Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях


УМЕНЬШЕНИЕ РАСХОДА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ЗА СЧЕТ РАЦИОНАЛЬНОГО ВЫБОРА РАСПОЛОЖЕНИЯ ИК-ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ В СУШИЛЬНОМ ШКАФУ

В настоящее время в промышленности и сельском хозяйстве используется различное оборудование для сушки различной сельхозпродукции.

С целью уменьшения расхода электроэнергии применяются различные установки с излучателями ИК-лучей в коротковолновом и длинноволновом диапазонах. Основным источником нагрева в них является электрический ток, преобразующийся в тепловую энергию. В первую очередь, большой расход электрической энергии облучательных установок, а также другие факторы (как, например, слабая защищенность «светлых» излучателей (электроламп) от попадания брызг или капель), дали толчок к разработке и практическому использованию ИК-излучателей, нагреваемых газом до высоких температур [1, 2].

Использование газа в вакуумных сушильных камерах для ИК-излучателей создает проблемы с нагревом керамических трубок - из-за невозможности реализации процесса горения в вакууме. Единственный путь минимальных затрат материалов и энергии при использовании газа для нагрева керамических трубок - это использование газа для нагрева теплоносителя, который нагревается до высоких температур и циркулирует внутри керамических трубок, находящихся в вакууме. Трубки могут быть выполнены из металла. При этом трубчатые металлические поверхности ИК- излучателей можно покрыть слоем функциональной керамики - с возможностью подбора нужного спектра излучения за счет использования селективной излучательной способности различных компонентов керамики.

Следовательно, наряду с существующим направлением в технике совершенствования конструкций известных источников ИК-излучения, возникает необходимость разработки новых конструкций указанных источников, в частности, излучателей, используемых в спектре низкотемпературного диапазона с применением новых источников нагрева тела излучателей (масло, парафин) со смешанным типом излучающей поверхности.

Керамический слой, как было указано выше, благодаря особым свойствам керамики, выполняет функции фильтра-преобразователя.

Слой керамического покрытия пропускает только ИК-излучение длинноволнового диапазона заданного спектра, который зависит от выбранного керамического состава. Масло может быть нагрето до температуры 350 0С (не выше температуры кипения), то есть охватывает низкотемпературный диапазон излучения до 300 0С, в котором изменение рабочей температуры представляет некоторые сложности при использовании известных керамических ИК-излучателей, нагреваемых электрическим током или газом. Температурный предел нагрева ИК-излучателя регулируется температурой нагрева масла, что, в свою очередь, влияет на возможность, как было указано, регулирования смещения максимума в спектре длинноволнового излучения, то есть расширяется возможность подбора необходимого максимума излучения с целью повышения к.п.д. установки [3].

Поставленная задача достигается тем, что в сушильной установке, содержащей корпус, внутри которого установлены ИК-излучатели, нагревательный элемент которых заключен в трубчатый корпус с внешним функциональным покрытием из керамики, плоские отражатели и размещенные между ними емкости для сушки сырья, корпус излучателя изготовлен из полой металлической трубки, внешняя поверхность которой выполнена с неоднородным функциональным слоем, неравномерным по толщине, которая составляет 2±0,5 мм и с оставленными металлическими промежутками, составляющими до 20% площади поверхности трубки, а в качестве нагревательного элемента, заключенного в трубчатый корпус излучателя выбран жидкий теплоноситель с температурой кипения не ниже 350 0С, которым служит разогретое техническое масло или их смеси.

Преимуществом является то, что такой излучатель, имея большую теплоизлучающую поверхность за счет выполнения тела излучателя из металлической трубки и способности неоднородного керамического покрытия осуществляет преобразования ИК-лучей в длинноволновой спектр, что позволит снизить время сушки при хорошем качестве высушенного продукта и не допустить растрескивания верхнего керамического слоя при нагревании корпуса трубчатого излучателя [3].


При анализе способов сушки и обосновании параметров оборудования мы также сравнивали их по суммарному количеству энергии, затрачиваемой на испарение 1 кг влаги продукции [4] (рис.1).

Так, при температуре выше 45 0С повышается активность ферментов, при 55-75 С - увеличивается скорость денатурации белков цитоплазмы и мембран, при 70-100 С - имеют место отдельные процессы распада веществ в продукции [5].

Кроме того, при использовании напыления керамического состава на металлическую излучающую поверхность улучшается сцепление с этой поверхностью при разогреве и, следовательно, повышается надежность облучательной способности ИК-установки.

Сборник трудов Международной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития энергетики», в 2 томах. - Ташкент, ТашГТУ им. Беруни, 2011. Т1 - 246 с., Т2 - 241 с.

??????????

??????? ?.?., ??$B!`(B?????? ?.?., ??????? ?.?., ?????????????? ???????????

?????? ?.?., ???????????? ??????????? ?????????? ????????????

?.?. ???????, ????????????? ???????????

?.?. ???????, ???????? ?????? ?? ??????? ???????????

?. ???????, ????????$B!`(B????? ???????????? ???????????

???????? ?.?., ??????????? ?.?., ???????? ?.?., ???????????????? ?????????? ???????????

?.?. ???????, ?????????? ???????????

?.?. ?????????, ?. ????, X. ???????, ????? ???????????? ?????

?.?. ???????, ?????? ???????

?????? ?.?., ??????????: ??? ??? ???????? ? ??? ??? ??$B!`(B?????

?. ????????, ???????????? ????????????? ???????????? ??????

?.?. ???????, ?????????????$B!`(B????? ?????????

?.?. ???????, ????????? ??????????$B!`(B?????? ? ?????????????????? ?????????????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. I. ?????? ???????

??????????$B!`(B????? ??????????. $B!_(B. II. ??????????? ???????

???????????? ??????????$B!`(B????? ?????

?.?. ???????, ??????????$B!`(B????? ??????????

?. ?. ????, ????????????????

????????????$B!`(B????? ??????????????? ???????

????????????? ?????????????? ???????

????? ? ???????????, ????????? ??????

??????????? ????????? ? ??????????? ???????? ??????????