Метод оценки эффективности затрат теплоты на сушку зерна по значениям удельных энергозатрат

23.06.2015

Используемый в мировой практике для оценки затрат теплоты на сушку зерна показатель удельного расхода теплоты на испарение 1 кг влаги Σq характеризует, на сколько фактические затраты теплоты превышают скрытую теплоту парообразования воды r (при испарении с открытой поверхности) при данной температуре зерна θ.
Анализ зависимости физических характеристик воды и пара (на линии насыщения) от температуры показывает, что применение используемой в практических расчетах зависимости вида r = 2500 - вθ, где в = const, неправомерно, поскольку по мере роста 0 растет и величина в.
В результате расчетов установлено, что при использовании допустимых пределов температуры нагрева зерна удельная теплота парообразования воды (кДж/кг вл)

Метод оценки эффективности затрат теплоты на сушку зерна по значениям удельных энергозатрат

т.е. постоянная величина в = 2,3 + 0,0014 θ является функциональной зависимостью текущих значений температуры зерна.
Значение Σq существенно зависит от влажности зерна до и после сушки. Чем ближе влажность зерна к равновесному значению, тем больше теплоты требуется на ее испарение в связи с наличием различных форм связи влаги с зерном, каждая из которых характеризуется определенным количеством тепловой энергии, которую необходимо затратить на преодоление этой связи и на испарение влаги.
Анализ используемого в отечественной практике показателя «норма расхода условного топлива на сушку одной плановой тонны зерна» (табл. 1.1) относительно рассмотренного выше, т.е. Σq, показал, что чем выше исходная влажность зерна, тем больше влаги испаряется из него в процессе сушки при одинаковых значениях G0 и Kb и соответственно тем ниже суммарный удельный расход теплоты Σq на испарение 1 кг влаги.
Метод оценки эффективности затрат теплоты на сушку зерна по значениям удельных энергозатрат

Для учета количества испаряемой влаги и оценки энергозатрат на ее испарение в зависимости от исходной влажности введем коэффициент Kу.в пересчета в так называемую «условную влагу», показывающий, на сколько фактическое количество влаги, испаряемой из зерна различной влажности, больше или меньше нормативного и на сколько величина суммарных удельных затрат теплоты на испарение 1 кг влаги больше или меньше нормативных затрат,
Метод оценки эффективности затрат теплоты на сушку зерна по значениям удельных энергозатрат

В реальных условиях работы зерносушилок конечная влажность просушенного зерна (на выходе из охладителя) зависит от назначения зерна и, например, для злаковых культур находится в пределах w1 = 13...15 %.
Результаты расчета количества испаряемой влаги и суммарных удельных затрат теплоты на испарение 1 кг влаги в условиях сушки зерна пшеницы в зерносушилке ДСП-32 от различных значений начальной влажности w0 до конечного значения влажности w1 = 14 % при различных значениях Кв и G0 приведены в табл. 1.2.
Метод оценки эффективности затрат теплоты на сушку зерна по значениям удельных энергозатрат

Анализ приведенных в табл. 1.2 данных свидетельствует о том, что в результате удаления более прочно связанной влаги наряду с уменьшением общего ее количества W растут суммарные удельные затраты теплоты Σq на ее испарение и соответственно увеличиваются коэффициенты Kу.в пересчета в условную влагу.
Эти же расчеты показали (рис. 1.1), что коэффициенты Кy.в, как и коэффициенты Kв пересчета массы просушенного зерна в плановые единицы, зависят не только от исходной, но и от конечной влажности зерна и, как следствие, от производительности сушилки по сырому зерну.
Для выявления фактических суммарных затрат теплоты на испарение 1 кг влаги в пределах конкретных значений влажности, характерных для тех или иных форм связи или состояния зерна по влажности (сухое, средней сухости, влажное, сырое), необходимо проводить расчеты, соответствующие этим условиям.
Для оценки сравнительной эффективности затрат теплоты независимо от начальной и конечной влажности зерна целесообразно фактические затраты теплоты относить к нормативному количеству влаги, испаряемому из зерна при начальной влажности 20 % и конечной влажности 14 %.
Метод оценки эффективности затрат теплоты на сушку зерна по значениям удельных энергозатрат