CC BY
18
№ 2 (83)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2021 г.
ТЕХНОЛОГИЯ, МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК, ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА, ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ И ХИМИЧЕСКОЙ ПЕРЕРАБОТКИ БИОМАССЫ ДЕРЕВА
РАСЧЕТ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СУШИЛЬНОЙ КАМЕРЫ
С ФОНТАНИРУЮЩИМ СЛОЕМ
Мурадов Исмоилджон
канд. техн. наук,
Каршинский инженерно-экономический институт, Республика Узбекистан, г. Карши
Исмоилджонов Жахонгир Равшан угли
студент,
Ташкентский государственный технический университет им. Ислама Каримова,
Республика Узбекистан, г. Ташкент
CALCULATION TECHNICAL AND ECONOMIC INDICATORS OF A DRYING CHAMBER WITH A FOUNTING LAYER
Ismoildjon Мuradov
PhD, Karshi Engineering and Economic Institute, Republic of Uzbekistan, Karshi
Jahongir Ismoildjonov
Student,
Tashkent State Technical University named after Islam Karimov,
Republic of Uzbekistan, Tashkent
АННОТАЦИЯ
В статье предложена разработанная установка сушильной камеры с фонтанирующим слоем, а также проведен анализ технико-экономических показателей сушки фонтанирующего слоя в сравнении с базовой сушилкой карусельного типа. Выполнен расчет технико-экономических показателей базовой сушилки и показан обоснованный анализ формирования энергетической эффективности сушильной камеры с фонтанирующим слоем.
ABSTRACT
The article proposes a developed installation of a drying chamber with a spouting bed, and also analyzes the technical and economic indicators of drying a spouting bed in comparison with a basic rotary-type dryer. The calculation of the technical and economic indicators of the basic dryer is performed and a substantiated analysis of the formation of the energy efficiency of the drying chamber with a gushing layer is shown.
Ключевые слова: сушка, гидродинамика, скорость сушки, сопротивление слоя, аэродинамика, масличность, коэффициент формы, интенсификация.
Keywords: drying, hydrodynamics, drying rate, layer resistance, aerodynamics, oil content, form factor, intensification.
Пути дальнейшего совершенствования техники сушки связаны с использованием высокоэффективных сушилок со взвешенным слоем материала, среди которых выделяются аппараты с фонтанирующим слоем, обеспечивающие не только улучшение технико-экономических показателей, но и благоприятные условия для получения высокого качества готового продукта. Последнее требует наличия подробной
информации о значениях параметров процесса и свойствах обрабатываемого материала.
Основное направление данного исследования заключается в разработке эффективного метода сушки семян подсолнечника. Актуальность данных исследований также обусловлена все возрастающей потребностью различных отраслей промышленности в этом продукте, а также необходимостью улучшения ее качества (масличность и биохимические
Библиографическое описание: Мурадов И., Исмоилджонов Ж. Расчет технико-экономических показателей сушильной камеры с фонтанирующим слоем // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 2(83). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11259 (дата обращения: 25.02.2021).
№ 2 (83)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2021 г.
свойства), на которое в значительной степени влияет процесс обезвоживания [1].
Для удовлетворения этих потребностей необ -ходимо создание высокоэффективного сушильного аппарата. Для измерения скорости воздуха экспериментальной установки была применена стандартная диафрагма, которая была специально рассчитана на диаметр воздуховода (99 мм) в зависимости от расхода воздуха. Перепад давления, создаваемый диафрагмой, измеряли при помощи чашечного однотрубного манометра. Далее полученный перепад давления подставляется в формулу для определения расхода воздуха:
_ ай2 к з/
О =-, —, м / ч
0.798 V 6
где ё - диаметр диафрагмы, см;
(1)
к - перепад давления, мм;
Q - расход воздуха.
Термопару установили непосредственно на входе в сушильную камеру [2]. Для измерения перепада давления в слое семечек был использован измерительный штуцер, установленный до сушильной камеры и непосредственно в ней. Измерительный штуцер был присоединен к чашечному однотрубному манометру.
Для регулирования скорости воздушного потока была изготовлена заслонка. На рисунке 1 показан экспериментальный лабораторный стенд с сушильным аппаратом фонтанирующего слоя.
Сушильный аппарат состоит из четырех секций фонтанирующего слоя, первые три секции предназначены для сушки, а последняя секция - для охлаждения частиц [3].
1 - вентилятор; 2 - стандартная диафрагма; 3 - калорифер; 4 - сушильная камера; 5 - милливольтметр; 6 - и-образный манометр; 7 - штуцера для снятия перепада давления; 8 - термопара; 9 - заслонка
Рисунок 1. Экспериментальная установка для сушки в фонтанирующем слое
Рисунок 2. Установка для сушки в фонтанирующем слое
Сравнение технико-экономических показателей базовой сушилки и сушилки фонтанирующего слоя проведено по удельным капиталовложениям на 1 кг испаренной влаги, так как производительность их разная.
Капиталовложения в базовую установку были переведены в национальную валюту по курсу на январь 2021 г.: 1 руб. = 141,84 сум.
Электроемкость 1 кг испаренной влаги для сушки фонтанирующего слоя рассчитана по расходу тепло -энергии калорифером:
Яем = 0,7 • 419 / 1400 = 2295
Тариф на электроэнергию с апреля 2009 год установлен в размере 295 сум/кВтч.
№ 2 (83)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2021 г.
Тариф на теплоэнергию установлен в размере 208800 сум/Гкал.
Годовой экономический эффект - Эг = Сэк ТГОд -Еп • К.
Результаты расчета показаны в таблице 1. За счет энергосбережения расчетная окупаемость сушки фонтанирующего слоя составит 150 часов:
Ток " = Кас / С эк
где Кас - капиталовложения сушки фонтанирующего слоя, тыс. сум,
Сэк - стоимость расчетной экономии энергоносителей электро - и теплоэнергии:
Сэк Сэл + Степ? Сэл = Тэ- ЛЭ; Степ=Тт дд
где ЛЭ - расчетная экономия электроэнергии, кВтч/ч,
Лд - расчетная экономия теплоэнергии, Гкал/ч.
Таблица 1.
Технико-экономические показатели сушки фонтанирующего слоя в сравнении с базовой сушилкой карусельного типа
№ Наименование Базовая карусельная сушилка Сушка фонтанирующего слоя Примечание
1. Производительность по влажному материалу, кг/час. Сменного времени 16150 9400 Рассчитано по данным фирм
2. То же по сухому материалу, кг/час 14430 8000
3. Количество испаренной влаги, кг/час 1720 1400
4. Потребляемая мощность, кВт 176,6 45
5. Приведенный расход тепла на 1 кг испаренной влаги, кДж/кг 4814 2095
6. Капиталовложения к тыс. руб./тыс. сум 650/29113,5 15000
7. Удельные капвложения на 1 кг влажного материала тыс. сум/кг 1,77 1,596
8. Электроемкость испарения 1 кг влаги, кВт/кг 0,1027 0,032
9. Экономия электроэнергии за 1 час, кВтчас/кг Ээк = (1,027 - 0,032)1400 = 1393
10. Стоимость сэкономленной электроэнергии в час по тарифу 295 сум/кВтч Сд = 295 1393= =410935
11. Экономия теплоэнергии кДж/ч Гкал/ч (4814 - 2095)1400 = 3806600 0,91
12. Стоимость сэкономленной теплоэнергии по тарифу 208800 сум/Гкал 190000
13. Общая экономия энергоносителей, тыс. сум/час 101,113
14. Расчетная окупаемость проекта, час 148,35
Выводы
1. Сушка фонтанирующего слоя имеет существенные преимущества перед базовой карусельной сушилкой, так как:
а) имеет более низкие удельные капиталовложения на 1 кг испаренной влаги:
1,595/1,77 = 0,9, то есть на 10 % меньше
б) меньшие электроемкость и теплоемкость 1 кг испаренной влаги:
еэл = 0,032/1,027 = 3 %, т.е. на 97 % меньше етеп = 2095/4815 = 43,5 %, т.е. на 56,5 % меньше
Расчетная стоимость ожидаемой экономии энергоносителей составляет 101,113 тыс. сум/час.
2. Расчетная окупаемость затрат составит менее
150 час.
3. Годовой экономический эффект составит при использовании сушки фонтанирующего слоя 2000 час в год:
Эгод = 101,113 103-2000 - 0,2-Ксфс = 202,226-106- 30-106 = 172,226-106 сум
где Еп - приемлемая для инвестора норма доходности капитала, принята в размере 20 %.
4. Выполненные расчеты подтверждают высокую экономичность предлагаемого проекта сушки фонтанирующего слоя для семян подсолнечника.
№ 2 (83)
UNIVERSUM:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
февраль, 2021 г.
Список литературы:
1. Джураев Х.Ф. Научные основы инфракрасно-конвективной сушки плодов сельскохозяйственных культур. -Таш фан, 2005.
2. Muradov I., Toshmamatov B.M. Kurbanova N.M., Baratova S.R., Temirova L. Development of A Scheme For The Thermal Processing of Solid Household. International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology Vol. 6, Issue 9, September 2019, India, PP. 10784 10787.
3. Мухиддинов Д.Н. Теория выбора сушильных аппаратов взвешенного слоя // Изв. АН УзССР. - 1989. - № 3. -
С. 25.
