Search

Цеоліти широко використовуються у багатьох галузях промисловості: у водоочисних приладах у якості адсорбентів, іонообмінників, молекулярних сит, у вакуумних насосах сорбційного типу. Також цеоліти використовують у якості каталізаторів багатьох процесів нафтохімії і нафтопереробки. Для ефективного застосування цеолітів необхідно вибрати не тільки правильний тип цеоліту, а й організувати їх регенерацію, тобто видалення вологи, яка здійснюється у процесі сушіння. В даний час сушіння цеолітів здійснюється за використання гарячого повітря, яке нагрівається від електричного нагрівача, або використовується відпрацьоване тепло промислових підприємств. Застосування мікрохвильового нагрівання якісно змінює процес десорбції. Зазначається, що застосування мікрохвильового нагріву дозволяє вести процес набагато швидше, чистіше та з нижчою енергоємністю порівняно з традиційними методами. Крім того, мікрохвильове сушіння може сприяти зменшенню втрати цеоліту. Проведено дослідження кінетики циклічного та безперервного мікрохвильового сушіння цеоліту 4А з насипною щільністю ρ = 780 кг/м3 та рівноважним вологовмістом 13,4 %. Представлено методику експериментальних досліджень та описано експериментальне обладнання. Наведено результати експериментальних досліджень десорбції цеоліту при мікрохвильовому підведенні енергії до зразків з масою 100, 200 та 300 г. Проведено порівняльний аналіз кривих зміни вологовмісту та температури за часом. Наведено результати розрахунків основних теплових характеристик процесу сушіння: теплоти випаровування вологи, теплоти нагрівання матеріалу, корисного теплового потоку, ККД. Проаналізовано можливі причини перерозподілу теплових потоків на випаровування та нагрівання в процесі сушіння. Хід кривих ККД вказує на зміну діелектричних характеристик цеоліту в процесі сушіння

У статті досліджуються процеси сушіння щільного шару зернових культур, таких як пшениця, ячмінь, овес, гречка при мікрохвильовому нагріванні. З метою обґрунтування вибору способу підведення мікрохвильової енергії вивчалося безперервне і переривчасте (осцилююче) підведення за однакових умов. Наведено опис експериментальної установки, що дозволяє проводити дослідження нагріву сипучих матеріалів при мікрохвильовій, мікрохвильово-конвективній та конвективній сушці. Представлено методику оцінки теплового ККД мікрохвильової камери. Встановлено зміну ходу залежності ККД від маси завантаження та вихід на граничне значення, після якого зростання маси не впливає на ККД. Наведено результати дослідження температури та вмісту вологи при сушінні зернових матеріалів у мікрохвильовому полі. Отримано залежності середньоінтегральних вмістів вологи і температур зерна від часу при різних масах зразка. Зі збільшенням маси тривалість процесу при однаковому вологозніманні зростає, а температура матеріалу знижується. Показано, що при мікрохвильовому теплопідведенні спостерігаються періоди прогріву, постійної та падаючої швидкостей сушіння, характерні і за інших способів теплопідведення. На підставі даних про розподіл температур і вмісту вологи в трьох- і чотиришарових зразках розрахований коефіцієнт ослаблення мікрохвильової енергії в шарі. Показана суттєва нерівномірність вмісту вологи і температур за товщиною зразка в умовах вологонепроникної основи експериментального осередку. Наведено результати зіставлення швидкості сушіння, питомих витрат енергії та кінцевих температур шару при мікрохвильовому та пульсуючому мікрохвильовому підведенні енергії. На підставі даних про розподіл температур і вмісту вологи в трьох- і чотиришарових зразках розрахований коефіцієнт ослаблення мікрохвильової енергії в шарі

Цеоліти широко використовуються у багатьох галузях промисловості: у водоочисних приладах у якості адсорбентів, іонообмінників, молекулярних сит, у вакуумних насосах сорбційного типу. Також цеоліти використовують у якості каталізаторів багатьох процесів нафтохімії і нафтопереробки. Інноваційним застосуванням цеолітів є термохімічна акумуляція теплоти, що дозволяє зробити внесок у вирішення питання енергозбереження та оптимального використання ресурсів. Метод акумуляції тепла із застосуванням цеолітів ґрунтується на використанні тепла, пов'язаного з адсорбцією та десорбцією. Для ефективного застосування цеолітів у термохімічних аккумуляторах теплоти необхідно вибрати не тільки правильний тип цеоліту, а й організувати їх регенерацію. Стадія регенерації безпосередньо пов'язана з видаленням вологи з цеолітів, яка здійснюється у процесі сушіння. Сорбційна здатність суттєво зростає під час мікрохвильового сушіння. Використання мікрохвильового нагріву дозволяє проводити процес набагато швидше, чистіше та з меншими енерговитратами порівняно з традиційними методами. Аналітично досліджується процес регенерації цеолітів 4А і 13Х при мікрохвильовому сушінні. На підставі аналітичного огляду літератури визначено фізичні та діелектричні характеристики цеолітів, необхідні для проведення розрахунків. Досліджено температурне поле в масиві цеоліту на різній відстані від поверхні, визначено вплив позитивного (потужність мікрохвильового поля) та негативного (зумовленого випаром вологи) джерела теплоти. Встановлено вплив типу цеоліту (NaX, NaA1, NaA2, EST-10, кліноптилоліт) на інтенсивність нагрівання. Показано вплив коефіцієнта тепловіддачі на температуру поверхні масиву. Розрахунки підтверджують, що математична модель чітко відображає вплив фізичних властивостей на розподіл температури у шарі цеоліту

Аналітично досліджується нагрівання щільного шару сипких (гранульованих) матеріалів у мікро­хвильовому полі. Представлено математичну модель процесу сушіння у вигляді диференціальних рівнянь переносу стосовно необмеженої пластини. Модель враховує ослаблення впливу внутрішніх джерел у процесі сушіння за рахунок зміни діелектричних характеристик вологого матеріалу. Враховується, що втрата вологи у матеріалі підпорядковується експоненційному закону. Розглянуто фізичний сенс складових рівнянь перенесення теплоти та маси. Описано процедуру отримання розрахункових залежностей для визначення середньої температури та вмісту вологості шару за граничних умов третього роду (тепловіддача на границі). Отримані залежності дають можливість розраховувати значення вмісту вологи і температури матеріалу при мікрохвильовому нагріванні. Проведена апробація математичної моделі сушіння щільного шару сипкого матеріалу при різних значеннях коефіцієнта тепловіддачі і питомої потужності мікрохвильового поля. Наведено результати зіставлення розрахункових даних з результатами експериментів, які демонструють зміну температури та вмісту вологи в часі. Показано, що розрахункові та експериментальні дані задовільно сходяться. Зазначається, що експериментальні криві свідчать про наявність автоколивального процесу зміни температури при сушінні, що пояснюється дифузійним опором матеріалу виходу вологи. Сумісність експериментальних та розрахункових результатів свідчить про відповідність математичної моделі реальним процесам перенесення теплоти та вологи при нагріванні шару матеріалу в мікрохвильовому полі. Апробація аналітичних залежностей для середньої температури шару та вологовмісту дозволяє стверджувати, що їх можна реко­мендувати для оцінки технологічних параметрів процесів перенесення теплоти та вологи при нагріванні шару матеріалу в мікрохвильовому полі

У роботі аналізуються математичні моделі, що представляють нагрівання тіл у мікрохвильовому електромагнітному полі з урахуванням масовіддачі, наприклад, при випаровуванні вологи. Дослідження ґрунтуються на підходах, запропонованих О.В. Ликовим, в основі яких лежить рівняння теплопровідності з урахуванням внутрішніх джерел теплоти, які можуть бути як позитивними, так і негативними. Об’ємний характер нагрівання матеріалу в мікрохвильовому полі дозволяє розглядати матеріал як середовище, у якому діють внутрішні позитивні джерела теплоти. Негативне джерело теплоти пов'язане з потоком вологи, що випарувалася. Розглядаються моделі, що описують теплопровідність у напівобмеженому масиві при граничних умовах I і III роду. Рішення моделей у неявному (диференціальному) вигляді привело до одержання залежностей для розрахунку локальних температур у тілі. Проведено аналіз розрахункових даних по розподілу вологовмісту й температури матеріалу в процесі сушіння при мікрохвильовому підведенні енергії. Представлено результати розрахунків при різних значеннях коефіцієнтів тепловіддачі, питомої потужності магнетронів, коефіцієнта температуропровідності матеріалу. Отримано відповідність розрахун­кових значень реальним фізичним процесам. У той же час виявлені області, для яких розрахунки не відповідають реальній фізичній картині. Визначені обмеження по застосовності по питомій щільності теплового потоку й коефіцієнту тепловіддачі. Аналітично досліджена середня температура тіла з безперервно діючими джерелами теплоти при граничних умовах III роду. Установлено, що для одержання достовірних даних по температурах матеріалу по аналітичним залежностям, отриманим для середньої безрозмірної надлишкової температури, потрібне виконання умови tc > t0 (температура навколишнього середовища вище температури матеріалу)

Досліджуються математичні моделі нагрівання матеріалів при дії внутрішніх джерел теплоти. Представлено модель теплопровідності, у якій дія мікрохвильового поля враховується як позитивне внутрішнє джерело теплоти. Визначається, що доцільність одержання аналітичних рішень пов'язана із практичним інтересом до мікрохвильового сушіння. Інформація про розподіл температури в матеріалі важлива для різних технологічних процесів, наприклад, сушіння зерна. Розглядається напівобмежений масив, температура якого в початковий момент часу у всіх точках однакова. Прийнято однокомпонентну модель, відповідно до якої шар розглядається як квазігомогене середовище з ефективними характеристиками. Негативне джерело теплоти враховує частку енергії, обумовлену потоком вологи випаруваної при сушінні матеріалу. Приймається експонентний характер зміни інтенсивності позитивного та негативного джерела по товщині шару. Для рішення рівняння теплопровідності застосований метод інтегрального перетворення Лапласа. Рішення диференціального рівняння теплопровідності з початковими й граничними умовами І роду дозволило одержати формулу для розрахунку температури напівобмеженого масиву, що застосовно для умов, коли температура навколишнього середовища менше температури матеріалу. Ця умова відображає реальний фізичний процес мікрохвильового нагрівання. Аналізуються результати розрахунків температури води та щільного шару зерна пшениці залежно від тривалості дії мікрохвильового поля і його питомої потужності. Показано, що для одержання достовірних результатів важливим показником є значення коефіцієнта корисної дії мікрохвильової камери. Проведені розрахунки вологовмісту й температури шару зерна пшениці для періоду постійної швидкості сушіння. Отримана залежність може застосовуватися при аналізі впливу тривалості нагрівання, вхідної потужності й початкових температур на розподіл температури по товщині шару

Представлены результаты аналитического исследования процесса нагрева диэлектрического материала в микроволновом поле. Применяемые зависимости для расчета температур получены на основе решений математических моделей теплопроводности с учетом внутренних источников теплоты, положительного, обусловленного действием микроволнового поля, и отрицательного, связанного с испарением влаги. На основе анализа кинетики нагрева при различных начальных условиях определены области применимости аналитических зависимостей для расчета локальных и средних температур.

Проведено експеріментальне дослідження теплових полів морозильного ларя з моніторингом температур по корпусі теплоізолюючих огороджень при роботі системи. Описано теплові поля ларя при пікових навантаженнях. Обґрунтовано теплові навантаження на корпус в залежності від будови морозильного ларя на прикладі моделі M400S+.

Проведено аналіз виробництва і роботи морозильного ларя з моніторингом температур та енергозатратами системи при отримання штучного холоду. Описані технічні характеристики торгівельного холодильника моделі М400S+. Показана доцільність створення комплексної моделі розрахунку торгового холодильного обладнання, для підвищення його ефективності та скорочення часу на проектування.

В работе приведены результаты исследования кинетики сушки плотного слоя зерновых материа- лов в микроволновом поле. Показано, что изменения влагосодержания и температуры во времени соответствуют кривым, характерным для сушки коллоидных капиллярно-пористых тел при дру- гих способах подвода теплоты. Данные по скорости сушки для всех исследованных материалов обобщены единой зависимостью. Представленный в работе комплекс эмпирических формул поз- воляет проводить расчеты влагосодержания и температуры в зависимости от заданной выход- ной мощности магнетрона, массы загрузки и времени. Определено, что скорость сушки в микро- волновом поле существенно превышает значения, получаемые при других способах подвода теп- лоты.

Отримані експериментальні данні про густину та в’язкість сумішей синтетичного мастила ISO 10 з хладоном R134а у діапазоні температур від 273 до 353К та при масової концентрації мастила від 0,7 до 1. В’язкість сумішей мастило-хладон в рідинній фазі моделюється за допомогою модифікованого метода твердих сфер. Приведено порівняння отриманих результатів розрахунку з експериментальними даними

Запропонована математична модель, яка враховує інерційну та термодинамічну складові осциляції бульбашок, теплообмінні процеси у рідині, теплообмін на границі бульбашки. Проведено дослідження динамічних характеристик газопарових бульбашок різних розмірів. Після виконаних розрахунків побудовано графіки зміни розміру бульбашки, її температури, швидкості руху, тиску парогазового середовища всередині бульбашки в часі. Встановлено, що кожен розмір бульбашок має свою частоту осциляцій. Розраховано швидкість гідратоутворення і встановлено, що вона набуває максимальних значень під час розігріву газового середовища всередині бульбашки. Поступово у в’язкій рідині осциляції затухають і процес гідратоутворення підтримується за рахунок відведення теплоти у зовнішні шари рідини. За термодинамічними характеристиками поверхні контакту рідкої та газоподібної фаз визначено кількість утвореного газового гідрату. Результати досліджень можуть застосовуватися для оптимізації різноманітних технологічних процесів, пов’язаних з кипінням, спученням матеріалів, утворенням газових гідратів та кавітацією у рідині