ФЕРМЕРСКАЯ ТЕПЛОНАСОСНАЯ СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА

Представлена принципиальная схема фермерской зерносушилки, содержащей в своем составе парокомпрессионный тепловой насос, который в зимний период используется также для отопления фермерского дома. Выполнен термодинамический анализ работы теплового насоса в составе фермерской сушилки при условиях, что температура сушильного агента на входе в сушилку равна 60°С и испаритель теплового насоса расположен в грунте, температура которого равна 8°С. Температура кипения хладагента в испарителе на 5°С ниже температуры грунта и составляет 3°С. В процессе сжатия хладагента в компрессоре до давления 11,02 бар его температура повышается до 70°С. В процессе конденсации пара воздух, проходящий через сушильную камеру (сушильный агент), нагревается до 60…63°С. В качестве хладагента, исходя из сравнительного анализа свойств различных хладагентов, экологической безопасности, рабочего диапазона температур, сравнительно невысокого давления на линии сжатия и наличия на рынке, был выбран хладон R600а (CH(CH3)5). Построен термодинамический цикл теплового насоса, из которого рассчитаны энергетические показатели установки и коэффициент преобразования энергии, равный 2,98. На основании анализа термодинамического цикла установлено, что применение теплового насоса позволяет сэкономить 66,4% энергии, затрачиваемой на сушку семян кукурузы. Выполненный тепловой анализ работы теплового насоса в составе сушильной установки периодического действия показал целесообразность ее применения в фермерском хозяйстве.

теплонасосная сушильная установка, периодически действующая фермерская зерносушилка, принципиальная схема, термодинамический анализ цикла, heat pump dryer, farm grain dryer of periodic operation, schematic diagram, thermodynamic cycle analysis

1. Глушков А.А. Грунт, как источник низкотемпературного тепла // Материалы 57-й науч.-техн. конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов УГНТУ. Уфа: УГНТУ, 2006. С. 54.

2. Чайченец Н.С. Теплонасосные сушильные установки для зерна. М.: ЦНИИТЭИ, 1990. 53 с.

3. Снежкин Ю.Ф. Некоторые пути повышения энергетической эффективности теплотехнологий (пленарный доклад) // Труды 4-й Международной науч.-практ. конференции «Современные энергосберегающие тепловые технологии (сушка и термовлажностная обработка материалов) СЭТТ-2011». Москва, Россия, 20-23 сентября 2011 г. Т. 1. С. 53-60.

4. Гаряев А.А. Оптимизация энергосберегающих схем установок конвективной сушки термолабильных материалов: Дис. … канд. техн. наук. М.: МЭИ, 2011.

5. Alves-Filho O. Heat Pump Drying: Theory, Design and Industrial Application. Trondheim, Norway: New Dry Tech, 2013. 378 p.

6. Установка для сушки древесины: Патент № 147857 Рос. Федерация МПК F 26 B9/06 (2006.01) / С.А. Андреев, Ю.А. Судник, С.П. Рудобашта, А.А. Семина. 2014112298/06; заявл. 01.04.2014; опубл. 20.11.2014. Бюл. № 32.

7. ГОСТ 13634-90 КУКУРУЗА. Требования при заготовках и поставках. 2010. 10 с.

8. Резчиков В.А., Налеев О.Н., Савченко С.В. Технология зерносушения. Под ред. д.т.н., проф. В.А. Резчикова. Алматы: Алматинский технологический ун-т, 2000. 363 с.

9. Рудобашта С.П. Теплотехника. 2-е изд., доп. М.: Перо, 2015. 672 с.

10. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. д.т.н., проф. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1983.

11. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. М.; Л.: Химия, 1968. 510 с.