|
276 Необходимое условие экстремума: dQ/dv = D(v2+2vE-C)/(v + E)2 = 0. (8.41) Так как значение скорости сушильного агента есть величина положительная, то этому условию будет удовлетворять единственное решение: v* = -E+^E2 Поскольку d2Q/dv2 = 2xDx(E2 + C)/(v+E)3>0, то в точке экстремума (8.42) имеет место минимум. Таким образом, предложенный метод оценки эффективности работы зерносушилки с использованием теплового насоса позволяет осуществить выбор оптимальной скорости сушильного агента по минимальному значению критерия (8.22) с учетом ограничений, накладываемых на качество высушиваемого зерна, при различных значениях его начальной влажности. Экспериментальная часть работы заключалась в определении эмпирических коэффициентов Ви В2, В3, В4 и А в уравнениях (8.39, 8.40, 8.41, 8.42) при влагосодержании сушильного агента на входе в сушилку хвых = 0,005 кг/кг, которое поддерживалось постоянным при его осушении в испарителе с последующим нагреванием в конденсаторе теплового насоса. На выходе из сушилки по температуре и относительной влажности находили величину влагосодержания отработанного сушильного агента хвых в соответствии с I d диа(8.43) + C. (8.42) граммой. По данным табл. 8.1 и 8.2 получены экстремальные характеристики процесса сушки зерна пшеницы, графическая интерпретация которых представлена на рис. 8.2. Таблица. 8.1 Параметры уравнения регрессии w„ 20,0 19,5 18,5 16,3 1,98910"J 2,27-10"' 2,43-10"J 2,45-10"J в4 А 329,20 385,00 472,40 624,98 С 35,99 24,98 15,99 8,99 |
104 По экспериментальным данным зависимость (Хд^^у.-х^^)= f(v) с доста точной степенью точности аппроксимирована уравнением линейной регрессией вида: Рсв(^вых-Хвх)= ^4/r^v + U, i = 1.4. (4.17) где В4, и Ai параметры уравнения регрессии для различной начальной влажности зерна W„,; / партии зерна с разной начальной влажностью. Подставляя (4.6), (4.12),(4.15), (4.17), в (4.1), получим: B^ (V'+{F^/F-B^+B^)/B^) Q= B^-A-(v + \/A) (4.18) Приведем формулу (4.18) к виду, удобному для исследования на экстремум, при следующих обозначениях: B,/B_,-A = D,{F^/F-B2+Bj)/B,=C,l/A Q = D(v^ +C)/(v + E). Необходимое условие экстремума: dQ/dv = D(v^ +2vE-C)/(v + Ey =0. (4.20) = E, (4.19) Так как значение скорости сушильного агента есть величина положительная, то этому условию будет удовлетворять единственное решение: V* =-Е + 4Е^+С. Поскольку d^Q/dv^ =2-D-(E^ +C)/(v + E)^ >0, то в точке экстремума (4.21) имеет место минимум. (4.22) (4.21) 105 Таким образом, предложенный метод оценки эффективности работы зерносушилки с использованием теплового насоса позволяет осуществить выбор оптимальной скорости сушильного агента по минимальному значению критерия (4.1) с учетом офаничений, накладываемых на качество высушиваемого зерна, при различных значениях его начальной влажности. В производственных условиях ОАО «Аннинский элеватор» Воронежской области при сушке зерна пшеницы в шахтной зерносушилке ДСП 32, укомплектованной холодильной машиной ХМВ 1 6, работающей в режиме теплового насоса, найдены оптимальные режимы подачи сушильного агента. Экспериментальная часть работы заключалась в определении эмпирических коэффициентов Bi, В2, В3, B4I1A в уравнениях (4.5, 4.11, 4.14, 4.17) при влагосодержании сушильного агента на входе в сушилку х^^ = 0,005 кг/кг, которое поддерживалось постоянным при его осушении в испарителе с последующим нагреванием в конденсаторе теплового насоса. На выходе из сушилки по температуре и относительной влажности находили величину влагосодержания отработанного сушильного агента х^^,,^ в соответствии с / J диафаммой. По данным табл. 4.1 и 4.2 получены экстремальные характеристики процесса сушки зерна пшеницы, фафическая интерпретация которых представлена на рис. 4.1. Таблица 4.1. Данные для расчета критерия оптимизации Наименование Цена электроэнергии, руб /кВт-ч КоэффициентДарси-Вейсбаха, Дж-с'^/м^ Цена мазута (дизельное топливо), руб/т Теплота сгорания мазута, кДж/м'^ Средняя плотность воздуха, кг/ м^ Средняя теплоемкость воздуха, кДж/кг-К Площадь сушильной камеры, м^ " Производительность сушилки, т/ч Мощность агрегата холодильной машины, кВт F П NMS Обозначение Цэ Численное значение 0,55 3 10-^ 6700 42960 1 1,035 4,39 32 4,5 к, Цт рев |