|
277 Сравнительные характеристики зерносушилки ДСП-32, работающей по традиционной схеме [70] и по предлагаемой технологии (рис. 8.1), представлены в табл. 8.3. Для удобства полного представления об эффективности процесса сушки введена величину относительных суммарных энергозатрат: Rj — min Rt Q,= г—7-Ю0, mm R, V i = (\A). (8-45) Зависимость R = f(v) позволяет проверить «чувствительность» оптимума, то есть установить, насколько будут существенны потери эффективности при отклонениях от заданного оптимума (рис. 8.3). Таблица 8.2 Данные для расчета критерия оптимизации Наименование Цена электроэнергии, руб /кВт-ч Коэффициент Дарси-Вейсбаха, Дж-с^/м5 Цена мазута (дизельное топливо), руб/т Теплота сгорания мазута, кДж/м Средняя плотность воздуха, кг/ м 3 Средняя теплоемкость воздуха, кДж/кгК Площадь сушильной камеры, м Производительность сушилки, т/ч Мощность агрегата холодильной машины, кВт Обозначение Цэ к, Цт Рев F П Щв Численное значение 2,58 ЭКГ4 6700 42960 1 1,035 4,39 32 4,5 Колебание скорости сушильного агента в пределах ±0,2 м/с от оптимальных значений приведут к увеличению энергозатрат на 1,5-3,5 %. В табл. 8.4 приведены значения качественных показателей образцов высушенного зерна озимой пшеницы сорта Мироновская 808, высушенного по традиционной технологии и предлагаемому способу. Все показатели качества соответствовали ГОСТ 9353 90, что свидетельствует о правильном подходе в выборе оптимальных режимов сушки и их реализации в области стандартных физико-химических и органолептических свойств зерна. Обоснован выбор оптимальной скорости сушильного агента на входе в сушилку по минимальному значению удельных теплоэнергетических затрат с учетом ограничений на качественные показатели высушиваемого зерна. |
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 109 70 % ii\ oU 4-1 П-2 f -3 0-4 \ L \ 50' 40 l\\ \ } \ \ \ / 1 4/ Q30 У Y / / + j X ^ Л 20 \ \ \ \ \ \ \ \ \ / / у У1 У^ //" \ •^ 10 J 0 ^ "I ^ \* NL_ ^^-^rL:^^<^?S-<-'?i^4*rfi''l—^r^ 9 м/с 10 Рис. 4.3. Зависимость относительных суммарных удельных энергозатрат от скорости сушильного агента для различных значений начальной влажности зерна пшеницы W,„ %: 1-20;2-19,8; 3-18,5; 4-16,3. Для удобства полного представления об эффективности процесса сушки введена величину относительных суммарных энергозатрат: R( min Ri Qi min R, 100, / = (\A). (5.29) Зависимость R = f(v) позволяет проверить «чувствительность» оптимума, т.е. установить, на сколько будут существенны потери эффективности при отклонениях от заданного оптимума (рис. 4.3). Колебание скорости сушильного агента в пределах ±0,2 м/с от оптимальных значений приведут к увеличению энергозатрат на 1,5 3,5%. Ill в табл. 4.4 приведены значения качественных показателей образцов зерна озимой пшеницы сорта Мироновская 808, высушенного по традиционной технологии и предлагаемому способу. Все качественные показатели соответствовали ГОСТ 9353 90, что свидетельствует о правильном подходе в выборе оптимальных режимов сушки и их реализации в области стандартных физико-химических и органолептических свойств зерна. Таким образом, сочетанием экспериментальных и аналитических методов исследования показана возможность оценки эффективности работы зерносушилки с тепловым насосом по величине производной суммарных теплоэнергетических затрат, приходящихся на единицу массы испаряемой влаги, от скорости сушильного агента на входе в сушилку. Обоснован выбор оптимальной скорости сушильного агента на входе в сушилку по минимальному значению удельных теплоэнергетических затрат с учетом ограничений на качественные показатели высушиваемого зерна. 4.2. Программно логический алгоритм системы управления замкнутой сушильной технологической системы Для осуществления ресурсосберегающей технологии сушки зерна пшеницы нами предложен профаммно-логический алгоритм управления СТС [84] (рис. 4.4). Сушильная технологическая система содержит шахтную сушилку 1 с камерами сушки и охлаждения зерна; вентилятор 2; теплообменник 3; теплообменник-рекуператор 4; компрессор теплонасосной установки 5; резервную, работающую в режиме регенерации, секцию 7 и рабочую секцию 8 испарителя 9; конденсатор теплонасосной установки 10; линии: подачи влажного продукта на сушку И, отвода высушенного продукта 12, рециркуляции сушильного агента 13, сброса отработанного сушильного агента 14, подпитки отработанного сушильного агента свежим 15, рециркуляции хладагента теплонасосной установки 16, подачи воздуха в камеру |