|
213 Анализ влияния режимных параметров на процесс сушки семян в осциллирующих режимах показал, что повышение температуры сушильного агента во всех случаях интенсифицирует процесс и ведет к уменьшению времени сушки. Однако расчет температур нагрева и охлаждения семян в сушилке следует проводить с учетом ограничений, накладываемых на режимные параметры процесса, что позволит обеспечить необходимые термовлажностные условия в семенах и сохранить их качество. Будем использовать известное уравнение кинетики нагрева влажных продуктов в осциллирующих режимах [41, 117 119] применительно к семенам масличных культур: вАг, Т %ы>)(*° + 1 ) см. ^Дг ( ._ 1 } f = А0 cos V 2пт Л (6.12) J Разрешим (5.14) относительно температуры семян: ( #ДГ; А0 cos 2 я т уч -М TcM.-^Ar(i_l))\/{Ko+\)+9A, (Ю (6.13) здесь 0<Ъ*2' А 1+2 Щ_ + . 2^ HVar Н ат (6.14) М arctg 1 + — J — Я Vж н а I' (6.15) где 0Д • температура семян на последующем расчетном участке (цикле нагрева или охлаждения), К; ^ Дг (._ \ то же на предыдущем расчетном участке, К; Ао максимальная амплитуда колебаний температуры, равная амплитуде колебаний температуры ограничивающей поверхности; Тсм_ максимальная температура сушильного агента в полупериоде, К; а коэффициент температуропроводности, м2/с; 0,5гпродолжительность полупериода цикла нагрева или охлаждения, мин; Ко среднее значение критерия Коссовича; М сме |
обратной функцией частоты колебаний v температуры греющей среды при прочих равных условиях [50, 109]. При разработке математического описания рассматриваемого процесса, применительно к осциллирующим режимам, были приняты следующие допущения: 1. Характер распределения тепла не зависит от формы и размеров сушильной камеры; 2. В пределах циклов нагрева интенсивность сушки и средняя температура семян льна постоянны; 3. Сложный вид кривых периодических температурных колебаний (осциллирз^ющий режим) изменяется по косинусоидалъному закону. Анализ влияния режимных параметров на процесс сушки семян льна в осциллирующих режимах показал, что повышение температуры сушильного агента во всех случаях интенсифицирует процесс и ведет к уменьшению времени сушки. Однако возможности повышения температуры связывающими ограничиваются технологическими требованиями, допустимую температуру нагрева семян льна с ее влажностью. Поэтому расчет температур нагрева и охлаждения семян льна в сушилке следует проводить с учетом ограничений, накладываемых на режимные параметры процесса, что позволит обеспечить необходимые термовлажностные условия в семенах льна и сохранить их качество. Уравнение теплового используется в виде: баланса по влаге для сушильного агента dpjT,hy;TjT,h) dv _ -aSTjT,h)-ejT,hj\-c"j„r примем d(pjr,h)&(r.h)c';TjT.h)) dy ( WjT,h) . .Л d JOO + W„(T,h)Pca('^'h) dr (3-23) 94 ^p ca = c-+(pjT,h)/p,,-l)c" P \ rca Pcai'^M/ Pc (3.24) где с ,Cp теплоемкость соответственно абсолютно сухого сушильного агента и пара, кДж/(кг'К); р^^, р^^ плотность абсолютно сухого воздуха и сушильного агента, кг/м''; «v объемный коэффициент теплообмена, Вт/(м -К); Tpj температура испарения, К. Будем использовать известное уравнение кинетики нагрева влажных продуктов в осциллирующих режимах [28, 111, 114] применительно к семенам льна: Ад COS \ Т (3.25) J Разрешим (3.25) относительно температуры семян льна: 2жт ^ЛХ; = Af^cos уч М ^с.^. ОАТ^,_,) )]/{^О + l)+ в^,^^_^^, (3.26) здесь f 0<г^, < ^ , AQ^ V 1+ + Н^ HVuf-r 2 ж 2п .а-т) (3.27) М — arctg 7 + Н, V \а-т Н =а (3.28) ж где в^^ температура семян льна на последующем расчетном участке (цикле нагрева или охлаждения). К; 9^^( \ то же на предыдущем расчетном 95 участке, К; AQ максимальная амплитуда колебаний температуры, равная амплитуде колебаний температуры ограничивающей поверхности, К; Т^а. максимальная температура сушильного агента коэффициент температуропроводности, в полупериоде, К; а продолжительность MVC; Ь полупериода цикла нагрева или охлаждения, мин; Ко среднее значение критерия Коссовича; М смещение по фазе колебаний температуры поверхности семян льна по сравнению с колебанием температуры среды; Н относительный коэффициент теплообмена; а коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к частице семян льна Вт/м^-К; 1 коэффициент теплопроводности семян льна, Вт/м-К. Для определения коэффициента теплоотдачи а (Вт/м -К) воспользуемся законом Ньютона [65, 116, 117]: dQ= а (tftcJFdT, (3.29) где Q — количество теплоты переданное от потока сушильного агента к поверхности теплообмена, кДж; tf — температура потока сушильного агента, К; tcm температура поверхности теплообмена, К; F площадь поверхности теплообмена, м ; т — продолжительность процесса теплообмена, с. При постоянном значении коэффициента теплоотдачи вдоль всей поверхности теплообмена уравнение (3.29) примет вид: Q=a(trtaJFT, (3.30) Для определения коэффициента теплообмена между воздухом и семенами льна определяли расчетным путем, по количеству испаренной влаги и расходу тепла на нагрев льна [50]: ^^Qucn+Q„ae П.31) 96 |