XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Введение

Традиционная конвективная сушка связана с необходимостью перемещения больших объемов сушильного агента. В результате – значительные потери энергии с отработанным сушильным агентом. Их доля составляет 70 % от общих потерь энергии при сушке. Проблемы с равномерным распределением потоков сушильного агента не исключают локальный перегрев объектов сушки и его недогрев.

Все это определяет проблемы сушильных технологий в пищевой и перерабатывающей промышленности.

Цель работы и анализ материалов

Целью работы является изучение комбинированного воздействия различных факторов на процесс сушки.

Представляется, что сушилки нового поколения должны основываться на следующих концептуальных положениях. Во-первых, нужно снять с воздуха роль теплоносителя и оставить для него только функцию диффузионной среды, что существенно улучшит энергетические характеристики. Во-вторых, следует формировать как отдельные задачи транспортировку влаги из середины продукта к его поверхности и отвод влаги в поток воздуха. В-третьих, ставить задачу частичного обезвоживания продуктов без осуществления фазового перехода влаги в пар.

Основой научного обоснования поставленных задач является анализ отдельных процессов и прогнозирование возможностей при их комбинировании. Ставится задача поиска комбинированных процессов воздействия на продукты, что даст возможность максимально использовать достоинства и возможности разных принципов энергетического, механического и диффузионного воздействия, приводящих к общему повышению эффективности использования энергии и повышению качества продукции.

Классификация сушки и энергоэффективность

Сушкой называют процесс удаления влаги из влажных материалов путём

ее испарения и отвода образующихся паров при подводе энергетических

потоков различной природы. По виду энергетических воздействий

применяются следующие способы сушки:

Конвективная, или воздушная, сушка — подвод теплоты

осуществляется при непосредственном контакте сушильного агента с

высушиваемым материалом;

Контактная сушка — путем передачи теплоты от теплоносителя

(например, насыщенного водяного пара) к материалу через

разделяющую их стенку;

Радиационная сушка — путем передачи теплоты инфракрасными

излучателями;

Диэлектрическая сушка (СВЧ - сушка) — путем нагревания материалав поле токов высокой частоты;

Сублимационная сушка — сушка в глубоком вакууме в замороженном

состоянии.

Современные представления механизмов обезвоживания при сушке базируются на основах тепломассопереноса при фазовых превращениях и на теории П.А. Ребиндера о формах связи влаги с материалом. Внешние воздействия различного происхождения (тепловое, инерционное, диффузионное, электромагнитное и т.д.) формируют в продукте поля температур, давления, влагосодержания. Совмещенное влияние соответствующих движущих сил определяет развитие гидродинамических, тепловых и массообменных процессов.

Решение выше упомянутых проблем сушильных технологий и поставленных задач требует использования энергии только на нагрев продукта и поддержку процесса бародиффузии влаги из него и незначительного количества энергии на выведение влаги за пределы сушильной камеры.

Лыков А.В. Теория сушки. М.,―Энергия‖, 1968. 472 с. Вариантом реализации комплексного подхода к сушке дисперсных продуктовможет бать комбинированное воздействие физических факторов, которое обеспечивается электромагнитным полем (ЭМП) и режимом псевдоожижения слоя путем продувания его воздухом из окружающей среды

Выводы

1. Сушка – сложный тепломассообменный процесс, который является

комплексом трех процессов: конвективной диффузии, диффузии в стесненных условиях капилляров и десорбции влаги, а значит, нуждается в комплексном подходе к его изучению и решению сопутствующих ему проблем.

2. Каждый процесс (подпроцесс) как составляющая целого процесса сушки имеет свои особенности и факторы, которым он подчиняется, а значит и соответствующие способы воздействия на него.

3. Комбинированные способы сушки – перспективный путь к решению

проблем сушильных технологий в пищевой и перерабатывающей промышленности.

Комбинированное воздействие электромагнитного поля и псевдоожижения – один из вариантов интенсификации и снижении энергетических затрат процесса сушки дисперсных продуктов.

Литература

1. Бурдо О.Г. Энергоэкономические аспекты развития перерабатывающей отрасли АПК //Зерновые продукты и комбикормы.– 2001.– № 4.– С. 58 – 60.

2.А. А. Завалий, Л. А. Лаго // Известия сельскохозяйственной науки Тавриды. – 2019. – Вып. № 17 (180). – С. 115–124.

3. Козлов А.В. повышение энергоэффективности сушки. Благовещенск. 2017г. 152 с

4. Сайидов М.К., Муродов Х.Ш., Мардонов Д.Ш., Жумаев З.И. Исследование эффективности применения системы управления асинхронного электропривода //Наука,техника и образование, 2020. Стр. 58–62.

5.https://elemash-m.ru/news/vidy-sushki