автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Терморадиационный обогрев и сушка термолабильных материалов

На правах рукописи

МАРЮШИН Леонид Александрович

УДК 66.047.1 (043.3)

ТЕРМОРАДИАЦИОННЫЙ ОБОГРЕВ И СУШКА ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

05.14.04 - Промышленная теплоэнергетика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Московской академии им. А.Н. Косыгина.

государственной текстильной

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор Корнюхин И. П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Гудим Л.И.,

кандидат технических наук, Быков В.В.

Ведущая организация: Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов легкой промышленности (ИПК легпром).

Защита состоится '¿х^" Ол

Я- 1997 г. в -/Р часов

на

заседании диссертационнбго совета К 053.25.08 в Московской государственной текстильной академии им. А.Н. Косыгина по адресу: 117918. Москва, ул. М. Калужская, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

'г.

Автореферат разослан 1997 :

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических нате

Жмакин Л. И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в различных отраслях промышленности весьма актуальна проблема сушки термолабильных материалов. Во многих случаях организацию технологических процессов сушки осуществляют путем использования сушильных установок, потребляющих низкопотенциальное тепло, источником которого являются терморадиационные теплообменники ( в том числе коллекторы солнечной энергии).

. Для отдельных видов термолабильных материалов ( таких ■ как лекарственные травы и препараты, листовой табак, некоторые виды биотехнолошческих объектов и т.д. ) необходимо осуществить высушивание в мягком режиме, без непосредственного воздействия излучения. Это вызвано тем. что при непосредственном воздействии излучения нарушается структура магериала и в большинстве случаев теряются многие полезные свойства продукта. Поэтому перспективным является метод сушки нагретым до температур порядка 30 * 50° С воздухом.

Индивидуальные биологические особенности рассмотренных выше материалов как объектов '' сушки предполагают в ряде случаев желательность орг анизации процесса сушки и в нолевых условиях, и как следствие - возможность легкой транспортировки элементов энерготехнологической установки. Следовательно, разработка высокоэффективных энерготехнологических систем, включающих источник низкопотенциального тепла и сушильную установку для тонких материалов требует проведения теоретических, экспериментальных и конструктивных разработок терморадиационных воздушных преобразователей лучистой энергии, обладающих простотой в изготовлении и эксплуатации, дешевизной, компактностью, транспортабельностью и достаточной эффективностью.

Анализ научно - технических пубиикаций на эту тему показа!, что в настоящее время отсутствует достаточно простая и эффективная методика расчета процессов сушки термолабильных материалов. Отсутствуют работы, позволяющие выбором режимов тепловой обработки управлять качеством и химическим составом высушенного материала. Крайне мало публикаций посвящено обобщению кинетики и динамики процессов сушки сельскохозяйственной продукции с использованием энергии потока лучистой энергии. Эти сведения необходимы для выбора рациональных

режимов сушки при проектировании новых сушилок, а также при проведении научно - исследовательских разработок.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать заключение, что решение проблемы разработки оптимальной конструкции и исследования теплотехнических, оптических и других характеристик терморадиационных воздушных теплообменников с приемлемыми технико -экономическими параметрами, предназначенных для получения низкопотенциального тепла для сушки термолабильных материалов имеет важное теоретическое и практическое значение.

Цель и задачи работы. Целью работы являлось изучение особенностей процессов сушки термолабильных материалов в воздушно -конвективных установках с использованием транспортабельного герморадиашгониого теплообменника из полимерных материалов в качестве источника низкопотенциального тепла. Данная цель достигается решением комплекса взаимосвязанных задач, а именно :

1) Осуществить выбор материалов для монтажа воздушного терморадиационного теплообменника и исследовать их оптические и теплофизическпе характеристики.

2) Разработать технологию и изготовить ряд опытных образцов терморадиационных теплообменников из полимерных материалов.

3) Создать лабораторный стенд, включающий генератор потока лучистой энергии для испытаний предложенных конструкций теплообменников и провести эти испытания.

4) Провести эксперименты и выполнить анализ экспериментальных данных, полученных в результате лабораторных испытаний опытных образцов воздушных теплообменников.

5) Разработать математическую модель процессов поглощения излучения в канале терморадиационного теплообменника из полимерных материалов и оценить эффективность этого теплообменника.

6) Осуществить расчет процесса сушки тонкого термолабильного материала с помощью теша, полученного в терморадиационном теплообменнике для двух схем, моделирующих сушку продувкой через тонкий слой высушиваемого материала при постоянных параметрах воздуха и конвейерную сушку в режиме прямотока при переменных параметрах воздуха Для последнего случая с целью замыкания системы уравнений тепломассообмена, описывающей процесс сушки, получить дифференциальные уравнения для расчета

изменения параметров влажного воздуха в процессе сушки. Сравнить эффективность сушки с использованием указанных схем,

7) Обобщить результаты исследований и выдать практические рекомендации.

Научная новизна полученных в диссертации результатов состоит в юм. чю автором подтверждена возможность использования полимерных материалов да я изготовления недорогих, но в го же время достаточно эффективных транспортабельных терморадиадионных преобразователен лучистой энергии полостного типа с каналом крутлого сечения. Изучены особенности поглощения излучения прозрачной и черной непрозрачной поверхностями теплообменника. Разработана математическая модель процессов поглощения лучистой энергии лучевоспрпнимающпмн поверхностями теплообменника и оценена его эффективность. Предложена методика расчета процесса сушки тонкого термолабильного материала с использованием низкопогенииального тепла, базирующаяся на классическом подходе к проблеме и позволяющая свести привлекаемую эмпирическую информацию к минимуму.

Достоверность полученных опытных данных подтверждается наде;июй методикой измерения, тщательным учетом систематических погрешностей эксперимента, торировкой измерительных узлов установки перед опытами, незначительным разбросом опытных данных, а также совпадением результатов, полученных до и после реконст рукции измерительных узлов, предпринятой с целью повышения надежности измерений. Достоверность результатов расчета подтверждается обоснованностью положенных в основу расчетов исходных предпосылок.

Практическая ценность. Разработаны и изготовлены действующие макетные образцы дешевых транспортабельных терморадиационных теплообменников, которые отличаются хорошими теплотехническими и эксплуатационным! характеристиками. Использование таких теплообменников в воздушно - конвективных установках позволяет частично вытеснить из этих установок дорогостоящие и металлоемкие конструкции преобразователей лучистой энергии. Полученные экспериментальные данные, математическая модель, методика расчета и практические рекомендации могут быть использованы при проектировании энерготехнологических установок для сушки тонких термолабильных материалов с использованием терморадиашюнных теплообменников.

Апробация работы. Результаты, полученные в ходе выполнения данной работы, докладывались на научно - технических конференциях и

конференциях профессорско - преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТА в 1992 - 1997 г.г.

Публикации. По вопросам, связанным с диссертацией опубликовано 3 печатные работы.

Структура и обьем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, списка основных принятых обозначений, трех глав, выводов, приложения, списка литературы ( 95 наименований ). Обьем диссертации -148 страниц, в том числе 30 рисунков и 20 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, изложены проблемы, решаемые в работе и содержится краткая характеристика методов их решения.

В первой главе рассмотрены вопросы использования радиационного обогрева для получения низкопотенциального тепла, применяемого для сушки термолабильных материалов, а также проанализированы основные типы воздушно - сушильных установок периодического и непрерывного действия, их характеристики, достоинства и недостатки. Отмечается, что использование низкопотенциального гепла для сушки некоторых материалов приводит к. значительному росту экономического эффекта. Рассматривается вопрос об использовании полимерных материалов в различных конструкциях терморадиационных теплообменников.

В связи с вышеизложенным представляется целесообразным разработать и провести ипытания конкретной конструкции терморадиационного теплообменника из полимерных материалов.

Во второй главе приводится описание конструкщш лабораторного стенда для испытания опытных образцов теплообменников. Экспериментальная установка состоит из следующих основных функциональных частей собственно экспериментального участка, системы термостатирования теплоносителя, системы подготовки и продувки теплоносителя, системы для измерения температуры теплоносителя, генератора потока лучистой энерпш.

Экспериментальный участок представляет собой двухслойную конструкцию, выполненную в виде цилиндрического канала из полимерной пленки. Верхний и нижний слои сварены между собой по периферии. Верхняя стенка канала теплообменника выполнена из

прозрачного полиэтилена низкого давления, нижняя - из черного непрозрачного полиэтилена. Теплообменник снабжен полиэтиленовыми штуцерами, вваренными на входе и выходе из теплообменника. Опорой для испытываемого образца служит лафет из металлического профиля, оснащенный горизонтальной платформой. Рукав теплообменника жестко закреплен на этой платформе, что позволяв! ориентировать поверхность канала образца относительно падаюшего излучения в соответствии с методикой проведения эксперимента. Длина рабочего участка теплообменника принята фиксированной - 3,2 м, а диаметр образна составлял 0 ! О мм, 0 20 мм. 0 30 мм, 0 40 мм.

Система термостатирования теплоносителя состоит из проточного термостата, поддерживающего температуру воздуха на уровне 18" С с точностью 2 0.5° С. Контроль температуры теплоносителя в термостате осуществлялся ртутным термометром с иеной деления 0,Г' С. В качестве соединительных воздуховодов . использовались полиэтиленовые гладкостенные теплоизолированные трубки 0 30 мм. Циркуляция теплоносителя обеспечивается центробежным вентилятором с максимальной мощностью 500 Вт, установленным в экспериментальной схеме до термостата. Расход воздуха регулировался изменением мощности вентилятора. осуществляемым при помощи автотрансформатора. Перепад температуры на входе и выходе из теплообменника измерялся при помощи . датчиков температуры, представляющих собой дифференциальные термопары хромель - копель. Рабочие концы термопар приварены к крестовинам из латунной фольги (служащим для перемешивания воздуха), установленным в тонкостенных латунных гильзах, длиной 20 мм. Чтобы избежать растечек тепла и искажений показаний температу ры 1 ермоэлекгроды в несколько витков навиты на кор1тус датчика. Первоначально опыты проводились при относительной длине термоэлектрода 1ч1 = 100, после чего 1/(1 повышалась до 400 и опыты показали, что полученные температурные зависимости практически совпадают. Датчики температуры теплоизолированы от температурных перепадов в помещении и экранированы от светового излучения.

Была достигнута равномерная освещенность всей лучевоспри-нимающей поверхности канала воздухонагревателя с интенсивностью 484 Вт/ м2 . Излучение, идущее от ламп, проходит через прозрачную стенку теплообменника, частично поглощаясь в ней и практически полностью поглощается черной стенкой. Последняя отдает тепло посредством конвективного теплообмена воздуху внутри теплообменника и

посредством свободной, конвекции и лучистого теплообмена - в окружающую сред>'.

Испытания проводились в несколько этапов при непрерывном потоке воздуха через канал теплообменника. Одна серия экспериментов заключалась в исследовании процессов поглощения излучения в канале теплообменника различного диаметра. Другая включала в себя изучение процессов поглощения излучения в случае, когда угол наклона плоскости теплообменника относительно потока лучистой энергии составлял О*. 30°, 60°. В ходе эксперимента измерялись следующие параметры: суммарная мощность потока лучистой энергии, падающей' на поверхность термораднационного теплообменника, температура окружающего воздуха; перепад температур на входе и выходе из терморадиационного теплообменника; расход воздуха через теплообменник. В качестве основной рабочей характеристики испытываемого теплообменника принята разность температур входа и выхода теплообменника -воздухонагревателя как функции расхода воздуха.

Полученные экспериментальные данные представлены в Приложении к диссертации в виде таблиц и на соответствующих рисунках в виде графических зависимостей. Эти зависимости построены дня каждого из этапов эксперимента при изменении утла наклона канала терморадиационного теплообменника относительно потока излучения. Построенные графики демонстрируют наличие максимумов на кривых Лг = 1(0) и Лг = ЯДе). Подобных максимумов для водяных систем не наблюдалось - величина Дг монотонно снижалась с увеличением расхода. Увеличение расхода воздуха приводит к росту коэффициента теплоотдачи внутри канала причем это г рост наиболее значителен при гурбулизации потока. Рост коэффициента теплоотдачи внутри канала приводит к перераспределению тепловых потоков: отводимого к теплоносителю в канале и теряемого в окружающую среду. К росту величины Ат при малых расходах приводит также следующий фактор. Воздушный поток прогревается в основном в нижней части сечения канала, у поверхности черной пленки, в верхней части канала он будет иметь температуру близкую к температуре окружающего воздуха, поэтому потери в окружающую среду практически отсутствуют. Такая картина будет наблюдаться в пределах начального участка термической стабилизации. Длина участка термической стабилизации растет с увеличением расхода, так что при больших расходах длина участка канала на которой отсутствуют тепловые потери будет большей. В связи с этим можно ожидать увеличение нагрева воздуха с ростом расхода, что и наблюдалось

на опыте При турбулентном режиме течения длина участка термической стабилизации не зависит от расхода и величина подогрева начинает снижаться. Положение максимума величины Дt смещается от значения Яе = 2300, соответствующего величине критического Рейнольдса до более низких значений. С увеличением угла наклона канала приведенные графики демонстрирую! снижение максимальной величины Дт. Это можно обьяснигь геч, что одна часгь черной поверхности затеняет другую. в результате общий радиационный поток энергии, воспринимаемой каналом, уменьшается.

В третьей главе диссертации представлена математическая модель процессов поглощения шика лучистой энерпш лучевоспршшмающпмн поверхностями термораднашошюго теплообменника. Определенный экспериментальным путем показатель преломления прозрачного полиэтилена и данные, полученные при испытаниях опытного образца термора.'шншюнного теплообменника позвонили разработать такую модель. Первый этап решения этой задачи - определение истинного значения коэффициента поглощения для плоской поверхности пленки при известном по литературным источникам значении эффективного коэффициента ослабления ц для данного материала, учитывающего как поглощение, так и отражение. В расчетах учитывалось, чю пучок лучей, падающих извне на поверхность тела < на прозрачную верхнюю стенку теплообменника ). в результате взаимодействия с ним количественно может быть разложен на три составляющие : отраженный от поверхности тела пучек; пучек поглотившийся в теле; пучек лучей, прошедннтх через тело.

При нормальном падении естественное излучение не поляризуется. Отражение и преломление расч1пьгоаюгся по формулам Френеля, поглощение - но закону Буг ера. Расчеты базировались на учете многократного отражения и преломления с учетом поглощения. Суммирование членов ряда определяющих полное пропускание через пленку и полное поглощение в пленке позволило рассчитать по известной величине и значение истинного коэффициента поглощения.

На втором этапе на базе найденных значений коэффициентов поглощения и преломления определялась величина потока энергии, поглощенного верхней цилиндрической стенкой канала, а также потока, прошедшего через нее. В этом случае рассматривалась задача для поглощения и пропускания в тонкой пленке при произвольном угле паления Расчет также основывался нч метоле многократного отражения и поглощения с использованием закона Бугера и формулы Френеля, причем

здесь учитывалаль поляризация излучения при отражении, В результате были получены формулы для расчета суммарного коэффициента поглощения А" и суммарного коэффициента пропускания Тх как функции утла падения. Плотность потока излучения для прозрачной пленки, формирующей лицевую часть терморадиащюнного теплообменника вычисляется в зависимости ог угла падения излучения а: х qn« = lo cos а, ( 1 )

Чпроп ~ lo Т^* cos а, (2)

Ч пот = lo А~ cos а, ( 3 )

Для черной пленки количество поглощенной энергии принято равным количеству пропущенного прозрачной пленкой излучения. Системы уравнений, описывающих процессы падения, отражения и поглощения лучистой энергии решались с помощью ЭВМ. По полученным численным данным построены следующие графические зависимости: зависимость суммарной пропускахелышй способности прозрачной пленки от угла падения потока излучения: зависимость суммарной потлощательной способности прозрачной пленки от угла падения излучения, зависимости значений потоков, поглощенных в прозрачной и черной частях пленки от угла паления излучейия и' найдены их средние значения. Результаты анализа позволили сделать вывод о том, что поглощение излучения в прозрачной ттченке не является пренебрежимо малым по сравнению с поглощением в черной пленке, как это принималось в более ранних работах.

Полученные' данные по величинам поглощенного потока лучистой энергии позволили определить величину эффективности теплообменника е. Величину s можно определить как отношение потока теплоты, воспринятого теплоносителем (воздухом) к падающему .лучистому потоку, либо к поглощенному потоку излучения. В работе принято второе определение;

Gcp At

s= - , (4)

ОпоГЛ

где: G - расход воздуха, Cp - массовая изобарная теплоемкость воздуха. At - разность температур на входе и выходе из теплообменника, 0пОГЛ -суммарный поток энергии, поглощенной в прозрачной и непрозрачной частях пленки. Теоретический анализ'этого уравнения показывает, что

при G -> v- , величина At стремится к 0, т.е. температура на входе и выходе практически одинакова и равна температуре окружающей среды. Потери тепла в окружающую среду при этом стремятся к нулю и весь поглощенный поток воспринимается теплоносителем. При этом значение 8-> 1.

Результаты расчета значений эффективности по опытным данным (рис. 1) свидетельствуют о том, что с ростом расхода воздуха величина s непрерывно растет, причем ее рост наиболее значителен в области, где температура нагрева стремится к максимальной. После этого рост в замедляется п эффективность асимптотически стремится к 1, что согласуется с теоретическим анализом.

Суммируя результаты проведенного анализа, можно сделать вывод, что увеличение расхода воздуха выше значений- соответствующих максимуму нагрева, приводит лишь к очень медленному росту эффективности, которое, однако, сопровождается снижением температуры нагрева, а также обуславливает увеличение затрат энергии на, перекачку теплоносителя, В связи с этим при эксплуатации теплообменников такого типа рекомендуется выбирать значение расхода теплоносителя через канал вблизи значений, соответствующих максимальному нагреву.

Разработка методики расчета процесса сушки термолабильных материалов позволяет найти более верный. подход к моделированию процессов теплообмена в канале терморадиационного теплообменника, т.к. понятие "тонкий материал"' предполагает невысокую интенсивность процесса сушки. Предлагаемая модель расчета сушки тонкого материала базируется на классическом подходе, который в данном случае -заключается в замыкании системы дифференциальных уравнений энергии и масеообмена с помощью уравнения состояния, в качестве которого используется уравнение изотермы десорбции, а также в задании зависимостей физпараметров от параметров состояния.

Массообменное число Био определяется путем приведения к безразмерной форме граничных условий третьего рода:

р] р fcW\ pd Bim- - , Dt = DM-!-j — , (5)

WaDx P, C'<pyT SaM-v

где: с, - молярная концентрация влажного воздуха; D,- коэффициент диффузии во влажном материале.

Для расчел а процесса сушки тонкого влажного материала при постоянных параметрах влажного воздуха использовались уравнения энергии и массообмена, полученные на основе баланса теплоты и массы: \IfCf (1+ \Ус,/ сг) сТг/ сч - (а, + ос,)(и - ^) Б + г М,( сЛУ / л ), ( 6 )

с1\У С1 1 - 7л -= -ь--_ (?)

ах с!- 1 -

где: : Мг - масса сухого материала; с,- и С[ - удельные массовые теплоемкости сухого материала и воды; I и ^ - температуры на поверхности материала и вдали от него; ас и а, - коэффициенты теплоотдачи за счет конвекции и излучения; г - удельная теплота десорбции; т - время.

Температурная зависимость давления насыщенного водяного пара р, (Г) интерполируется формулой типа формулы Антуана, а удельной теплоты испаренпя г0 (1) - формулой Ватсона. Молярная концентрация % и плотность влажного воздуха рассчитывались по уравнению состояния идеального газа, коэффициенты теплопроводности и динамической вязкости - по формулам Линдсея - Бромли, учитывающим полярный характер молекул одного из компонентов смеси.

В реальных сушилках параметры воздуха в процессе сушки могут изменяться. Для оценки эффективности различных схем движения влажного воздуха и влажного материала были получены дифференциальные уравнения, описывающие изменение температуры и влагосодержания воздуха. Эти уравнения получены в предположении идеального перемешивания воздуха, т.е. предполагая постоянство, однородность параметров воздуха в каждом сечении, нормальном к направлению его движения. Уравнение энергии, описывающее изменение температуры воздуха, получено при анализе теплового и материального баланса элементарного обьема воздуха, контактирующего с влажным материалом по площади с!Р:

С.(с,+ О с* <!< +с1г)От-Ос1Р + ЛЬ<1ГСУ . (8)

<ю, = - м,-ь V а\\\ (9)

где левая часть уравнения ( 8 ) определяет приращение энергии влажного воздуха , включая сухой воздух и водяной пар. Первый член в правой части характеризует поток теплоты, подводимой к влажному воздуху от влажного материала за счет конвективной и радиационной составляющих

Рис. 1. Эффективность терморадиационного воздухонагревателя в зависимости от расхода воздуха.

Рис. 2. Кривые скорости сушки в режиме прямотока (1) и при продувке воздуха через слой материала (2) при начальном влагосодержании воздуха <Ас = 0,005 кг/кг.

теплоотдачи. При этом предполагается, что сушилка теплоизолирована и часть радиационного потока, не поглощенного водяным паром в воздухе, попадает на конструктивные элементы сушилки, а от них передается конвекцией к влажному воздуху. Формально в этом случае радиационный теплообмен рассчитывается по уравнениям для системы тело (влажный материал) и оболочка (влажный воздух) при размерах оболочки намного больших размеров тела.

Уравнение материального баланса ( 9 ) связывает увеличение расхода пара во влажном воздухе с уменьшением влагосодержания материала. Эта система решалась как задача Коши при изменении параметров влажного воздуха с заданным! начальными значениями влагосодержания и температуры влажного материала. Решение этой системы позволяет получить численные данные, характеризующие зависимость от времени влагосодержания материала, скорости сушит, температуры влажного материала и температуры воздуха, равновесной относительной влажности водяных паров на поверхности материала, влагосодержания воздуха. Расчеты проводились применительно к двум схемам организации процесса сушки. Первая схема предполагает сушку продувкой воздуха через тонкий слой влажного материала. При этом параметры влажного воздуха можно считать постоянными и два последних дифференциальных уравнения ( 8 ) и ( 9 ) не включаются в систему. Вторая схема моделирует конвейерную сушку в спутном потоке воздуха , либо сушку в барабанной сушилке. В этом случае параметры воздуха изменяются в процессе сушки, что требует привлечения дифференциальных уравнений ( 8 ) и ( 9 ).

Анализ полученных зависимостей параметров сушки от времени показали, что для первой схемы наблюдаются все три известные периода сушки: начальный период - период прогрева, периоды постоянной и падающей скорости сушки. Характерно, что период постоянной скорости сушки продолжается до тех пор, пока влагосодержание образца ке уменьшится до такого значения, при котором равновесная относительная влажность паров заметно отличается от еденицы.

Анализ кривых для второй схемы сушки с переменными параметрами влажного воздуха показал, что в этом случае период постоянной скорости сушки отсутствует, хотя в некотором интервале изменения времени температура влажного материала меняется незначительно. Температура влаясного материала в обоих случаях не превышает температу ры воздуха, для второй схемы - она в целом ниже (рис. 2).

Продолжительность процесса сушки в обоих случаях определялась временем достижения кондиционного влагосодержания. Сопоставление

значений времени сушки для рассматриваемых схем показало, что для первой схемы оно меньше на 10 - 20 %.

Таким образом, по первой схеме сушка протекает быстрее, цо связанная с ее использованием необходимость перезагрузки материала, может поглотить весь выигрыш во времени по сравнению со второй схемой, так что последняя окажется более производительной. В то же время установка конвейера потребует дополнительных затрат. Так что вопрос о выборе одной или другой схемы зависит от конкретных обстоятельств: от массы подлежащего сушке влажного материала, от распологаемого времени для сушки этого материала и т.п. При малых объемах сушимого материала, по-видимому, следует отдать предпочтение первой схеме.

ВЫВОДЫ

1. Разработаны и изготовлены образцы термораднационных воздушных теплообменников канального типа из полимерных материалов, обладающие матой материалоемкостью, транспортабельностью, простотой технолопт изготовления и невысокой стоимостью.

2. Спроектирован и смонтирован лабораторный стенд, позволяющий проводить испытания разработанных конструкций терморадиапн-онных воздушных теплообменников.

3. Проведены лабораторные испытания предложенных конструкций терморадиационных теплообменников из полимерных материалов, которые подтвердили их работоспособность и механическую прочность н в результате которых получен ряд экспериментачьных данных, использованных при выработке практических рекомендаций по режимам работы таких теплообменников.

4. Экспериментальным путем, с использованием оптического метода, определено значение показателя преломления прозрачного полиэтилена низкого давления, применяемого для монтажа лицевой части теплообменника.

5. Разработана математическая модель процессов поглощения потока лучистой энергии лучевоспршпшающими поверхностями термо-радиашгонного теплообменника из полимерных материалов и определено значение потока тепла поглощенного в теплообменнике.

6. Введено понятие эффективности терморадиационного теплообменника, использованное для обоснования рекомендуемых режимов его работы.

7. Получены дифференциальные уравнения, описывающие изменение параметров влажного воздуха в режиме прямоточной сушки, с помощью которою замкнута система дифференциальных уравнений тепломассообмена при сушке тонкого материала.

8 Остшествлен расчет процесса сушки тонкого термолабильного материал для двух схем сушки, который подтвердил возможность использования для этой цели низкопотенциального тепла. Дан сравнительный анализ, определяющий выбор конкретной схемы.

9. В итоге разработана энерготехнологическая установка, включающая терморадиашюнный теплообменник и конвективное сушильное устройство для сушки тонких термолабильных материалов, которое позволяет высушивать их без прямого воздействия излучения и тем самым позволяет обеспечить их высокие потребительские свойства.

По вопросам, связанным с диссертацией, опубликованы следующие работы:

1. Ермишин Ю. М., Маргошин Л. А. Влияние вектора режимных параметров на кинетику процесса терморадиационной сушки ткани и на динамику температурно - концентрационных полей.»7Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. - 1994, Ла 1. С. 103 - 107.

2. Корнюхин И. П., Марюшин Л. А. Результаты экспериментального исследования процессов теплообмена в воздушном рукавном теплообменнике./,"Материалы научной конференции профессорско -преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТА им. А. Н. Косыгина, 5-6 февраля 1996. - М. : 1996, с.77 - 78.

3. Корнюхин И. П.. Жмакин Л. И., Марюшин Л. А. Экспериментальное исследование процесса теплообмена в воздушном гелиоколлекгоре."Вестник МГТА. - 1997. С. 117 - 119.

ЛР N 020753 ОТ 04.03.93

Подписано в печать 14.11.97 Сдано в производство 14.11.97 Формат бум.60x84/16 Бумага множ.

Усл. печ. л. 1, 0 Уч.-изд. л. 0,75 Заказ 389 Тираж 80

Электронный набор МГТА, 117918. Малая Калужская, 1