программа для обогрева сельскохозяйственного помещения позволили для технологического цикла выращивания поросят получить производственный экономический эффект 112,2 тыс. руб в год.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ с1(3„ - поток тепла от насадка горелки, (Вт); <1<Зид„ - поток тепла на испарение влаги, (Вт); <ЗС>П0Т - поток тепла в окружающую среду, (Вт); р>1 -коэффициент, определяющий увеличение потока при наличии рефлектора (если Р=1, то рефлектор отсутствует); (К3„ - тепловой поток в слое зерна Н, затраченный на его нагрев; я - плотность теплового потока, (Вт/м2); Р0 -площадь облучаемой поверхности зерна, (м2); в« - масса облучаемого слоя зерна толщиной Н за время <1т, (кг); П - сквозная пористость слоя зерна; См -теплоёмкость зерна, (Вт/кгК); Д1М - изменение температуры слоя зерна, (К); втр - масса подложки (транспортёра), (кг); Стр - теплоёмкость материала подложки, (Вт/кгК); А^ - изменение температуры подложки, (К); - среднее значение потока влаги, (кг/м2ч); г- удельная теплота испарения, (Вт*ч/кг); Б- площадь

полной поверхности слоя зерна Н, (м2); ак - коэффициент теплоотдачи конвекцией, (Вт/м2К); ^ Тм - температура зерна, (°С, К); 1в - температура воздуха, (°С); Тп - температура поверхности ограждений, (К); епр - приведённая степень черноты облучаемого тела и ограждений; А\вл= Ахп+(1-Ахп)е"8х; Б -коэффициент ослабления лучей в слое х; Ах„ - поглощательная способность облучаемого зерна; От - тепловой поток газового топлива, (Вт); р„с - низшая теплота сгорания газа; В - расход газа, (м3/ч); <Зрг - тепловой поток излучения горелки, (Вт); <30С - тепловой поток в окружающую среду, (Вт); <Зуг - тепловой поток с уходящими газами, (Вт); 0ри, <3Рф - тепловые потоки от источника излучения и рефлектора, (Вт); С!р, С?к - тепловые радиационные потоки от боковой поверхности и основания, и конвективный поток от рефлектора, (Вт); Е,. = В(2„с, - полный приход эксергии газового топлива, (Вт); Ерг- эксергия собственного излучения горелки, (Вт); Еос- эксергия потерь в окружающую среду, (Вт); Еуг - эксергия уходящих газов, (Вт); 13, 10, Бз, 80С энтальпии и энтропии газовых потоков; Епг - эксергия потерь при горении газа в горелке, (Вт); Ехн - химическая эксергия газа (потери от химического недожога), (Вт); Я(х,у,1) - лучистый поток, (Вт/м2), на облучаемой поверхности в точке х,у при длине образующей рефлектора 1; я„(х,у) - лучистый поток ИК-излучения, (Вт/м2), на облучаемой поверхности от конусной насадки из нержавеющей стали в точке х,у облучаемой поверхности; яР(х,у,1) - лучистый поток, (Вт/м2), фотонов (упругое рассеяние) от рефлектора в точке х,у облучаемой поверхности при длине образующей рефлектора 1; а€]0;я/2] - угол раскрытия рефлектора; г -радиус верхнего основания рефлектора; qlШ - плотность теплового потока от источника излучения, (Вт/м2); qpн - плотность теплового потока от рефлектора в окружающую среду, (Вт/м2); чрв - плотность теплового потока внутрь рефлектора, (Вт/м2); - плотность конвективного теплового потока от рефлектора в окружающую среду, (Вт/м2); qK8 - плотность конвективного теплового потока внутрь рефлектора, (Вт/м2); qтп - плотность теплового потока в металле рефлектора, (Вт/м2); Ь, -расстояние от верхнего основания рефлектора до точки замера температуры; Ту - температура на

поверхности рефлектора в зависимости от количества газовоздушной смеси, сгораемой в горелке; i - координата вдоль образующей рефлектора; j - номер эксперимента (j-ый расход газа); Qi- количество тепла, переданного при теплообмене воздуху «холодного» канала, (Вт); Q2- количество тепла газов на входе в «горячий» канал рекуператора, (Вт); Е( - Е2 - потери эксергии в «горячем» канале теплообменника, вызванные необратимостью теплообмена, (Вт); Е4 - Е3 - изменение эксергии в «холодном» канале, вызванные необратимостью теплообмена, (Вт).

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Пенкин A.A. Экономические и биологические аспекты применения инфракрасного обогрева на свинокомплексах. //Сборник материалов Всероссийского семинара (23-25 апреля 2002 г.). Повышение эффективности отечественного свиноводства в современных условиях. -М.: РИАМА, 2002. - С. 47-54.

1. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Энергосберегающие технологии при использовании вентиляционных систем в животноводческих помещениях. //Труды Международной научно-практической конференции, посвящённой 55-летию Республиканского унитарного предприятия «Белорусский научно-исследовательский институт механизации сельского хозяйства» (12-14 июня 2002 г.). -Минск, 2002. -С. 188-191.

3. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Газовые ИК-горелки с керамическими насадками для локального обогрева животноводческих помещений. //Труды XI Международной научно-практической конференции. (9-10 октября 2002 г.) Научно-технический прогресс в'инженерной сфере АПК России - проблемы развития машинных технологий и технических средств производства сельскохозяйственной продукции. -М.: ГНУ ВИМ, 2002. -Кн. 144. -Ч.З. -С. 201207.

4. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Экономические и биологические аспекты применения инфракрасного обогрева на свинокомплексах. //Информационно-

рекламный бюллетень. АгроБизнес и пищевая промышленность. -Ростов-на-Дону, 2002. -№12. -С.38.

5. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Инфракрасные газовые горелки в животноводческих и птицеводческих помещениях. //Информационно-рекламный бюллетень. АгроБизнес и пищевая промышленность. -Ростов-на-Дону, 2003. -№1. -С.14.

6. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Повышение эффективности «светлых» газовых ИК-горелок. //Труды 3-ей Международной научно-технической конференции. Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. -М.: ВИЭСХ, 2003. -Ч.З. -С.346-352.

7. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Пример эксергетического баланса газовой «светлой» ИК-горелки. //Промышленная теплотехника. Приложение к журналу №4. -Киев: ЛОГОС, 2003. -Т.25. -С. 154-155.

8. Федин В.А., Мамонтов Н.Т., Пенкин A.A. Опыт использования инфракрасного газового обогрева свиноводческих предприятий. //Сборник матери&юв научной сессии Россельхозакадемии (13-14 октября 2003 г). Научно-технический прогресс в АПК России - стратегия машинно-технологического обеспечения производства сельскохозяйственной продукции на период до 2010 года. -М.: Россельхозакадемия, 2004. -С. 318-321.

9. Федин В.А., Пенкин A.A. Обогрев по принципу солнца. //Промышленное и племенное свиноводство. -М., 2004. -№1. -С. 51-52.

10. Лебедев Д.П., Пенкин A.A. Локальный газовый инфракрасный обогрев. //5-ый Минский Мевдународный форум по тепломассообмену (24-28 мая 2004 г.). -Минск, 2004. -С. 193-194.

11. Лебедев Д.П., Пенкин А. А. Технологический эффект в условиях локального инфракрасного обогрева сельскохозяйственных животных. //Пятая Международная теплофизическая школа. Материалы школы. (20-24 сентября 2004). -Тамбов, 2004. -4.2. -С. 210-212.

20 0 5- 1 40 3 &

12. Патент РФ 2219764. Установка для организации микроклимата в сельскохозяйственном помещении. /Лебедев Д.П., Пенкин A.A., Шаталов М.П. //Б.И. 2003. -№ 36.

13. Патент РФ 2234028. Газовоздушная система ИК-горелки для сельскохозяйственных помещений. /Лебедев Д.П., Пенкин A.A., Федин В.А. //Б.И. 2004. -№ 22.

14. Патент РФ 2235948. Децентрализованная комбинированная система микроклимата в животноводческих помещениях с использованием ИК-излучателей. /Лебедев Д.П., Пенкин A.A. //Б.И. 2004. -№ 25.

15. Патент РФ 2249770. Способ организации оптимального инфракрасного обогрева. /Лебедев Д.П., Пенкин A.A. //Б.И. 2005. -№10.

16. Патент РФ 2249776. Способ изготовления теплообменников из полимеров. /Лебедев Д.П., Пенкин A.A., Шаталов М.П. //Б.И. 2005. -№10.

РНБ Русский фонд

2006-4 10503

Подписано в печать 31.05.2005 г. Формат 60x90 1/16 Бумага для множительной техники. Ризография. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №2.47

394000, г. Воронеж, пр-т Революции, 19 УОПВГТА

Перечень условных обозначений.

Введение.

Глава 1 .Применение инфракрасного излучения в пищевой промышленности и АПК.

1.1. Обзор методов и оборудования термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

1.2. Источники ИК-излучения.

1.3. Зерно как объект термической обработки потоком инфракрасного излучения.

1.4. Цели и задачи исследований.

Выводы по Главе 1.

Глава 2. Исследование процесса термической обработки зерна и выбор источника ИК-излучения.

2.1. Математическая модель процесса термической обработки зерна под действием ИК-излучения от газовой горелки.

2.2. Сравнительные испытания газовых «светлых» ИК-горелок различной конструкции.

2.3. Оценка тепловой эффективности газовых ИК-горелок.

2.3.1. Механизм и особенности организации процесса горения газа в «светлых» ИК-горелках.

2.3.2. Тепловой и эксергетический балансы газовой ИК-горелки.

Выводы по Главе 2.

Глава 3. Моделирование конструкции рефлектора газовой ИК-горелки с максимальными тепловыми характеристиками.

3.1. Механизм ИК-излучения «светлых» ИК-горелок.

3.2. Исследования тепловых характеристик газовой ИК-горелки в зависимости от конструкции рефлектора.

3.2.1. Определение доли теплового потока от рефлектора газовой ИК-горелки.

3.2.2. Экспериментальное определение образующей грани рефлектора газовой ИК-горелки.

3.2.3. Экспериментальное определение угла раскрытия рефлектора газовой ИК-горелки.

3.2.4. Влияние формы рефлектора на плотность теплового потока в зоне облучения.

3.2.5. Вывод аналитической зависимости плотности теплового потока исходящего от рефлектора горелки на облучаемую поверхность, от длины образующей и температуры на поверхности рефлектора.

3.3. Движение воздушных потоков внутри экспериментального рефлектора.

3.4. Исследования спектральных характеристик ИК-источников.

3.4.1. Спектр излучения газовых ИК-горелок.

3.4.2J Спектр излучения от электрических ИК-ламп.(.

3.4.3. Техника безопасности при эксплуатации «светлых» ИК-горелок.

3.4.4. Оценка воздействия ИК лучей на объекты обогрева.

Выводы по Главе 3.

Глава 4. Утилизация тепла продуктов сгорания в конструкциях «светлых» ИК-горелок.Г.

4.1. Расчёт теплообменника-рекуператора для «светлой» ИК - горелки.

4.1.1. Тепловой баланс теплообменника-рекуператора и расчёт коэффициента теплопередачи.

4.1.2. Эксергетический баланс теплообменника-рекуператора и определение рабочих режимов.

4.1.3. Расчёт аэродинамического сопротивления.

4.2. Газовое устройство инфракрасного излучения.

Выводы по Главе 4.

Глава 5. Способы применения газового устройства инфракрасного излучения в пищевой промышленности и АПК.

5.1. Исследование режимов воздействия излучения от разработанного устройства на зерно.

5.2. Установка для сушки и термической обработки зерна

5.3. Способы управления интенсивностью локального ИК-обогрева.

5.4. Пример использования разработанного газового устройства для локального ИК- обогрева.

Выводы по Главе 5.

В 2001 г. правительством России была принята Федеральная целевая программа газификации на 2002 - 2006 годы. Уровень газификации природным газом по данным «Газпрома» в настоящее время составляет 51,7%: в городах — около 60%, в сельской местности - порядка 30%.

Однако до сих пор в России имеет место необоснованное применение в ряде теплотехнических процессов в условиях промышленного производства, электроэнергии, стоимость которой значительно выше стоимости энергии, поступающей с газовым топливом. Перевод аппаратов и технологических процессов в пищевых производствах на газ есть реальный путь к энергосберегающим технологиям.

Газовые «светлые» ИК-горелки ввиду конструктивных особенностей имеют ограниченное использование в различных теплотехнологиях. Выброс продуктов сгорания в помещение, контроль плотности теплового потока в спектре излучения, цена и надёжность существенно затрудняют их внедрение в производство. Фирмы производители «светлых» газовых ИК-горелок в технической документации не указывают способы контроля плотности теплового потока и его безопасную для человека величину, распределение интенсивностей излучения в спектральном диапазоне. Как правило, в технической документации представляются температурные зоны на облучаемой поверхности при одной фиксированной высоте подвеса горелки, при этом не определяется, какими средствами контроля эти температуры измерены. Часто радиационная температура, измеренная термопарой, выдаётся за температуру воздуха комфортную для человека, что метрологически неверно.

Актуальность, практическая ценность и новизна работы обуславливается решением вопросов энергоэффективного и безопасного использования газовых «светлых» ИК-горелок в различных теплотехнологиях и разработке аппаратов, максимально использующих энергетический потенциал газа. Таким требованиям отвечают устройства, скомплектованные совместно со «светлой» Р газовой ИК - горелкой, которые могут стать базовым элементом различных пищевых теплотехнологий и систем промышленной теплоэнергетики (сушки и дезинсекции посевного зерна, капиллярнопористых материалов, локального ИК-обогрева помещений). Высокий энергетический потенциал продуктов сгорания «светлых» газовых ИК-горелок в таких установках, может быть, использован для подогрева приточного воздуха, а сами продукты сгорания выведены за пределы помещения. Экономия газа и электроэнергии при использовании разработанной газовой установки в различных теплотехнологиях составит 30-50%. .Э Большой вклад в решение научно-практических вопросов для аппаратов и процессов пищевых производств и промышленной теплоэнергетики внесли учёные: А.В. Лыков, П.Д. Лебедев, А.С. Гинзбург, В.В. Красников, А А Долинский, В.М. Бродянский, Л.Н. Сидельковский, А.В. Авдеев, А.Г. Блох, Ю. Варнатц, Т.Р. Бароев, А.Е. Ковалёв, Е.В. Крылов, Д.П. Лебедев, А.К. Родин, iti Р. Петела, Я. Шаргут, Т.К. Шервуд и др. Щ

Общие выводы по диссертации

1. Анализ разработанной математической модели термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения позволил установить связь объекта облучения с конструкцией источника.

2. Для выбранного типа «светлой» газовой ИК-горелки установлено влияние геометрической формы и длины образующей рефлектора на интенсивность и амплитудно-частотную характеристику излучения в диапазоне 0,76-10 мкм, сформулирована физико-математическая модель, с помощью которой разработаны конструкции рефлекторов для различных геометрических форм источников, увеличен радиационный поток горелки в более чем 1,7 раза, выведена функциональная зависимость для расчёта модельного ряда горелок, плотности теплового потока на облучаемой поверхности от длины образующей рефлектора при различном расходе газа.

3. Сконструированное и исследованное газовое устройство инфракрасного излучения с использованием разработанного способа и «газово-воздушного» теплообменника-рекуператора, позволили подогревать приточный воздух теплом продуктов сгорания; на основе термодинамического и эксергетического анализа определить зону его эффективной работы. Устройство и его базовые комплектующие защищены Патентами РФ: 2234028, 2249770.

4. Разработана энерго- ресурсосберегающая и экологически безопасная технология и установка сушки и термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения.

5. Разработанная и внедренная теплотехнология, компьютерная программа обеспечили процесс термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения, технологический цикл выращивания поросят с производственным экономическим эффектом 112,2 тыс. руб в год.

129

1. Родин А.К. Газовое лучистое отопление. - Л.: Недра, 1987. - 191 с.

2. Богомолов А.И., Вигдорчик Д.Я., Маевский М.А. Газовые горелки инфракрасного излучения и их применение. М.: Стройиздат, 1967. — 253 с.

3. Шевцов В. В. Локальный газовый инфракрасный обогрев при напольном содержании бройлеров: Автореф. дисс. . канд. техн. наук: 05.20.01/ВИЭСХ. М., 2002. - 18 с.

4. Рекомендации по применению систем обогрева с газовыми инфракрасными излучателями. Ассоциация инженеров по отоплению, вентиляции, кондиционированию воздуха, теплоснабжению и строительной теплофизике (АВОК). М.: 1996.

5. Указания по проектированию отоплению и вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений при использовании газовых горелок инфракрасного излучения. Минсельхоз РСФСР. Саратов: ГипрНИИгаз, 1978.

6. Нормы технологического проектирования свиноводческих ферм крестьянских хозяйств — Hi 11-АПК 1.10.02.001-00.-2000. М.: Минсельхоз России, 2000.

7. Ведомственные нормы технологического проектирования свиноводческих предприятий. ВНТП2-96. М.: Минсельхоз России, 1998.

8. Патент РФ 216964. Устройство контроля локального обогрева при напольном содержании птицы и животных. /Лебедев Д.П., Самсонов И.С. //Б.И.-№18,2001.

9. Лебедев Д.П., Пенкин А.А. Повышение эффективности «светлых» газовых ИК-горелок. //Труды З-Международной научно-технической конференции. Энергообеспечение и энергосбережение в сельском хозяйстве. М.: ВИЭСХ, 2003. -4.3. - С. 346-352.

10. Ярышев Н.А. Теоретические основы измерения нестационарных температур. JL: Энергия, 1967. - 300 с.

11. Чистяков С.Ф., Радун Д.В. Теплотехнические измерения и приборы. М.: Высшая школа, 1972. - 392 с.

12. ГОСТ 25696-83. Горелки газовые инфракрасного излучения. Общие технические требования и приёмка.— М.: Изд-во стандартов, 1984 . — 6с.

13. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. (Изменения №1 20.06.2000) М.: Изд-во стандартов, 1988 .-6с.

14. Бароев Т.Р. Обоснование и разработка электрифицированной системы инфракрасного и ультрафиолетового облучения поросят-сосунов: Атрореф. дисс. канд. техн. наук. М.: ВИЭСХД987. - 24 с.

15. Крылов Е.В. Газовый инфракрасный обогрев животноводческих помещений: Автореф. дисс. д-ра техн. наук. — Саратов: 1996. 22 с.

16. Крылов Е.В. Газовый инфракрасный обогрев животноводческих помещений. Монография. Саратов: Изд-во Саратов, Госуниверситет, 1986. - 157 с.

17. Крылов Е.В. Оценка лучистого КПД газовых горелок инфракрасного излучениям. // Сборник научных трудов института ГипроНИИГаз. Использование газа в народном хозяйстве. Саратов: ГипроНИИГаз, 1982. -Вып. 12.-С. 112-116.

18. Крылов Е.В., Никитин Н.И., Мухортов В.И. и др. Рекомендации по применению газовых горелок инфракрасного излучения для отопления животноводческих помещений. М.: Россельхозиздат, 1974. - 60 с.

19. Ковалёв А.Е., Шамарин В.Н. Расчёт необходимого теплового потока на тело человека при лучистом обогреве. //Гигиена труда и профессиональные заболевания. М.: 1980. - №7.

20. Крылов Е.В. Отопление животноводческих помещений горелками инфракрасного излучения. //Водоснабжение и санитарная техника. -М.: 1985.-№2,-С. 24-26.

21. М. Дерибере. Практические применения инфракрасных лучей. Л.: 1959. -440 с.

22. Лямцов А.К. Система электротехнических средств для освещения, инфракрасного обогрева и облучения в животноводстве: Автореф. дисс. д-ра техн. наук. М.: 1991. - 25 с.

23. Ю.П. Гичев, Ю.Ю. Гичев. Влияние электромагнитных полей на здоровье человека. Новосибирск, 1999. - 90 с.

24. Лебедев П.Д., Ароне. Г.А., Бакластов А.М., Исаев B.C. Руководящие указания по анализу и методике составления теплового баланса промышленных предприятий. М.: Госэнергоиздат, 1954. - 77 с.

25. Щукин А.А. Газовое и печное хозяйство заводов. М-Л.: Энергия,1966. -232 с.

26. В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с.

27. ШаргутЯ., Петела Р. Эксергия. М.: Энергия, 1968. - 279 с.

28. Вознесенский А.А. Повышение эффективности установок промышленной теплотехники. М.: Энергия, 1965. - 342 с.

29. Гуревич М.М. Введение в фотометрию. Л.: Энергия, 1968. - 244 с.

30. Вейсс Р. Физика твёрдого тела. М., Атомиздат, 1968. - 456 с.

31. Харрисон У. Теория твёрдого тела. М.: Мир, 1972. - 613 с.

32. Марков Н.Н. Приёмники инфракрасного излучения. М.: Наука, 1968. - 167 с.

33. Смирнов А.А. Физика металлов. М.: Наука, 1971. - 109 с.

34. Калашников С.Г. Электричество. М.: Наука, 1964. - 666 с.

35. Апанасевич П.А., Айзенштадт B.C. Таблицы распределения энергии и фотонов в спектре равновесного излучения. Минск: АН БССР, 1961. - 251 с.

36. И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. М.: Наука, 1980. - 976 с.

37. Мурзаков В.В. Основы теории и практики сжигания газа в паровых котлах. М.: Энергия, 1969. - 464 с.

38. В. А. Осипова. Теории подобия и размерностей, моделирование и аналоги в тепловых процессах. М.: МЭИ, 1962. - 130 с.

39. Алексеева И.Ю., Пересецкий А.А., Соловьев А.Ю. Комбинированные системы лучистого отопления и вентиляции. //Водоснабжение и санитарная техника. М.: 1987. - №10. - С.10-12.

40. В.Г. Мухаметзянов. Опыты по использованию газовых горелок инфракрасного излучения в свиноводческих комплексах. //Сборник научных трудов вып. XI. Пути интенсификации животноводства. Уфа, 1978. - 97 с.

41. А. Шувалов, В. Коняхин, В. Сушков. Комбинированный обогрев отъёмышей. //Свиноводство. М.: 1981. - №3. - С. 27.

42. Ю.А. Дьяконов. Зоогигиеническая и зоотехническая оценка средств локального обогрева поросят: Автореф. дисс. . канд. сельскохоз. наук. -М.: 1988. 19 с.

43. Бородин И.Ф., Лебедев Д.П., Шевцов В.В. Газовый инфракрасный обогрев птичников. //Тезисы докладов Международной конференции к 130- летию со дня рождения Горячкина В.П. М.: МГАУ, 1998.

44. Бородин И.Ф., Шевцов В.В. Газовые инфракрасные горелки. //Сельский механизатор. М.:1998. - №7. - С. 30-31.

45. Бородин И.Ф., Лебедев Д.П., Шевцов В.В. Газовый инфракрасный обогрев птицеводческих помещений. //Сборник научно-методической конференции временные энергосберегающие технологии и оборудование. М.: МГАУ, 1999.-С. 29-30.

46. Голосов И.М. Применение лучистой энергии на животноводческих фермах и комплексах. -Л.: Лениздат, 1981. 104 с.

47. Ильясов С.Ф., Лямцов А.К., Алексеев В.В. Оценка инфракрасных излучателей. //Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. М.: 1974. - №10. - С. 21-22.

48. Кадырова Л.Н., Насиров Т.Т. Расчет системы микроклимата с инфракрасными обогревателями крольчат. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: 1984. - №5. - С. 33-36.

49. Ковалёв А.Е. Расчет инфракрасных облучательных установок для обогрева птицы. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: 1982. -№12. - С. 28-29.

50. Кривицкая Ф.А., Шевцов В.В. Энергосберегающая система отопления газовыми ИК-горелками птицеводческих помещений с напольным содержанием птицы. //Научные труды ВИЭСХ, т.84. М.: ВИЭСХ, 1998. -С. 52-57.

51. Крылов Е.В., Струговщикова Л.В. Газовый инфракрасный обогрев животноводческих помещений с отводом продуктов сгорания системой вентиляции. //Использование газа в народном хозяйстве. М.: 1982. - №9. -С. 17-19.

52. Савицкий В.Е. Рекомендации по ИК-обогреву молодняка сельскохозяйственных животных и птицы. М.: Колос, 1979. - 31 с.

53. Слободской А.П., Растимешин С.А., Расстригин В.Н. и др. Обоснование спектральной характеристики ИК излучателя для обогреваягнят. //Электротехническая промышленность. Электротермия. М.: 1983. -№11.-С. 1-3.

54. Лебедев Д.П., Шевцов В.В. Сертификация газовых инфракрасных излучателей для обогрева птичников. //Тезисы докладов Международной научно-технической конференции. Энергосбережение в сельском хозяйстве. М.: ВИЭСХ, 1998. - Ч. 1. - С. 197-198.

55. Быстрицкий Д.Н., Лещенко К.Е. Комбинированный обогрев поросят-сосунов в свинарниках-маточниках. М.: ВИЭСХ, 1978.

56. Методические рекомендации по применению оптического излучения в животноводстве. -М.: ВИЭСХ, 1978.

57. Временные указания по расчёту и проектированию систем газового инфракрасного отопления помещений свинарников и коровников с неудовлетворительным микроклиматом. -М.: ВНИИГаз, 1972. 58 с.

58. Указания по проектированию отопления и вентиляции животноводческих и птицеводческих помещений при использовании газовых горелокинфракрасного излучения. Министерство жилищно-коммунального хозяйства РСФСР. Институт «ГипрНИИгаз». Саратов: 1978. - 35 с.

59. В.К. Кошкин, Э.К. Калинин. Теплообменные аппараты и теплоносители (теория и расчёт). М.: Машиностроение, 1971. - 200 с.

60. С.С. Кутателадзе, В.М. Боришанский. Справочник по теплопередаче. М.: Госэнергоиздат, 1959. - 414 с.

61. А.Б. Гаряев, O.JI. Данилов, А.Л. Ефимов, И.В. Яковлев. Энергосбережение в энергетике и технологиях. Энергосбережение в низкотемпературных процессах и технологиях. М.: Изд. МЭИ, 2002. - 60 с.

62. Сидельковский JI.H., Фальков Э.Я. Эксергетические балансы огнетехнических процессов. М.: МЭИ, 1967. - 56 с.

63. Б.П. Тебеньков. Рекуператоры для промышленных печей. М.: Металлургия, 1975. - 296 с.

64. Патент РФ 2132610. Устройство обогрева сельскохозяйственных животных и птицы. /Бородин И.Ф., Лебедев Д.П., Шевцов В.В. //Открытия. Изобретения. 1999. -№19. 10 с.

65. Временные указания по расчету, проектированию и устройству систем газового инфракрасного отопления в животноводческих помещениях. М.: ВНИИГаз, 1974.-36 с.

66. Временные указания по проектированию, монтажу и эксплуатации газового ИК-отопленил в животноводческих помещениях. М.: ВНИИГаз, 1975. - 128 с.

67. Патент РФ 2219764. Установка для организации микроклимата в сельскохозяйственном помещении. /Лебедев Д.П., Пенкин А.А., Шаталов М.П.//Б.И. 2003.-№36.

68. Патент РФ 2234028. Газовоздушная система ИК-горелки для сельскохозяйственных помещений. /Лебедев Д.П., Пенкин А.А., Федин В.А.//Б.И. 2004.-№22.

69. Патент 2169461 РФ. Устройство контроля локального обогрева при напольном содержании птицы и животных. /Лебедев Д.П., Бородин И.Ф., Самсонов И.С. //Б.И. 2000. №18.

70. Патент РФ 2235948. Децентрализованная комбинированная система микроклимата в животноводческих помещениях с использованием ИК-излучателей. /Лебедев Д.П., Пенкин А.А. //Б.И. 2004. № 25.

71. Патент РФ 2249776. Способ изготовления теплообменников из полимеров. /Лебедев Д.П., Пенкин А.А., Шаталов М.П. //Б.И. 2005. -№10.

72. Патент РФ 2249770. Способ организации оптимального локального инфракрасного обогрева. /Лебедев Д.П., Пенкин А.А. //Б.И. 2005. -№10.

73. Заявка 2004101758 Патент РФ. Установка для децентрализованной системы локального газового инфракрасного обогрева. /Лебедев Д.П., Пенкин А.А. 26.01.04.

74. ГОСТ 12.1.03381 ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1981.

75. ГОСТ 21204-97. Горелки газовые промышленные. Общие технические требования. — М.: Изд-во стандартов, 1998.

76. ГОСТ 12.1.011-78 ССБТ. Смеси взрывоопасные. Классификация и методы испытаний. -М.: Изд-во стандартов, 1978.

77. ГОСТ 5542-87. Газы природные для промышленного и коммунально-бытового назначения. Технические условия. — М.: Изд-во стандартов, 1988.

78. СНиП 42-01-2002. Газораспределительные системы. -М.: Изд-во стандартов, 2003.

79. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожаробезопасность. Общие требования.- М.: Изд-во стандартов, 1992.

80. ГОСТ 12.1.010-76. ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования. — М.: Изд-во стандартов, 1978.

81. ГОСТ 20448-90 Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления. Технические условия. Поправка №7, 2001. -М.: Изд-во стандартов, 1992.

82. ГОСТ 20060-83 Газы горючие природные. Методы определения содержания водяных паров и точки росы влаги. -М.: Изд-во стандартов, 1983.

83. СНиП 11-3-79. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Строительная теплотехника. М.: 1986.

84. А.С. 159048. Датчик для измерения локальных тепловых потоков. /Федоров В.Г., Геращенко О.А. //Открытия. Изобретения. 1963. № 23. -с.58.

85. А.С. 1045873 СССР, МКИ А.01 К 29/00. Устройство регулирования интенсивности ИК обогрева сельскохозяйственных животных. /А.А. Пястолов, Т.К. Бураев, В.М. Славнов, В.М. Цораев. //Открытия. Изобретения. 1983. -№37. с. 15.

86. А.С.935718 Датчик теплового потока. /Андреев Е.Ф., Геращенко О.А., Лебедев Д.П. и др. //Открытия. Изобретения. 1982. №22. - С. 139.

87. Ануфриев Л.Н., Кожинов И.А., Позин Г.М. Теплофизические расчеты сельскохозяйственных производственных зданий. М.: Стройиздат, 1974. -14 с.

88. Апресян Л.А., Кравцов Ю.А. Теория переноса излучением. М.: Наука, 1983.

89. Ахмедов Р.Б., Брюханов О.Н., Иссерлин А.С. и др. Рациональное использование газа в энергетических установках. /Справочное руководство. Л.: Недра, 1990. - 423 с.

90. Баротфи И., Рафаи П. Энергосберегающие технологии и агрегаты на животноводческих фермах. Перевод с венгерского. М.: ВО Агропромиздат, 1988. - 228 с.

91. Блох А.Г. Основы теплообмена излучением. М-Л.: Госэнергоиздат,1962. -300 с.

92. Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков Л.Н. Теплообмен излучением. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.-431 с.

93. Бондаренко С.П., Гренишин Н.Т. Установка микроклимата с утилизацией теплоты вентилированного воздуха. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: 1986. - №6. - С. 31 -34.

94. А.С. Гинзбург. Инфракрасная техника в пищевой промышленности. М.: Пищевая промышленность, 1966. —408 с.

95. Борхерт Р., Юбиц В. Техника инфракрасного нагрева. M-JL: Госэнергоиздат, 1963. - 278 с.

96. Брюханов О.Н. Микрофакельное сжигание газов. JL: Недра, 1983. - 192 с.

97. Варнатц Ю., Маас У., Диббл Р. Горение физические и химические аспекты, моделирование, эксперименты, образование загрязняющих веществ. М.: Физматлит, 2003. - 352 с.

98. Варягин К.Ю. Справочное руководство по вентиляции газифицированных зданий. М.: Стройиздат, 1970. - 220 с.

99. Герасимович JI.C., Хохлова И.И. Сравнительная оценка ИК-обогревателей. //Техника в сельском хозяйстве. М.: 1962. - №1. - С. 23-24.

100. Геращенко О.А. Основы теплометрии. Киев: Наукова думка, 1971. - С. 90103.

101. Гольдинштейн Р.С., Голосов И.М., Кузнецов А.Ф. Естественная резистентность подсосных поросят при локальном газовом обогреве. М.: Ветеринария, 1975. -№12. - С. 32.

102. А.Ф.Гудкин. Микроклимат свинарников и пути его улучшения в условиях дальнего Востока. //Минсельхоз. Благовещенск, 1973. - 153 с.

103. Гусев В.М., Ковалев Н.И., Попов В.П., Потроппсов В.А. Теплотехника, отопление, венлиция и кондиционирование воздуха. JI.: Стройиздат, 1981. - 342 с.

104. Дроздов В.Ф. Отопление и вентиляция. Вентиляция. М.: Высшая школа, 1984.-262 с.

105. Н. Кириллов. Проблемы газовой отрасли России. //Индустрия. СПб.: Институт Промышленной информации, 2002. -№1 (27). С. 83-85.

106. Жоров В.И. Снижение затрат теплоты на подогрев приточного воздуха. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.:1988. - №4. - С. 10-11.

107. Голубков Б.Н., Данилов O.JL, Зосимовский JI.B. и др. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. //Учебник для техникумов. -М.: Энергия, 1979. -544 с.

108. Иванов Ю.В. Газогорелочные устройства. М.: Недра, 1972. - 276 с.

109. Ициксон Б.Ю., Денисов Ю.Л. Инфракрасные газовые излучатели. М.: Недра, 1969. - 277 с.

110. Карелина В.В. Исследование эффективности работы систем газового ИК локального обогрева в помещениях свинарников-маточников животноводческих помещений: Автореф. дисс. канд. техн. наук. М.: 1977.-21 с.

111. Карпов В.Н. Энергосберегающая методология применения лучистой ИК энергии в сельскохозяйственном производстве. Автореф. дисс. д-ра техн. наук. -Челябинск, 1985. -35 с.

112. Каст В., Кришер О., Райнике Г., Винтермантель К. Конвективный тепло- и массоперенос. Перевод с немецкого. М.: Энергия, 1980. - 43 с.

113. Коваленко В.В., Тяжкороб А.Ф., Городецкий В.В. Использование сжиженного газа в сельскохозяйственном производстве. Киев: Наукова Думка, 1968. - 57 с.

114. Коваленко JI.M., Глушков А.Ф. Теплообменники с интенсификацией теплоотдачи. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 239 с.

115. Кожевников. Н.Ф. Применение инфракрасного излучения в животноводстве. //Светотехника. М.: 1978. - №5.

116. Гинзбург А.С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М.: Пищевая промышленность, 1973. 528 с.

117. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. М.: Высшая школа, 1963.- 256 с.

118. Лебедев П.Д. Сушка инфракрасными лучами. М.: Госэнергоиздат, 1955. -232 с.

119. Коршунов А.П., Мусин А.М. О методике технико-экономического обоснования инженерных решений. //Техника в сельском хозяйстве. М.: 2001. -№3. - С. 23.

120. А.С. Гинзбург Сушка пищевых продуктов. —М.: Пшцепромиздат, 1960. -684 с.

121. Крейнин Е.В., Рогинский О.Г., Бондарчук В.Б. Оптимизация системы лучистого отопления помещений. //Газовая промышленность. М.: 2001. -№2. -С. 51-53.

122. Крейт Ф., Блек У. Основы теплопередачи. М.: Мир, 1983. — 512 с.

123. Крылов Ю.М., Мархиева Э.Н. Использование газового отопления в животноводческих зданиях Сибири. //Сборник научных трудов. Проектирование новых и реконструкция существующих ферм для промышленного животноводства. Новосибирск, 1976. - Вып. 24. - С. 98.

124. Латыев Л.Н., Петров В.А., Чеховский В.Я., Шестаков Е.Н. Излучательные свойства твердых материалов. М.: Энергия, 1974. — 470 с.

125. Лебедев Д.П., Пенкин А. А. Инфракрасные газовые горелки в животноводческих и птицеводческих помещениях. //Информационно-рекламный бюллетень. АгроБизнес и пищевая промышленность. Ростов-на-Дону: 2003. - №1. - С. 14.

126. Лебедев Д.П., Пенкин А.А. Локальный газовый инфракрасный обогрев. //5-ый Минский Международный форум по тепломассообмену (24-28 мая 2004 г.). Минск, 2004. - С. 193-194.

127. Лебедев Д.П., Шевцов В.В. Обоснование оптимального инфракрасного энергоподвода в птичниках. // Материалы международной НПК, посвященной 50-летию Бел. НИИМЭС. Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве. Минск, 1997. - С. 120-121.

128. Лебедев Д.П., Пенкин А.А. Повышение эффективности «светлых» газовых ИК-горелок. //Труды 3-ей Международной научно-технической конференции (14-15 мая 2003 г.). М.: ГНУ ВИЭСХ, 2003. - Ч.З. - С. 346352.

129. Д.П. Лебедев, А.А. Пенкин Пример эксергетического баланса газовой «светлой» ИК-горелки. //Промышленная теплотехника. Приложение к журналу №4. Киев: Издательство «ЛОГОС», 2003. - Т.25. - С. 154-155.

130. Лебедев Д.П., Самсонов И.С. Разработка устройств контроля локального обогрева животных и птицы. //Техника в сельском хозяйстве. М.: 2000. -№6. - С. 25-27.

131. Лебедев Д.П., Пенкин А.А. Экономические и биологические аспекты применения инфракрасного обогрева на свинокомплексах. //Информационно-рекламный бюллетень. Агробизнес и пищевая промышленность. Ростов-на-Дону, 2002. - №12. - С.38.

132. Д.П. Лебедев. Эксергетический анализ процессов в газовых «светлых» ИК-горелках. //Промышленная теплотехника. Приложение к журналу №4. -Киев: Издательство «ЛОГОС», 2003. Т.25. - С. 152-154

133. Шервуд Т.К. Сушка твёрдых тел.М.: Гослесиздат, 1936. — 64 с.

134. Левитин И.Б. Применение инфракрасной техники в народном хозяйстве. -Л.: Энергоиздат, 1981. 264 с.

135. Лыков А.В. Тепломассообмен. Справочник. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

136. Методические рекомендации по расчёту теплопотребления на обеспечение микроклимата животноводческих помещений. -Запорожье: ЦНИПТИМЭЖ, 1979.-27 с.

137. Методические рекомендации по расчёту экономической эффективности применения систем микроклимата в промышленном животноводстве и птицеводстве. М.: ВАСХНИЛ; ВИЭСХ, 1979. - 39 с.

138. Методические рекомендации по реконструкции и техническому переоснащению животноводческих ферм. -М.: ФГНУ РОСИНФОРМАГРОТЕХ, 2000.

139. Милсум Д. Анализ биологических систем управления. Пер. с англ. М.: Мир, 1968. - 501 с.

140. Михеев М.А. Основы теплопередачи. М.: Госэнергоиздат,1949. - 396 с.

141. Лыков А.В. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. 470 с.

142. Лыков А.В. Тепломассообмен. // Справочник. М.: Энергия, 1972. — 470 с.

143. Мучник Г.Ф. Рубашов И.Б. Методы теории теплообмена. Тепловое излучение. М.: Высшая школа, 1974. -272 с.

144. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: Высшая школа, 1975. - 495 с.

145. Никитин Н.И., Струговщикова Л.В., Крылов Е.В. и др. Обогрев сельскохозяйственных помещений газовыми горелками ИК излучения. Горелочные устройства и тепловые агрегаты для газообразного топлива. -Саратов, 1982.-С. 128-131.

146. Олейник Б.Н. Точная калориметрия. М.: Издательство стандартов, 1973. -205с.

147. Онегов А.П., Храбустовский И.Ф., Черных В.И. Гигиена сельскохозяйственных животных. М.: Колос, 1972. - 432 с.

148. Прищеп Л.Г. Энергетический КПД источников облучения. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: 1981. - №3. - С. 53.

149. Прохоров В.И., Соловьев А.Ю. Учет влажности воздуха при лучистом отоплении. //Водоснабжение и санитарная техника. М.: 1984. - №6. - С. 14-15.

150. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. -М.: Энергия, 1972. -320 с.

151. Юдаев Б.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа, 1973. - 360 с.

152. Ситняковский Р.Э. Исследование радиационно-кондуктивной сушки трудносохнущих капиллярнопористых материалов. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: 273/Институт тепло- и массообмена. Минск, 1967. - 25 с.

153. Раяк М.Б. Рекуперативные теплоутилизаторы для естественной вентиляции животноводческих помещений. //Водоснабжение и санитарная техника. -М.: 1984. -№11. -С. 22-24.

154. Масленников И.М. Исследование процесса нагревания инфракрасными лучами и его применение в производстве резиновых изделий. Автореф. дисс. . канд. техн. наук:МИХМ. -М., 1955. 16 с.

155. Казарян Ю.А. Применение газовых горелок инфракрасного излучения для сушки лакокрасочных покрытий. Автореф. дисс. . канд. техн. наук:Академия коммунального хозяйства. М., 1965. - 17 с.

156. Благонадеждин В.М. Исследование процесса сушки толстых слоев изоляции методом инфракрасного облучения. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: КИИ. Куйбышев, 1957. - 16 с.

157. Буренин Р.И. Разработка нового метода сушки крупных полых керамических изделий типа высоковольтных изоляторов. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: 05850/ЛТИ. Л., 1970. - 14 с.

158. Оксюта Г.М. Исследование излучательной способности газовых горелок инфракрасного излучения и применение их для сушки некоторых пократий. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: 482/ХИСИ. Харьков, 1969. -20 с.

159. Кремнев О.А., Боровский В.Р., Долинский А.А. Скоростная сушка. Киев, Гостехиздат УССР. 1963.-382 с.

160. Спэрроу Э.М., Сесс Р.Д. Теплообмен излучением. JI.: Энергия, 1971. - 294 с.

161. Суринов Ю.А. О лучистом теплообмене при наличии поглощающей и рассеивающей среды. М.: Изв. АН СССР, ОТН, 1952. - №9, 10. -С. 123141.

162. Суринов Ю.А. О методах расчёта интегральных и локальных угловых коэффициентов излучения (исследование геометрической структуры поля излучения). //Сборник ЭНИН АН СССР. Теплопередача и тепловое моделирование. М.: АН СССР, 1959. - С. 319-348.

163. Топчий Д.Н., Бондарь В.А. и др. Сельскохозяйственные здания и сооружения. М.: Агропромиздат, 1985. - 479 с.

164. Федин В.А., Пенкин А.А. Обогрев по принципу солнца. //Промышленное и племенное свиноводство. М.: 2004. - №1. - С. 51-52.

165. Фридрихсон Я.О. Расчет распределения температур и тепловых потоков в электрообогреваемой среде. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: 1983. - №4. - С. 14-15.

166. Пятков И.Ф. Исследование физического воздействия инфракрасного излучения на зерно. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: ВИМ, ВИЭСХ. -М., 1967.-36 с.

167. Чистяков В.В. Исследование и разработка автоматической системы электрообогрева поросят в свинарниках-маточниках: Автореф. дисс. канд. техн. наук. Киев, 1976. - 19 с.

168. Грушке Г.А. Исследование методов интенсификации сушки керамических плиток. Автореф. дисс. . канд. техн. наук: М., МХТИ.1959. - 15 с.

169. Лебедев П. Д., Щукин А. А. Промышленная теплотехника. -М.: Госэнергоиздат, 1956.

170. Щербаковский З.С. Фотометрические измерения источников излучения. Учебное пособие. Л.: ЛИТМО, 1987. - 68 с.

171. Щур И.З., Карпов В.Н. Термодинамика лучистых технологий АПК. //Научные труды ВИЭСХ. М.: ВИЭСХ, 1998. - Т.84. - С. 98-109.

172. Якоб М. Вопросы теплопередачи. М.: Издательство иностранной литературы, 1960. - 151 с.

173. Янцен В.К. О возможностях применения рекуперативных теплообменников в системах вентиляции животноводческих помещений. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. М.: 1983. - №2. - С. 19-21.

174. Е.Б. Френкель. Сушка инфракрасными лучами в меховом производстве. -М.: Лёгкая индустрия, 1965. 35 с.147