Исследования процесса конвективной сушки зерновых продуктов с полностью замкнутым циклом сушильного агента позволили разработать схему управления, особенностью которой являлась стабилизация коэффициента теплопередачи от теплоносителя к хладогенту в испарителе теплонасосной установки по соответствующим расходам путем воздействия на мощность привода компрессора.
Непрерывное определение коэффициента теплопередачи осуществляется по формуле:
К = Q/(F·Δtср)
где Q = V·ccр·рcp·(t1 - t2) - количество тепла, подаваемое сушильным агентом в испаритель теплонасосной установки, кДж/ч; V - объемный расход сушильного агента м3/ч; ccр, рcp - средние значения соответственно теплоемкости, кДж/(кг·К), и плотности сушильного агента, кг/м3; F - площадь поверхности охлаждающего элемента испарителя, м2; - средне логарифмический температурный напор, ºС; , - температура сушильного агента соответственно на входе и выходе из испарителя, ºС; - температура хладагента на входе в испаритель, ºС.
Данная работа посвящена поиску резервов энергосбережения на основе максимального использования вторичного теплового агента в контуре рециркуляции на стадии его подготовки перед подачей в испаритель и конденсатор теплонасосной установки. Предложена принципиально новая организация движения материальных потоков по сушильному агенту в замкнутом цикле. Отработанный сушильный агент после предварительного подогрева влажного продукта последовательно подают сначала в теплообменник-рекуператор на предварительное охлаждение за счет низкотемпературного потенциала осушенного сушильного агента, поступающего из рабочей секции испарителя теплонасосной установки, а затем - на последующее охлаждение в секцию испарителя, работающую в режиме регенерации, за счет теплообмена между сушильным агентом и размораживающейся снеговой шубой при оттайке охлаждающей поверхности этой секции. После этого его подают на предварительный подогрев в теплообменник рекуператор за счет тепла отработанного сушильного агента после предварительного подогрева влажного продукта, а затем - на подогрев в конденсатор теплонасосной установки.
Разработана система управления процессом сушки для зерновых продуктов, обоснован выбор управляющих воздействий, интервалов измерения и ограничений по управляемым переменным.
Работа представлена на научную конференцию с международным участием «Технологии 2005», г. Анталия (Турция), 22-29 мая 2005 г. Поступила в редакцию 11.04.2005 г.