Электросушильные установки, используемые в производстве и быту сельского хозяйства. Разработка параметров автоматизированной системы комбинированного пространственно-распределённого электронагрева с полосовым электронагревателем для сушильных установок.
Аннотация к работе
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Система пространственно-распределенного электронагрева с полосовым электронагревателем для сушильных установок АПКРабота выполнена в ФГБОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет» на кафедре «Информационные и электротехнические системы и технологии» Официальные оппоненты: Учеваткин Александр Иванович, доктор технических наук, профессор, ГНУ ВИЭСХ, главный научный сотрудник отдела электротехнологий в сельском хозяйстве Защита состоится _________________ 2013 г. в ______ часов на заседании диссертационного совета Д 006.037.01 в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства» (ГНУ ВИЭСХ) по адресу: 109456, г.Москва, 1-ый Вешняковский проезд, д.2.Избежать указанных недостатков позволят электросушильные установки, оснащенные системой пространственно-распределенного электронагрева (ПРЭН) с низкотемпературным полосовым электронагревателем (ПЭН) изменяемой конфигурации, установленным непосредственно в сушильной камере или сушильном шкафу по всему рабочему объему с обеспечением при сушке более эффективного комбинированного терморадиационного и конвективного видов электронагрева. Таким образом, обеспечение комбинированного 3D электронагрева с помощью ПРЭН с ПЭН актуально, так как позволяет уменьшить потери тепла, интенсифицировать сушку и сократить расход электроэнергии. На основании методики итерационного расчета разработать алгоритм и программу компьютерного расчета системы комбинированного пространственно-распределенного электронагрева сушильной установки с ПЭН. Расчет этой мощности можно представить формулой: (2) где МЗ , MK - масса загрузки сушилки и ее конструктивная масса, кг; СС - средняя удельная теплоемкость загрузки СЗ и конструктивных элементов СК сушилки: СС = (СЗМЗ СКМК) /(МЗ МК), Дж/(кг?0С); ТК , ТО - температура сушки конечная и окружающей среды, град; ТР - продолжительность разогрева сушильной камеры до конечной температуры, с; FK - площадь теплоотдающей поверхности камеры, м2; KT - коэффициент теплопередачи через теплоотдающую поверхность сушилки: KT = 1 / (1/a1 d /LC 1/a2), Вт/(м2?0С); a1, a2 - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей сушилки, Вт/(м2?0С); d, LC - толщина и средняя теплопроводность теплоизоляции сушилки, соответственно м2 и Вт/(м?0С). В третьей главе «Обоснование параметров системы пространственно-рапределенного электронагрева с ПЭН сушильных установок АПК» дана классификация, предложены схемные решения и расчет параметров согласующих преобразовательных устройств системы ПРЭН с ПЭН, которые обеспечивают приведение активного сопротивления ПЭН к напряжению питающей сети с минимальными активными потерями мощности.Выполненный анализ средств и технологий электросушки в отраслях сельского хозяйства позволил установить, что преобладающими сушильными установками с электрическим нагревом сушильного агента являются конвективные сушилки с использованием трубчатых электронагревателей (ТЭН). Использование системы ПРЭН с ПЭН и размещением низкотемпературного ПЭН непосредственно в рабочем объеме сушилки позволяет за счет более эффективного нагрева уменьшить расход электроэнергии на сушку в среднем до 60% по сравнению с конвективным нагревом от автономной электрокалориферной установки. Разработанные математические модели, схемы алгоритмов и программы автоматизированного расчета электросушильных установок АПК, оборудованных системой ПРЭН с ПЭН, позволяют доступно и эффективно проектировать и достичь желаемого технологического результата ПРЭН с ПЭН за счет управляемого комбинированного электронагрева. Анализа параметров ПЭН позволил установить необходимость использования в составе системы ПРЭН согласующих преобразователей, которые предложено классифицировать на параметрические, с дозированной передачей энергии и трансформаторные, по которым даны рекомендации по их применению, а также предложены схемотехнические решения и расчетные соотношения по определению их параметров. Установлено, что сушильная камера, оборудованная системой ПРЭН с ПЭН, представляет собой апериодическое звено первого порядка.