Совершенствование технологии и оборудования для сушки стланцевой льняной тресты тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.13, кандидат технических наук Васильев, Юрий Витальевич

• Васильев, Юрий Витальевич
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Васильев, Юрий Витальевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И

ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СУШКИ ЛУБОВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Параметры процесса сушки лубоволокнистых

материалов

1.2. Обзор существующих сушильных машин

1.2.1. Классификация сушильных машин

1.2.2. Паровые сушильные машины непрерывного действия

для льняной тресты

1.3. Критический анализ современной сушильной техники

1.3.1. Анализ недостатков современной сушильной техники и поиск решения для их устранения

1.3.2. Анализ известных и вновь предлагаемых способов сушки с позиций возможности дифференциации влажности по длине стебля

1.4. Теоретические основы моделирования процесса сушки

1.4.1. Общие уравнения массобмена

1.4.2. Критериальное уравнение массобмена при сушке лубоволокнистых материалов

1.5. Подходы к моделированию процессов сушки в среде САЕ-системы АШУ8 С¥Х

1.6. Выводы по главе

Глава 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОВОЙ СХЕМЫ

СУШКИ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ

2.1. Обоснование применения дифференцированной по длине

стеблей подсушки тресты

2.2. Оценка эффективности предлагаемого способа сушки с диф-

ференцированным распределением влажности по стеблю

2.3. Выводы по главе 5 9 Глава 3. КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА

КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ СЛОЯ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ

3.1. Компьютерная модель предлагаемой схемы сушки

3.2. Расчет проницаемости горизонтального слоя льносоломы

3.3. Расчет проницаемости вертикального слоя льносоломы

3.4. Уточнение коэффициентов в критериальном уравнении мас-

сообмена при сушке льняной тресты

3.4.1. Экспериментальный стенд для исследования процесса сушки льняной тресты

3.4.2. Разработка программного обеспечения для автоматизированного выполнения эксперимента в среде Lab VIEW

3.4.3. Результаты экспериментального исследования процесса сушки стланцевой льняной тресты

3.5. Оценка адекватности компьютерной модели

3.6. Методика оптимизации толщины слоя тресты при сушке льняной тресты в среде Workbench

3.7. Выводы по главе

Глава 4. ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ

ПРЕДЛАГАЕМОЙ СХЕМЫ СУШКИ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ

4.1. Анализ способов подачи сушильного агента в слой тресты и выбор наиболее рационального

4.2. Изучение влияния степени рециркуляции сушильного агента

на время сушки и удельные затраты тепла

4.3. Оптимизация параметров слоя тресты с целью повышения энергоэффективности

4.4. Выводы по главе

Глава 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ НОВОЙ СХЕМЫ СУШКИ ЛЬНЯНОЙ ТРЕСТЫ

з

5.1. Разработка устройства для сушки льняной тресты

5.2. Разработка экспериментального стенда сушильной машины

5.3. Оценка технологической эффективности переработки льняной тресты с использованием новой схемы сушки

5.4. Оценка экономической эффективности новой схемы сушки льняной тресты

3.8. Выводы по главе

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии и оборудования для сушки стланцевой льняной тресты»

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ обусловлена необходимостью повышения эффективности работы предприятий по переработке льна и увеличения объёмов производства длинного волокна как сырья для текстильной промышленности.

В последнее время в условиях рыночной экономики вопросы рентабельности производства на предприятиях первичной обработки являются первостепенными для обеспечения текстильной промышленности качественным льноволокном.

Анализ структуры себестоимости продукции льнозаводов выявляет высокий удельный вес затрат, связанных с энергоресурсами. Их доля составляет примерно четверть всего объёма затрат. Наиболее энергозатратной технологической операцией при производстве волокна является сушка стланцевой тресты.

Существующие сушильные машины для лубоволокнистых материалов СКП-1-10ЛУ1, СКП-1-10ЛУ1 и СКП-10КУ1 [1, 2] потребляют пар для подогрева воздуха, следовательно, необходима работающая котельная на территории завода. В этих сушильных машинах установлено от 5 до 8 циркуляционных вентиляторов, что делает их энергоемкими. Трудная экономическая ситуация, заставляет разрабатывать современные энергосберегающие технологии и оборудование для использования их в производстве. При увеличении производительности по испаренной влаги на 19% удельный расход электроэнергии на 1 кг испаренной влаги возрастает в 3,9 раза, а тепловой - в 2 раза [1]. В связи с этим возникла объективная необходимость создания сушильных машин нового поколения с улучшенными технологическими и техническими характеристиками для сушки тресты.

Наряду с этим при использовании в АПК интенсивных механизированных технологий производства льнотресты стал проявляться ещё один недостаток: неэффективная сушка льнотресты, поставляемой на льнозаводы в рулонах, длина стеблей в которых значительно варьируется. В результате этого слой стеблей имеет разную ширину, что ведет к утечкам горячего воздуха по-

5

мимо слоя, расположенного на сетчатом транспортере сушилки и, как следствие, к снижению эффективности сушки. В результате стебли тресты перед механической обработкой имеют различную влажность и поэтому - различную декортикационную способность. В итоге наблюдается рост уровня недоработанного волокна. Его доведение до ликвидного состояния требует дополнительной обработки. Это приводит к росту волокнистых потерь, снижению качества трепаного волокна и увеличению производственных затрат.

В этой связи задача по разработке новых технологических и технических решений по повышению эффективности процесса сушки льняной тресты является актуальной, способствующей укреплению сырьевой базы отечественной текстильной промышленности.

Актуальность изучаемой темы подтверждается соответствием основным положениям развития отечественного льняного комплекса, отраженных в целевой ведомственной программе «Развитие льняного комплекса России на 2008-2010 годы», утвержденной Минсельхозом РФ 16.06.2008 г., приказ № 261; региональной программы развития льноводства в Костромской области на период до 2014 года, а также планам научных исследований КГТУ.

ЦЕЛЬЮ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ является повышение выхода длинного волокна за счет совершенствования процесса и оборудования для сушки стланцевой льняной тресты.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- Обзор известных способов и оборудования для сушки льняной тресты, а также анализ опубликованных результатов исследований влияния термо-влажностной подготовки стеблей льняной тресты на результаты ее механической обработки.

- Исследование декортикационной способности стеблей льнотресты по их длине в процессе термовлажностной подготовки. Разработка предложений по совершенствованию процесса сушки льняной тресты и вариантов их технической реализации.

- Создание адекватной компьютерной модели процесса сушки, оценка эффективности предложенных решений и оптимизация параметров процесса методом вычислительного эксперимента.

- Экспериментальное подтверждение технологической эффективности разработанных предложений, разработка рекомендаций по совершенствованию сушильных машины для льняной тресты и оценка их экономической эффективности.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В работе использованы теоретические и экспериментальные методы исследования.

Разработанные математические модели базируются на законе фильтрации Дарси, уравнениях гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости, современных моделях турбулентности, заложенных в CAE-систему ANS YS, критериальных уравнениях массообмена при сушке лубоволокнистых материалов, теории математического моделирования и оптимизации. Достоверность полученных результатов обеспечивается обоснованным уровнем абстракции при замене реальных процессов их математическими моделями и подтверждается соответствием полученных теоретических результатов данным контрольных экспериментов.

Обработка экспериментальных данных производилась в среде Lab View 8.5. Результаты ряда экспериментальных исследований согласуются с данными других авторов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Заключается в разработке теоретических положений для моделирования процесса термовлажностной обработки льна, включающих новые методы расчета параметров процесса и рабочих органов сушильной машины, обеспечивающих рациональное распределения остаточной влаги и формирование технологических свойств по длине стеблей

В диссертационной работе впервые:

7

по спец. 05.02.13

-разработана компьютерная модель процесса конвективной сушки льняной тресты, реализованная в среде ANSYS CFX, учитывающая параметры технологического процесса, геометрию сушильной камеры и способ подачи сушильного агента, фильтрационные характеристики слоя тресты с учетом их неоднородности, обеспечивающая возможность оптимизации параметров оборудования и процесса сушки;

- дано теоретическое обоснование новой схемы подвода теплоносителя в слой тресты в камере сушильной машины, обеспечивающей дифференциацию влажности по длине стеблей;

- теоретически определена оптимальная степень рециркуляции сушильного агента для новой схемы сушки, обеспечивающая максимальное снижение удельных затрат тепловой энергии при минимальной потере производительности сушильной машины;

по спец. 05.19.02

- обоснована необходимость одновременного изменения прочностных и декортикационных свойств по длине стеблей тресты в соответствие с энергетическими затратами на обескостривание по высоте активной зоны трепальной машины;

- дано обоснование нового способа термовлажностной подготовки стеблей тресты с дифференцированным распределением остаточной влажности с учетом особенностей силового нагружения обрабатываемых прядей по высоте поля трепания и формирования требуемых различий технологических свойств по их длине;

Практическая ценность работы и реализация полученных результатов.

В результате выполнения диссертационного исследования разработан

автоматизированный лабораторный стенд для исследования процесса сушки

лубоволокнистых материалов с программным обеспечением в среде Lab VIEW,

8

используемый в учебном процессе на кафедре «Технология производства льняного волокна» при выполнении выпускных квалификационных работ и магистерских диссертаций.

Обоснован выбор рационального способа подачи сушильного агента в слой тресты, и разработаны рациональные варианты устройства для сушки льняной тресты, защищенных патентами РФ. Определена оптимальная толщина слоя тресты и степень рециркуляции сушильного агента при сушке по предлагаемой схеме, обеспечивающие минимум затрат на сушку единицы массы тресты. Доказана возможность повышения выхода длинного волокна на 1% (абс.) при обеспечении массовой доли костры на уровне стандартных норм.

Рекомендации по совершенствованию конструкции сушильной машины для стланцевой льняной тресты приняты для использования Ивановским механическим заводом им. Г.К. Королёва. Ожидаемый экономический эффект от использования новых технических решений составляет 180 рублей на одну тонну тресты при сроке окупаемости новой машины не более одного года.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и получили одобрение на:

9-й Международной конференции пользователей ANSYS/CADFEM, Москва, 2011 г.;

Всероссийской научно-практической конференции «Реинжиниринг технологических, организационных и управленческих процессов как основа модернизации экономики регионов», Кострома, 2010 г.;

Всероссийской научно-практической конф. «Производственная инфраструктура: экономические, технико-технологические, организационно-управленческие и информационные аспекты», Кострома, 2011 г.; заседании кафедры технологии производства льняного волокна КГТУ,

2011 г.;

заседании семинара по теории машин и механизмов (Костромской филиал семинара по ТММ РАН, секция «Текстильное машиноведение»), 2010,

2012 г.г.;

на расширенном заседании кафедры теории механизмов и машин, деталей машин и проектирования текстильных машин КГТУ 2012 г.; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий (ЛЕН-2012), г.Кострома, 2012 г.;

заседании научно-технического совета ОАО Завод имени Г.К.Королева, г.Иваново, 2013 г.

Публикации.

1. Васильев Ю.В. Компьютерная модель сушки слоя льняной тресты / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2010. -№5. -С.28-32.

2. Васильев Ю.В. Исследование свойств льняной тресты от влажности по длине стеблей / Ю.В.Васильев, Е.Л.Пашин, Н.В.Киселев // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2010. -№8. -С.22-23.

3. Васильев Ю.В. Компьютерная модель сушки слоя льняной тресты / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2011. -№3. -С. 119-123.

4. Васильев Ю.В. Сравнительная оценка способов подачи воздуха в слой льняной тресты при конвективной сушке / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Вестник КГТУ. - Кострома: Изд-во КГТУ, -2010. - №1

5. Пат. 2431095 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки льнотресты / Ю.В. Васильев, И.И. Круглий, A.M. Крапостин, Н.В. Киселев, Е.JI. Пашин, В.М. Каравайков. - Опубл. 10.10.2011.

6. Пат. 2430319 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки льняной тресты / Ю.В. Васильев, A.M. Крапостин, Н.В. Киселев, Е.Л. Пашин. - Опубл. 27.09.2011.

7. Васильев Ю.В. Зависимость прочностных и декортикационных свойств льняной тресты от влажности, степени вылежки стеблей и зоны по их длине / Ю.В. Васильев, Е.Л.Пашин, Н.В. Киселёв // В сб. трудов Между-ной научно-технич. конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий (Лен-2010), Кострома: изд-во КГТУ,

2010, с. 13-15.

8. Васильев Ю.В. Компьютерная модель сушки слоя льняной тресты в зоне сушильной машины / Ю.В. Васильев, Н.В. Киселёв, Е.Л.Пашин // В сб. мат. Всероссийской научно-практической конференции «Реинжиниринг технологических, организационных и управленческих процессов как основа модернизации экономики регионов».- Кострома: изд-во КГУ им. Н.А.Некрасова,- 2010 - С.46

9. Васильев Ю.В. Автоматизация исследования в среде LABVIEW процесса сушки льняной тресты /Ю.В. Васильев, Н.В. Киселёв //В сб. мат. Всероссийской научно-практической конф. «Производственная инфраструктура: экономические, технико-технологические, организационно-управленческие и информационные аспекты», Кострома, КГУ им.Н.А.Некрасова, 27-28 мая 2011 г., с.25-32

10. Васильев Ю.В. Оценка технологической эффективности нового способа термовлажностной подготовки льняной тресты / Ю.В. Васильев, Е.Л.Пашин, Н.В. Киселёв // Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве: материалы междун. науч.-техн. конф. / РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства». - Минск,

2011.-Том 2, с.78-82.

и

11. Васильев Ю.В. Причины низкой эффективности существующего способа сушки льняной тресты / Ю.В. Васильев, Е.Л.Пашин, Н.В. Киселёв // Научные труды молодых учёных КГТУ / КГТУ. - Вып. 13. Кострома, 2012, с. 13-16.

12. Васильев Ю.В. Экспериментальный стенд для сушки льняной тресты с продувкой горячего воздуха вдоль стебелей / Ю.В. Васильев, Е.Л.Пашин, Н.В. Киселёв, Е.Э.Иванов // В сб. трудов Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий (Лен-2012), Кострома: изд-во КГТУ, 2010, с. 12-13.

13. Пашин Е.Л. Разработка экспериментального стенда для изучения процесса сушки тресты и отходов трепания льна / Е.Л.Пашин, Н.В.Киселев, Ю.В.Васильев, Е.Э.Иванов //Вестник КГТУ. - Кострома: КГТУ, 2012-№2 (29), с. 14-17.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СУШКИ ЛУБОВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1. Параметры процесса сушки лубоволокнистых материалов

При сушке тресту льна можно укладывать на транспортере или тележках сушилки в слой определенной высоты при вертикальном или горизонтальном расположении стеблей.

При горизонтальном расположении стеблей в слое сушильный агент движется поперек стеблей сверху вниз или снизу вверх, при вертикальной ориентации стебли укладывают комлями вниз. Направление движения сушильного агента - вдоль стеблей снизу вверх или сверху вниз.

Современные исследования [3-6] доказывают эффективность и целесообразность сушки тресты в вертикальном слое.

Как показал анализ данных, при вертикальной загрузке (по сравнению с горизонтальной) производительность сушильного оборудования возрастает в 1,5-2 раза, уменьшается гидродинамическое сопротивление слоя и неравномерность влажности по длине стеблей, равномернее распределяется воздух и на 60.. .70% снижается расход энергии [4,5].

Недостатком вертикальной загрузки является необходимость установки в поточную линию дополнительных механизмов изменения положения слоя, так как механическая обработка тресты ведется в горизонтальном слое.

Но, несмотря на все достоинства вертикальной загрузки, на льнозаводах получила широкое распространение горизонтальная загрузка.

Большое значение имеет и способ укладки тресты на транспортере. Слой внахлестку имеет более равномерную толщину по ширине транспортера сушилки, чем слой шириной в длину стебля или слой, сформированный уступом. При фильтрации горячего воздуха через слой одинаковой толщины его

13

распределение по ширине транспортера будет более равномерным, сушка такого слоя будет протекать более интенсивно и, кроме того, будет обеспечиваться более равномерное просушивание слоя.

Формирование слоя шириной в длину стебля или уступом имеет свои преимущества перед слоем внахлестку [2]. Слой тресты на транспортере сушилки должен формироваться без пропусков и разрывов, т.е. равномерно по толщине (высоте) и в осевом направлении (в направлении движения транспортера), иначе основная масса горячего воздуха будет устремляться в свободные промежутки и на участки с меньшей плотностью (толщиной) слоя. Это приведет к значительному снижению эффективности использования сушильного агента и в конечном итоге к значительному снижению скорости сушки, производительности сушильной установки и возникновению большой неравномерности влажности высушенного сырья на отдельных участках транспортера.

Сушка более плотного участка будет протекать значительно медленнее, чем участка материала с меньшей плотностью. При равномерном распределении материала общая продолжительность сушки значительно меньше, чем при сушке такого же количества материала, но при неравномерной укладке.

Питание сушилки должно проводиться сравнительно тонким и равномерным по толщине слоем. Увеличение плотности загрузки приведет к замедлению скорости процесса и, главное, может привести к значительной неравномерности просушивания материала, как по толщине слоя, так и на отдельных участках транспортера. Однако питание сушилки слишком тонким слоем может привести к разрыву слоя и его смещению воздушным потоком при значительных его скоростях перед материалом.

К основным параметрам процесса сушки можно отнести температуру и относительную влажность агента сушки. С увеличением температуры сушильного агента и с уменьшением его относительной влажности скорость процесса сушки увеличивается. Как показали технико-экономические расчеты, с увеличением температуры сушильного агента снижаются удельные теплоэнергетические затраты на тонну высушенного сырья и себестоимость сушки.

14

С увеличением температуры воздуха сокращается продолжительность сушки и непрерывно, по закону прямой, возрастает удельный съем влаги. Однако, с увеличением температуры растет неравномерность сушки по длине стеблей. Влияние температуры агента сушки на качество и выход длинного волокна показано в табл. 1.1 [1].

Таблица 1.1.

Влияние температуры агента сушки на качество и выход длинного волокна

Температура агента сушки, °С Длинное волокно

Процент выхода Средний номер Проценто-номер

40 14,85 13,15 195

60 14,35 13,45 193

80 14,80 12,90 191

100 13,80 12,20 168

При сушке стеблевых материалов с невысокой начальной влажностью применение жесткого режима с температурой более 100 °С в начале процесса недопустимо, т.к. может снизить физико-механические и физико-химические параметры сырья и вызвать в нем необратимые явления. При температурах сушильного агента от 100 0 С и выше происходит очень быстрое испарение маслянистой пленки на поверхности стеблей льносоломы, материал становиться более влагопроводным и увеличивается удельный съем влаги, приходящийся на единицу сушильного потенциала.

Температура агента сушки является одним из важнейших факторов, влияющих на эффективность сушки. Выход и качество длинного волокна снижаются при температуре более 100 °С.

На основании исследований ЦНИИЛВ, не рекомендуется проводить процесс сушки тресты при температуре свыше 90 °С. Необходимо учитывать влияние исходной влажности сырья на результат сушки. Если в начале сушки можно повышать температуру теплоносителя до 85-95 °С, то в конце ее надо снижать до 70-80 °С [5].

Относительная влажность сушильного агента на входе в слой материала не должна быть выше 10-15%, т.к. увеличение ее выше этих значений приведет к значительному росту продолжительности сушки и снижению производительности сушильных установок. В современных сушильных установках для подсушки стеблей льна и конопли температурные режимы поддерживают в безопасных для материала пределах (К90 0 С) при средней влажности воздуха на входе в слой материала 10%.

С точки зрения интенсификации процесса, большое значение имеет скорость агента сушки в слое. С увеличением скорости воздуха на входе в слой материала продолжительность сушки уменьшается, резко возрастают производительность сушильных установок и их энергоемкость. Удельные энергозатраты на тонну высушенного сырья и себестоимость сушки с увеличением скорости сушильного агента несколько возрастают.

Скорость агента сушки через слой материала определяет интенсивность тепло- и массообменных процессов. При горизонтальной укладке слоя длительность сушки тресты наиболее резко снижается в диапазоне скоростей агента сушки от 0,5 до 2,5 м/с. Дальнейшее повышение скорости агента сушки уже не приводит к столь существенному сокращению длительности процесса [1].

Для вертикальной загрузки материала влияние скорости агента сушки на интенсивность процесса носит иной характер. В ходе исследований было установлено, что скорость агента сушки мало влияет на продолжительность процесса при прочих равных условиях [4,5].

Учитывая изложенное выше, а также накопленный в настоящее время опыт модернизации сушильного оборудования, можно рекомендовать для широкого применения следующий скорости фильтрации агента сушки через слой материала:

- для стланцевой льнотресты при горизонтальном способе загрузки - 2,5-3 м/с;

- для отходов трепания - 2,2-2,5 м/с;

- для стланцевой льнотресты при вертикальной загрузке - 1 м/с.

16

Конечная влажность материала после суши определяется в основном технологическими требованиями. С уменьшением величины конечной влажности слоя после сушки продолжительность процесса возрастает и уменьшается неравномерность просушивания сырья. С учетом последующего искусственного увлажнения материала после сушки конечную влажность около 10-12% можно считать оптимальной при сушке стеблей тресты льна.

В табл. 1.2 показано влияние конечной влажности льняной тресты на выход и качество длинного волокна [1].

Таблица 1.2.

Влажность Выход длинного Средний номер Проценто-номеров

тресты, % волокна, % длинного волокна длинного волокна

5,6 9,87 11,6 108

8,2 13,63 11,4 156

10,1 18,69 12,2 223

14,3 16,86 11,0 185

18,2 18,2 10,0 182

Из тресты, обработанной при влажности 4-6 %, волокно получается пухлявое, разбитое, качество его низкое. Следовательно, пересушивать тресту и обрабатывать ее при низкой влажности нельзя [5].

Технологическая (оптимальная) влажность для льняной тресты составляет 13,65%.

Общее количество проценто-номеров длинного волокна при переработке изменяется более чем в 2 раза, от 108 при влажности 5,6% до 223 при влажности 10,1%.

1.2. Обзор существующих сушильных машин 1.2.1. Классификация сушильных машин

Сушильные машины, используемые в различных отраслях промышленности, классифицируются по следующим признакам:

1) способу передачи тепла к высушиваемому материалу;

2) характеру взаимного перемещения сушильного агента и материала;

3) роду теплоносителя;

4) периодичности работы;

5) конструктивному признаку;

6) способу движения сушильного агента;

7) назначению.

По способу передачи тепла сушильные машины делятся на:

а) радиационные, в которых тепло передается изделиям за счет излучения нагретых поверхностей;

б) конвективные - тепло передается за счет соприкосновения изделий с движущимся нагретым воздухом или газом;

в) контактные - нагрев изделий происходит за счет непосредственного контакта поверхностей нагрева и изделий;

г) с токами высокой частоты - нагрев изделий происходит за счет электрического поля, созданного токами высокой частоты;

д) радиационно-конвективные и конвективно-высокочастотные - нагрев изделий происходит за счет комбинации перечисленных выше способов.

По характеру взаимного перемещения сушильного агента и изделий сушильные агрегаты можно подразделить на:

а) противоточные, в которых изделия и сушильный агент движутся в противоположных направлениях;

б) прямоточные - изделия и сушильный агент движутся в одном направлении;

в) прямоточно-противоточные - направление движения агента сушки меняется по ходу движения материала;

г) с поперечным током - изделия и сушильный агент движутся по взаимно перпендикулярным направлениям.

По роду теплоносителя сушильные машины разделяются на:

а) воздушные, в которых сушильным агентом является подогретый воздух;

б) газовые, где топочные газы являются сушильным агентом;

в) паровые - в качестве сушильного агента используется пар;

г) электрические - источником тепла является электрическая энергия.

По периодичности работы можно подразделить на:

- периодического действия, в которых загрузка всех сырых изделий и выгрузка всех высушенных изделий производятся одновременно, сушильный агрегат в этот период не работает, режим сушки изменяется по времени протекания процесса;

- непрерывного действия, т. е. сушильные машины, в которых процесс не прерывается, сырые изделия непрерывно загружаются в сушилку, а высушенные непрерывно выгружаются, режим сушки изменяется по длине сушилки. Участок сушильного агрегата с одинаковыми параметрами процесса называется зоной.

По конструктивному признаку сушильные машины делятся на камерные, туннельные, конвейерные, подовые, шахтные, барабанные и т. д.

По способу движения сушильного агента различают:

с естественной циркуляцией, при которой движение сушильного агента происходит за счет разности удельных весов его в нагретом и охлажденном состоянии;

с принудительной циркуляцией, когда движение сушильного агента осуществляется с помощью вентиляторов, причем направление движения может изменяться по ходу процесса сушки.

По назначению сушильные агрегаты делятся: для сырья и для изделий.

Одна и та же сушильная машина может сочетать в себе несколько классификационных признаков, например: камерная с естественной циркуляцией; конвейерная радиационно-конвективная; туннельная противоточная.

Для сушки слоя льняной тресты используются конвективные сушильные машины с принудительной циркуляцией воздуха, которые и рассматриваются в дальнейшем разделе.

1.2.2. Паровые сушильные машины непрерывного действия для льняной

тресты

В 60-е годы XX века приняты в эксплуатацию паровые, многозонные сушильные машины непрерывного действия. Это сушильные машины типа СКП [2, 7].

Машина СКП-1-ЮЛУ - паровая, ленточная, многозонная, непрерывного действия, с противоточной схемой движения агента сушки, рециркуляцией и подогревом агента сушки по зонам (рис. 1.1). Машина имеет шесть зон сушки, зону перевалки, зону охлаждения и две зоны увлажнения.

Рис. 1.1. Сушильно-увлажнительная машина СКП-1-10ЛУ (схема циркуляции агента сушки)

В первых 4-ех зонах сушки циркуляция воздуха по материалу - снизу вверх, а в последних 2-х - сверху вниз. Изменение направления движения сушильного агента осуществляется в перевалочной зоне.

Наружный воздух, попадая в зону охлаждения, проходит сверху вниз через слой высушенной тресты и затем поступает в последнюю зону сушки в качестве свежего воздуха. Смесь подогревается в калорифере зоны до необходимой по режиму температуры и пронизывает слой тресты сверху вниз или снизу вверх.

Пройдя через слой тресты, часть воздуха, равная по сухой массе количеству

воздуха, поступившего из зоны охлаждения, переходит в качестве свежего воз-

20

духа в 5-ю зону сушки, а оставшаяся часть идёт на рециркуляцию. Далее процесс циркуляции воздуха по зонам сушки проходит аналогично описанному.

Отработавший воздух в количестве, равном по сухой массе свежему наружному воздуху, выбрасывается наружу из первой зоны сушки. В каждую зону сушки переходит столько воздуха из предыдущей по ходу движения воздуха зоны, сколько удаляется вытяжным вентилятором из первой зоны. Из зон сушки высушенная треста через зону охлаждения поступает в увлажнительные зоны машины, которые работают при замкнутой циркуляции воздуха. Без обновления циркулирующего в сушилке воздуха процесс сушки сначала замедляется, а затем прекращается. Для более равномерного увлажнения слоя тресты по высоте, агент увлажнения - влажный воздух, подаётся на материал в 1-й зоне снизу вверх, а во второй зоне - сверху вниз. Поперечный разреззо-ны сушки представлен на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Поперечный разрез зоны сушки: 1 - теплоизолированная камера; 2 - калориферы; 3 - слой тресты; 4 - циркуляционный вентилятор; 5- ленточный транспортер

Для очистки воздуха от взвешенных капель воды в каждой зоне увлажнения имеются каплеотделители.

Для пожарной безопасности машина оборудована дренчерной системой.

Контроль режима сушки и увлажнения - дистанционный, с помощью термометров сопротивления и логометров.

Преимущества: сушильные машины типа СКП на льнозаводах позволяют создать поточность технологии переработки, частично механизировать процессы загрузки и выгрузки материала, имеют более высокий КПД по сравнению с ранее используемыми машинами. Направление движения воздуха реверсивное, что позволяет уменьшить в определенной степени уменьшить неравномерность влажности материала по толщине слоя.

Недостатки:

• Велика доля потребления электрической и тепловой энергии по сравнению с аналогичными машинами этого класса в других отраслях промышленности;

• Достаточно большие потери тепла при работе;

• Низкие качественные показатели процесса сушки. Часть материала на выходе из машины имеет высокую влажность (более 30%) и неравномерность распределения влаги по длине стеблей;

• Громоздки и металлоёмки;

• Ненадёжные в эксплуатации;

• Не имеют возможности регулировать воздушный поток в зависимости от длины стеблей, поступающих на сушку;

• Необходимость содержания котельной, так как в калориферы подаётся пар.

По аналогичной схеме работает ряд других сушильных машин серии СКП [2, 7, 8]:

СКП-1-ЮЛУ 1 - для подсушки стланцевой тресты (модернизированная СКП-1 -1ОЛУ), СКП-9-7ЛМ - для сушки мокрой отжатой льнотресты, СКП-10КУ (СКП-1 ОКУ 1) -для подсушки кудельного сырья, СКП-8-12П - подсушки тресты среднерусской и южной конопли.

Особенности этих машин: СКП-1-10ЛУ1 - имеет семь зон сушки и одну зону увлажнения. В машине сохранено противоточная схема сушки, однако в зонах введено одно направление циркуляции на слой льнотресты - сверху вниз.

СКП-9-7ЛМ имеет 15 сушильных зон, две зоны перевалки льнотресты с верхних на нижние ярусы конвейера, зону сопловой продувки слоя тресты, зону охлаждения высушенной льнотресты, 2 зоны увлажнения. Конвейеры машины в зонах сушки имеют 3-ярусное исполнение. Машина характеризуется невысоким коэффициентом полезного использования тепла.

СКП-10КУ имеет 4 зоны сушки, с противоточной схемой движения агента сушки, не имеет зон увлажнения. В СКП-10КУ1 увеличена мощность тепловен-тиляционного узла и улучшена аэродинамическая система путем установки в верхнем объеме сушильного и калориферного коридоров спрямляющих лопаток. Тем самым потоки воздуха перед входом в слой распределены по его ширине более равномерно.

Машина СКП-8-12П имеет 12 зон сушки, зону охлаждения, две зоны увлажнения и зону перевалки воздуха.

1.3. Критический анализ современной сушильной техники

1.3.1. Анализ недостатков современной сушильной техники и поиск решения для их устранения

Для повышения конкурентоспособности отечественной льняной продукции необходимо снижать издержки на её производство. Анализ затрат на производство льняного волокна выявил повышенные расходы тепловой и электрической энергии, которая в основном необходима для термовлажност-ной подготовки тресты для её механической обработки. Удельный вес энергозатрат оборудования для разных типов волокна представлен на рис. 1.З.:

Рис. 1.3. Удельный вес энергозатрат на производство длинного и короткого

волокна, %

длинное волокно короткое волокно

транспортер сушильная машина МТА

машина для обр-кн недотрепа трясильная машина сушильная машина К ПАЛ пресс

пн ев мо тр а нал орт

Значительны также амортизационные расходы, обусловленные повышенной стоимостью оборудования, связанные в том числе с его металлоёмкостью. Так, например, существующая сушильная машина для стланцевой льняной тресты (СКП-1-10ЛУ имеет длину около 22 м, ширину и высоту, соответственно 2,8 и 3,2 м. Потребляемая тепловая энергия достигает 5,8 МДж/кг испаренной влаги, а электрическая энергия - 14 кВт. [2]

Таким образом, существующая технология сушки льняной тресты и применяемое оборудование в значительной степени увеличивают себестоимость льняного волокна.

Применяемая сушильная техника в последнее время стала не удовлетворять практиков ещё по ряду причин. Дело в том, что современное состояние отечественного льняного комплекса в отличие от периода конца 80-х годов, когда разрабатывалась существующая сушильная техника, имеет характерные особенности. Основная масса сырья в настоящее время поступает на переработку в виде стланцевой тресты в рулонах. У такой тресты стебли имеют значительное варьирование длины и отличаются дезориентацией расположения в слое. В итоге при неизменной ширине сетчатого транспортера сушильной машины такая треста сохнет не эффективно. Из-за пустот на транспортере, неровноты по толщине слоя, часть сырья не досыхает. И наоборот, вблизи краёв слоя, расположенного на сетчатом транспортере, стебли подвер-

жены более интенсивной сушке. То есть вершиночные и комлевые концы пересушиваются, а средняя часть стеблей - не досушивается. Между тем, имена эта часть должна иметь лучшую декортикационную способность [9], т.е. обес-костриваться более эффективно. В результате наличия указанных недостатков существующего способа сушки уровень недоработанного волокна достигает 60%, выход длинного волокна снижается, что негативно влияет на рентабельность работы льнозаводов и всего льняного комплекса.

Анализ работ по изучению процесса трепания и условий нагружения стеблей в данном процессе [9]показывает, что в активных зонах трепания наибольшая энергия со стороны рабочих органов - бил трепальных барабанов -подводится к концевым участкам стеблей, что вызывает в этих зонах большее повреждение волокна в сравнению со средней частью прядей. Стремление к лучшему обескостриванию средней части волокон за счёт роста числа оборотов трепального барабана ведет к дополнительному росту волокнистых отходов из концевых участков стеблей. Таким образом, необходимо решение, позволяющее при существующей схеме трепания обеспечить лучшую проработку от костры средней части стеблей и уменьшение волокнистых отходов из их концевых участков.

При поиске соответствующих решений нами было обращено внимание на результаты работ [10, 11], связанных с обескостриванием льна: они свидетельствуют, что при изменении влажности тресты от 10 до 25%, наблюдается рост, а затем, после достижения максимума (при влажности ~ 20...24%) происходит снижение разрывной нагрузки. В то же время по данным этих же авторов известно, что с уменьшением влажности стеблей снижается содержание костры в трепаном льне. Эти данные подтверждены также и результатами наших исследований, приведенных в главе 2.

Результаты вышеуказанных работ, а также наших экспериментов и позволили предложить новый вариант термовлажностной обработки тресты на основе использования дифференцированной подсушки по длине стеблей. Суть его заключается в следующем. Средняя часть стеблей, с учетом её меньшего

нагружения при трепании и для лучшего удаления костры пересушивается, а

25

концевые участки - сохраняют влажность волокна на уровне 20...24%, что приведет к их лучшей сохранности при трепании. Данный эффект может быть достигнут за счет подвода сушильного агента преимущественно к срединным участкам стеблей или при использовании другого варианта взаимодействия теплоносителя со стеблями, например за счет сушки средней части при повышенной скорости теплоносителя.

1.3.2. Анализ известных и вновь предлагаемых способов сушки с позиций возможности дифференциации влажности по длине

стебля

Были проанализированы известные и вновь предлагаемые способы сушки, в отношении возможности реализации новой схемы сушки и дифференциации влажности по длине стебля.

В диссертационной работе Потарина A.A. [5] рассматривался новый способ сушки льняной тресты, так называемый ступенчатый способ сушки. Целью данного исследования являлась разработка конструкции воздухораспределительных устройств, позволяющих выровнять остаточную влажность по длине стеблей, с целью увеличения выхода длинного волокна.

Для создания равномерно просушенного слоя, как по высоте, так и по ширине предлагалось применить ступенчатую сушку, которая позволит сконцентрировать нагретый воздушный поток в соответствии с распределением влаги по длине стеблей. Комлевая часть, имеющая большие геометрические размеры, судя по всему, будет иметь и большее количество влаги по сравнению с вершинной, поэтому предполагалось сначала направить весь воздушный поток на комлевую, затем на среднюю и комлевую, а в конце на весь слой. Таким образом, получится три ступени сушки стеблевого льняного материала.

Поэтапный нагрев стеблей льня должен вызвать ускорение процесса сушки за счет возникновения осциллирующего режима. При ступенчатой

сушке слоя льнотресты наблюдается местный нагрев с чередованием энерго-

26

подвода, вызывающего специфическое воздействие на пространственно - временную эволюцию полей потенциалов внутреннего переноса, связи влаги с материалом, его структуру. То есть возникшая разность потенциалов интенсифицирует влагоперенос и сушку в целом. Из вышеизложенного следует, что применение ступенчатого воздействия теплового потока на стебли льнотресты позволит интенсифицировать процесс сушки материала без дополнительных затрат тепловой энергии.

Схема предлагаемой сушильной установки представлена на рис. 1.4.:

А. А

Рис. 1.4. Поперечный разрез сушильной установки А.с. №1523866

В данной схеме направляющая воздушного потока, расположенная в зоне сушки, имеет возможность плоскопараллельного перемещения относительно оси движения транспортера. В этом случае весь воздушный поток при перемещении направляющей вперед может быть сосредоточен на комлевой части. В среднем положении воздух направляется на комлевую и среднюю часть, в крайнем на весь слой сразу.

Аналогичное направление движения воздуха вдоль стеблей имеет и сушилка лубовыделителя ЛКЛ (рис. 1.5).

Реализация рассмотренных схем сушки направлена на выравнивание влажности по всей длине стебля, что противоречит вновь предлагаемому способу сушки с дифференциацией влажности по длине стебля, однако, идея с подводом теплоносителя к определенным участкам слоя выглядит интересной

и может быть использована в дальнейшем для создания новой сушильной машины.

Рис. 1.5. Сушилка лубовыделителя ЛКЛ

Для внедрения в производство предлагается также схема для сушки льнотресты патент РФ № 2298748 [12]. Внешний вид сушильной установки представлен на рис. 1.6.:

Рис. 1.6. Сушильная установка по патенту РФ № 2298748

Установка для сушки лубяного сырья содержит секционную теплоизолированную камеру 1, транспортер 2 с тяговыми цепями 3, сетчатый экран 4, установленный со стороны входа воздушного потока, перекрывное устройство 5, размещенное под транспортером 2, ограничительные стенки 6 с продольными направляющими 7, вентилятор 8 и калорифер 9.

Рис. 1.7. Сушильная установка патент РФ № 2298748

Ограничительные стенки 6 установлены в камере 1 параллельно и выполнены в виде одинакового количества полых цилиндров, расположенных друг над другом в вертикальной плоскости с возможностью циркуляции в них теплоносителя (пар, горячая вода). Они (ограничительные стенки 6) функционально выполняют, помимо своей непосредственной функции, роль нагревательных элементов - калориферов.

Задача, решаемая данным изобретением, заключается в повышении равномерности сушки лубяного сырья. Продольные направляющие, установленные с внутренней стороны ограничительных стенок, позволяют ограничить контакт высушиваемого слоя со стенками. Подбором материала направляющих силу трения между их поверхностью и слоем стеблей можно свести до минимума и обеспечить практически вертикальное положение стеблей в высушиваемом слое - обязательное условие равномерной и качественной сушки стеблей заявленной установкой.

Недостатками данной сушильной машины являются высокая металлоемкость, наличие турбулентности потока сушильного агента в зоне перекрыв-ного устройства, необходимость установки дополнительных механизмов для вертикального ориентирования слоя.

Схема не обеспечивает дифференциацию влажности по длине стебля и не дает возможности реализации предлагаемого способа сушки.

Часть указанных недостатков была устранена в установке для сушки

Рис. 1.8. Сушильная установка патент РФ №2390699

Установка для сушки сырья содержит секционную теплоизолированную камеру 1, транспортер 2 с тяговым гибким элементом 3 и колками 4, пере-крывное устройство 5, сетчатый экран 6, параллельные ограничительные стенки 7 с продольными направляющими 8, вентилятор 9 и калорифер 10.

Ограничительные стенки 7 установлены в горизонтальной плоскости, причем нижняя выполнена из двух частей с возможностью установки между ними транспортера 2 с тяговым гибким элементом 3, который снабжен фиксирующими колками 4, установленными в два ряда по его ширине.

А-А

Рис. 1.9. Сушильная установка патент РФ №2390699

Перекрывное устройство 5 выполнено в виде перехода с круглого на равное по площади прямоугольное сечение, состыкованного круглой частью с обечайкой вентилятора 9, а прямоугольной - с ограничительными стенками 7.

Предлагаемая установка позволяет транспортировать высушиваемый материал в горизонтальном положении, зафиксированном относительно ленты транспортера колками, параллельно направлению движения воздушного потока. В этих условиях воздушный поток через перекрывное устройство нагнетается в слой материала параллельно стеблям, со стороны комлевой части в ламинарном режиме, что способствует равномерности сушки и повышению качества сушки лубяного сырья.

Недостатками являются сложность конструкции, высокая металлоемкость за счет размещения вентиляторов и калориферов внутри теплоизолированной камеры, отсутствие возможности подачи сушильного агента преимущественно в среднюю часть слоя, невозможно осуществить дифференциацию влажности по длине стебля.

Рассмотрим также установку для сушки льна патент РФ № 2426048 [14].

Установка для сушки лубяного сырья содержит секционную теплоизолированную камеру 1, снабженную основным горизонтально расположенным транспортером 2, регулировочным транспортером 3, перекрывным устройством 4, вентилятором 5 и калорифером 6. Регулировочный транспортер 3 перемещается по направляющим 7 и имеет возможность изменения высоты подъема над горизонтальной плоскостью основного транспортера 2 и угла наклона в поперечной плоскости основного транспортера 2 в направлении движения теплоносителя от вентилятора 5.

Применение в теплоизолированной камере 1 установленного над основным горизонтально расположенным транспортером 2 регулировочного транспортера 3, имеющего возможность изменения высоты подъема над горизонтальной плоскостью основного транспортера 2 и угла наклона основного транспортера 2 в направлении движения теплоносителя, исключает неэффективные потери теплоносителя, обеспечивает регулирование процесса, что повышает эффективность и равномерность сушки лубяного сырья.

31

Фиг. 2

Рис. 1.10. Сушильная установка патент РФ № 2426048

Недостатками данной конструкции являются сложность исполнения, возникновение турбулентных потоков сушильного агента вдоль перекрывного устройства, и, как следствие, неравномерность сушки по длине стебля. Реализовать предлагаемую схему сушки в условиях данной конструкции также невозможно.

Также в 2010 году была предложена установка для сушки льняной тресты патент РФ 2426964, рис.1.11, 1.12 [15].

2

Загрузка \А гент сушки материала гГ

Ч

i т

i í

/

Воздух на рециркуляцию --I

М

5

I I

J-

\ i I

р

\

Выгрузка

\

Отработанный йоздух

Заключение диссертации по теме «Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)», Васильев, Юрий Витальевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Анализ известных способов термовлажностной подготовки стланцевой льняной тресты к её механической обработке в условиях повышенного варьирования свойств льна и роста цен на энергоносители выявил несовершенство существующих на практике сушильных машин: нерациональное использование теплоносителя, большие габариты и масса. Применяемые на практике и разработанные ранее схемы сушки льнотресты требуют использования теплоизолирующих камер и не обеспечивают рационального распределения остаточной влаги по длине стеблей.

2. Предложен новый подход к моделированию процессов конвективной сушки слоевых материалов с использованием САЕ-системы АЫБУБ на основе принципа гомогенизации и критериального уравнения массообмена, что открывает новые возможности для расчета и конструирования сушильных машин.

3. Обоснована целесообразность изменения прочностных и декортикаци-онных свойств по длине стеблей тресты в соответствии с изменением энергетических затрат на их обескостривание по высоте активной зоны (поля трепания) трепальной машины.

4. Экспериментально подтверждено, что улучшение технологических свойств льняной тресты возможно в процессе термовлажностной подготовки стеблей путем дифференцированного распределения остаточной влажности по их длине за счет недосушивания концевых участков стеблей и пересушивания их средней части.

5. Разработана компьютерная модель процесса конвективной сушки льняной тресты, учитывающая параметры технологического процесса, геометрию сушильной камеры и способ подачи сушильного агента, фильтрационные характеристики слоя тресты с учетом их неоднородности, включающая возможность оптимизации параметров оборудования, слоя и процесса сушки, которая может использоваться для модернизации существующей и разработки новой техники для сушки лубоволокнистых материалов.

6. Оценка адекватности модели показала, что отклонение расчетного времени сушки образца льняной тресты от данных эксперимента при плотности слоя 20-80 кг/мЗ и скорости воздуха 0,73-2,5 м/с не превышает 30%, а при плотности слоя не менее 40 кг/мЗ, используемой на практике, снижается до 15%.

7. Моделирование процесса сушки тресты с чисто продольной подачей теплоносителя показало невозможность получения необходимого для улучшения технологических свойств тресты распределения влажности по длине стеблей.

8. Организация подвода теплоносителя в процессе сушки непосредственно к центральной части формирующих слой стеблей, с поджатием слоя в центральной части и чередованием верхней и нижней подачи в смежных секциях сушильной машины позволяет обеспечить требуемую дифференциацию распределения влажности по длине стеблей. По данным вычислительного эксперимента, при использовании данной схемы влажность концевых участков стеблей после сушки сохраняется на уровне 11,4—11,7%, при влажности срединных участков 5,5-5,9%.

9. Увеличение степени рециркуляции для предлагаемой схемы сушки целесообразно до величины 3-3,5, т.к. дальнейшее ее повышение не приводит к существенному снижению энергозатрат, увеличивая время сушки.

10. Определена оптимальная толщина слоя тресты при сушке по предлагаемой схеме, составляющая 150-160 мм, обеспечивающая минимум затрат на сушку единицы массы тресты.

11. При оценке технологической эффективности от применения новой схемы сушки льнотресты на экспериментальном стенде установлена возможность увеличения выхода длинного волокна на 1% (абс.) при обеспечении массовой доли костры на уровне стандартных норм.

12. Расчетный экономической от использования новой сушильной машины, реализующей дифференциацию подсушки по длине стеблей, составляет в условиях одноагрегатного льнозавода 1 937,95 тыс. руб. (или в расчете на одну тонну тресты 180 рублей). При этом срок окупаемости новой машины составит не более одного года.

13. По результатам проведённых исследований, разработок и их проверок для практического использования предложены: компьютерная модель процесса сушки слоевых материалов для обоснования рациональных параметров процесса и конструкции машины; новые технологические схемы рабочих зон модульной сушильной машины, исключающих использование теплоизолирующих камер, различные варианты подачи и обеспечения параметров теплоносителя; рекомендации для проектирования новой сушильной машины в условиях ОАО «Ивановский механический завод им. Г.К. Королёва».

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Васильев, Юрий Витальевич, 2013 год

Библиографический список

1. Новиков Э.В. Оборудование для сушки лубоволокнистых материалов: конструкции и расчёты : учебное пособие /Э.В.Новиков. - Кострома: Изд-во КГТУ, 2009.-123 с.

2. Сумётов В.А. Сушка и увлажнение лубоволокнистых материалов /В.А.Сумётов- М.: Легкая индустрия, 1980.-336 с.

3. Ковалев М.М. Энергосберегающая технология сушки льняной тресты / М.М. Ковалев, А.П. Апыхин // Достижения науки и техники АПК. -2007. - №4

4. Хомутский Н.Д. Исследование процесса сушки лубоволокнистых материалов: диссертация доктора техн. наук / Хомутский Николай Дмитриевич. - М., 1964. - 412 с.

5. Потарин A.A. Оптимизация процесса конвективного способа сушки стеблевого слоя льняной тресты: диссертация кандидата техн. наук / Потарин Александр Анатольевич. - Кострома, 1990. - 234 с.

6. Отчет об итогах научной и производственной деятельности ГНУ ВНИПТИМЛ за 2004г. - Россельхозакадемия, Тверь, 2004

7. Справочник по заводской первичной обработке льна / под редакцией В.Н. Храмцова. -М.: Легпищепром, 1984

8. Морозов C.B. Сушка лубоволокнистых материалов: учебник /C.B. Морозов. -М.:Легкая индустрия, 1984

9. Бойко C.B., Пашин Е.Л. Теоретические основы повышения эффективности процесса трепания недоработанного льняного волокна // Монография: - Кострома, КГТУ-ВНИИЛК, 2008. - 213 с.

10. Благовещенский В.П. Технологическое значение влажности льняной тресты: Автореф. дисс.. .к.т.н. - Кострома, 1962. - 15 с.

11. Волков В.В. Исследование технологического значения влажности стеблей льна в процессе лубовыделения: Дисс... к.т.н. - Смоленск, 1970. -150 с.

12. Пат. 2298748 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки лубяного сырья / А.П. Апыхин, М.М. Ковалев, Б.Н. Матвеев. -Опубл. 10.05.2007.

13. Пат. 2390699 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки лубяного сырья / А.П. Апыхин, М.М. Ковалев, Б.Н. Матвеев. -Опубл. 27.05.2010.

14. Пат. 2426048 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки лубяного сырья / В.А. Романов, A.B. Безбабченко, Э.В. Новиков, М.М. Ковалев, А.П. Апыхин. - Опубл. 10.08.2011.

15. Пат. 2426964 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки лубяного сырья / В.А. Романов, A.B. Безбабченко, Э.В. Новиков, М.М. Ковалев, А.П. Апыхин. - Опубл. 20.08.2011.

16. Лыков A.B. Теория сушки. Изд. 2-е, перераб-е и доп-е, М.,: Энергия, 1968. 472 с

17. Хомуцкий Н.Д. Критериальные уравнения массообмена для тонких лу-боволокнистых материалов /Н.Д.Хомуцкий //Изв.Вузов. Технология текстильной промышленности. - 1964.-№5. - С.27.

18. Сажин Б.С. Основы техники сушки/ Б.С.Сажин. - М.: Химия, 1984. -320 с.

19. Хомуцкий Н.Д. Относительная скорость сушки тонких лубоволокни-стых материалов /Н.Д.Хомуцкий //Изв.Вузов. Технология текстильной промышленности. - 1963.-№2. - С.46-53.

20. Пашин Е.Л. Возможности автоматизации управлением работой трепальных машин при переработке льна [Текст] / Е.Л. Пашин ; ВНИИ лубяных культур. - Глухов, 1993. - 24 с. - Деп. в УкрИНТЭИ 11.01.1993. №33 Ук. 93.

21. Дроздов Ю.В. Разработка автоматической системы контроля и управления положением слоя стеблей при получении трёпаного льна [Текст] : дис. ... канд. техн. Наук / Дроздов Ю.В. - Кострома, 2004.

22. Ефремов A.C. Оптимизация процесса трепания при обработке льнотресты в зависимости от её влажности и отделяемости [Текст] : дис. ... канд. техн. наук / Петров С.С. - Кострома, 2008.

23. Бойко C.B. Теоретические и технические основы повышения эффективности процесса трепания недоработанного льняного волокна [Текст] : дис. ... докт. техн. наук / Бойко C.B. - М., 2008.

24. Городов В.В, Лазарева С.Е., Лунёв И.Я. и др. Испытания лубоволок-нистых материалов // М., Легкая индустрия, 1969. - 208 с.

25. Васильев Ю.В. Зависимость прочностных и декортикационных свойств льняной тресты от влажности, степени вылежки стеблей и зоны по из длине. / Васильев Ю. В, Пашин Е.Л., Киселев Н.В. // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2010. —№?. -С.?-?

26. Круглий И.И., Пашин Е.Л. Повышение эффективности льняного комплекса АПК: Рекомендации. - М.: ФГНУ Росинформагротех, 2007.

27. Васильев Ю.В. Компьютерная модель сушки слоя льняной тресты / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Изв. Вузов. Технология текстильной промышленности. -2010. -№5. -С.28-32.

28. Васильев Ю.В. Компьютерная модель сушки слоя льняной тресты в зоне сушильной машины / Ю.В. Васильев, Н.В. Киселёв, Е.Л.Пашин // В сб. мат. Всероссийской научно-практической конференции «Реинжиниринг технологических, организационных и управленческих процессов как основа модернизации экономики регионов».- Кострома: изд-во КГУ им. Н.А.Некрасова,- 2010.- С.46

29. Справочное пособие. Влажный воздух. НП «АВОК». [Электронный ресурс] http://www.complexdoc.ru/ntdtext/54614112

30. Техническая термодинамика /под ред. В.И.Крутова - М.: Высшая школа, 1981, с. 167, ф.426

31. Гаврилова А.Н. Аэродинамическое сопротивление льносоломы при горизонтальном расположении стеблей / А.Н.Гаврилова //Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.-1972.-№2

32. Гаврилова А.Н. Уравнение для определения гидравлического сопротивления льносоломы при вертикальном расположении стеблей / А.Н.Гаврилова // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности.-! 968.-№5

33. Автоматизация исследования в среде LAB VIEW процесса сушки льняной тресты / Васильев Ю.В., Киселев Н.В., Пашин Е.Л.. Материалы Всероссийской научно-практической конф. «Производственная инфраструктура: экономические, технико-технологические, организационно-управленческие и информационные аспекты», Кострома, КГУ им.Н.А.Некрасова, 27-28 мая 2011 г., с.25-32

34. Humidity Formulas [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.gorhamschaffler.com/humidity_formulas.htm

35. Калиткин H.H. Численные методы/ Н.Н.Калиткин. - М.:Наука, 1978— 512 с.

36. Васильев Ю.В. Сравнительная оценка способов подачи воздуха в слой льняной тресты при конвективной сушке / Ю.В.Васильев, Н.В.Киселев, Е.Л.Пашин // Вестник КГТУ. - Кострома: Изд-во КГТУ, -2010.-№1

37. Пат. 2431095 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки льнотресты / Ю.В. Васильев, И.И. Круглий, A.M. Крапостин, Н.В. Киселев, Е.Л. Пашин, В.М. Каравайков. - Опубл. 10.10.2011.

38. Пат. 2430319 Российская Федерация, МПК F 26 В 17/04. Установка для сушки льняной тресты /Ю.В. Васильев, A.M. Крапостин, Н.В. Киселев, Е.Л. Пашин. - Опубл. 27.09.2011.

39. Пашин Е.Л. Разработка экспериментального стенда для изучения процесса сушки тресты и отходов трепания льна / Е.Л.Пашин, Н.В.Киселев, Ю.В.Васильев, Е.Э.Иванов //Вестник КГТУ. - Кострома: КГТУ, 2012.-№2 (29), с. 14... 17.

Бухарина Е.А. Методика экономического обоснования строительства и реконструкции льнозавода: учебное пособие / Е.А. Бухарина, О.Б. Андреева. - Кострома: Изд-во Костром. Гос. Технол. ун-та, 2007. - 69с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Характеристики датчиков температуры TMP 37

ТМР35/ШР36ЛМР37

SPECIFICATIONS

V, = 2.7 V to 5.5 V, -40°С fi TA s +125°C, unless otherwise noted.

Table 1.

Parameter' Symbol Tast Condltlora/Commanti Mil) тур Max Unit

ACCURACY

TMP35/TMP3&TMP37 (F Grade) T* = 25^C ±1 ±2 "C

TMP35/IMP3&OMP37 (G Grade) T» = 25t ±1 ±3 °C

TMP3S/TMP36T*IP37 (F Grade) Over rated temperature ±2 ±3 •c

TMP3VIMP3&rTMP37 (G Grade) Over rated tempe rature ±2 ±4 «C

State Factor. TMP35 10"CsT»sl25t 10 mV/°C

Scale Factor, TMP36 10 IIWC

Scale Factor, TMP37 20 mV/°C

StfiTiSlOOt 20 mW°C

iiJVsVsfiSSV

Load Regulation OjlAsksSOpA

-OTCsT,s+10St 6 20 пЛ/рА

25 60 nfCJpA

Power Supply Rejection Ratio PSRR T« = 25"C 30 100 nfCfll

3i>Vs:Vss5.5V 50 nrtTV

Linearity OS °C

Long-Term Stability T«= 150°Cfor 1 kHz 0.4

SHUTDOWN

Ld$c High Input Voltage Vm Vs = 2.7V 1.8 V

Logic Low Input Voltage Vi Vs = 5iV 400 irtV

OUTPUT

TMP35 Output Voltage T« = 25t 250 mV

TMP36 Output Voltage T« = 2S-C 750 mV

TMP37 Output Voltage T« = 2St 500 mV

Output Voltage Range 100 2000 mV

Output Load Current I 0 50 MA

Short-Cinult Current fee Mote 2 250 MA

CapadOve Load Driving & No oscillations1 1000 10000 Pf

Device Turn-On Time Output within ±1°C,100kflj|100pFloarf! OS 1 ms

POWER SUPPLY

Supply Range Vs 2.7 55 V

Supply Current far (ON) Unloaded 50 MA

Supply Current (Shutdown) Is» (OFF) Unloaded 001 0.5 pA

1 Does not consider enon caused by seftlieattrig. 1 Guaranteed but not tested.