Структуризація енергетичних потоків та теплового балансу шахтної зерносушарки базової
Loading...
Date
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
DOI
Abstract
Функціонування шахтних зерносушарок супроводжується значним споживанням паливно-е-
нергетичних ресурсів, що зумовлює потребу в детальному аналізі їх внутрішніх енергетичних
потоків. Метою цієї роботи є аналітичне визначення та математичне формалізування теплового
балансу конвективної шахтної зерносушарки, яку не обладнано системою енергозбереження.
Розрахунок виконувався з урахуванням теплової потужності пальника для спалювання природ-
ного газу, витрат тепла на безпосереднє технологічне зневоднення зернової маси, акумуляційних
процесів у металоконструкціях сушарки залежно від температури атмосферного середовища, а
також викидів теплової енергії в атмосферу разом із відпрацьованим теплоагентом.
Методи. У ході виконання роботи застосовано аналітичні дослідження конструкції та внутріш-
ніх технологічних потоків зерносушарки шахтного типу, розрахункові математичні методи, що
базуються на фундаментальних законах термодинаміки, та експертний аналіз під час побудови
функціональних залежностей.
Description
Результати. Проведено комплексний аналіз теплового балансу зернової сушарки, в основу якого
покладено теплову потужність газового пальника. Встановлено, що отримане тепло використовується
на процес сушіння зерна, на початкове нагрівання металоконструкції шахти та її підтримання в процесі
функціонування у визначеному температурному режимі. Основна частина тепла витрачається на зневод-
нення матеріалу й виходить зі зниженими температурними показниками із шахти в атмосферу. Розро-
блено та обґрунтовано формули для розрахунку отриманого тепла під час спалювання певної кількості
газу, а також необхідної потужності пальника для сушіння зерна визначеної маси та фактичної вологості
з урахуванням питомої теплоємності культури. Втрати тепла на металоконструкції диференційовано на
два послідовні етапи: стартову акумуляцію енергії для розігрівання корпусу та подальшу компенсацію
втрат через теплопровідність, конвекцію й випромінювання. Кількість тепла для підтримання стабільної
температури розраховується як витрата за певний час роботи установки. Запропоновано формулу су-
марної енергії для нагрівання металу та утримання температури протягом визначеного часу, що дало
змогу структурувати й деталізувати остаточне рівняння теплового балансу немодернізованої установки.
Висновки. Тепловий баланс шахтної зерносушарки без застосування систем енергозбере-
ження повністю визначається тепловою потужністю газового пальника. Основна частина тепло-
вої енергії витрачається на нагрівання зернової маси та випаровування вологи, тоді як металева
конструкція сушарки спричиняє непродуктивні втрати теплоти на всіх етапах технологічного про-
цесу. Розроблена модель враховує технічні характеристики конструкції, параметри теплообмі-
ну через її поверхню, теплофізичні властивості матеріалів, вплив метеорологічних умов, а також
втрати теплоти з відхідними газами. Це формує теоретичну основу для комплексного оцінювання
теплового балансу сушарки та визначення потенціалу її теплової модернізації.
Citation
https://tta.org.ua/article/view/368114