Математична модель теплонасосної системи охолодження матеріалу після сушіння і термообробки
Loading...
Files
Date
2021
Authors
Котов, Б. І.
Калініченко, Р. А.
Панцир, Ю. І.
Герасимчук, І. Д.
Грищенко, В. О.
Kotov, B.
Kalinichenko, R.
Pantsir, Yu.
Gerasimchuk, I.
Hryshchenko, V.
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
ЦНТУ
Abstract
В статті розглядається питання підвищення ефективності функціонування охолоджувачів
нагрітого в процесі сушіння матеріалу шляхом використання теплонасосної установки для вироблення
штучного холоду. Запропоновано схему використання теплового нассу в комплексі із сушильною
установкою і виносним охолоджувачем матеріалу. Сформульовано математичний опис стаціонарних
режимів функціонування сушильної установки, охолоджувача матеріалу та елементів теплового насосу
на основі парокомпресорної холодильної установки. The article considers the issue of increasing the efficiency of coolers of the material heated during
drying by using a heat pump unit to produce artificial cold. The scheme of use of a thermal pump in a complex
with the drying installation and the portable cooler of material is offered. A mathematical description of the
stationary modes of operation of the drying unit, material cooler and heat pump elements on the basis of a steam compressor refrigeration unit is formulated. At creation of physical and mathematical models of heat and mass
transfer in the course of drying and cooling of material (grain) the following conditions are accepted simplifying
the mathematical description, but without changing real process: moisture from the material is removed
according to Dalton's evaporation law, while the moisture in the material evaporates and is removed
simultaneously; moisture content and temperature in the volume of the material are evenly distributed, heat and
mass transfer occurs only between the surface of the material and the drying agent; the effects of radiation and
contact heat transfer are taken into account by heat transfer coefficients; stationary fields of temperature and
moisture content are assumed to be one-dimensional, which vary according to the coordinate calculated in the
direction of movement of the material; when cooling the moisture removal material is not taken into account for
low residual moisture; the size of the surface of the material in the process of drying and cooling does not
change; the heat exchange equipment of the heat pump is an object with concentrated parameters. Using the
obtained mathematical dependences, graphical dependences of changes in grain and air temperature are
constructed, which allow to evaluate the expediency of using a heat pump.
The formulated mathematical model of stationary modes of the heat pump drying unit with artificial
cooling of the dried material can be used to evaluate the feasibility and energy efficiency of the used
refrigeration machines for grain cooling, especially after high-temperature processing. The obtained analytical
dependences in the form of a closed system of equations can be used to optimize the parameters of the heat
pump drying unit by the criterion of minimizing energy consumption.
Description
Keywords
сушильна установка, охолоджувач матеріалу, тепловий насос, компресор, конденсатор, повітроохолоджувач, drying unit, material cooler, heat pump, compressor, condenser, air cooler
Citation
Математична модель теплонасосної системи охолодження матеріалу після сушіння і термообробки / Б. І. Котов, Р. А. Калініченко, Ю. І. Панцир [та ін.] // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин : загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. – Кропивницький : ЦНТУ, 2021. – Вип. 51. – С. 3-14.