DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2021.51.3-14
Математична модель теплонасосної системи охолодження матеріалу після сушіння і термообробки
Об авторах
Б.І. Котов, професор, доктор технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0001-6369-3025
Р.А. Калініченко, доцент, кандидат технічних наук, ВП НУБіП України «Ніжинський агротехнічний інститут», м.Ніжин, Україна, ORCID ID: 0000-0001-9325-1551
Ю.І. Панцир, доцент, кандидат технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0003-2969-1936
І.Д. Герасимчуко, доцент, кандидат технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0002-4304-4447
В.О. Грищенко, кандидат технічних наук, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, ORCID ID: 0000-0001-7789-3650
Анотація
В статті розглядається питання підвищення ефективності функціонування охолоджувачів нагрітого в процесі сушіння матеріалу шляхом використання теплонасосної установки для вироблення штучного холоду. Запропоновано схему використання теплового нассу в комплексі із сушильною установкою і виносним охолоджувачем матеріалу. Сформульовано математичний опис стаціонарних режимів функціонування сушильної установки, охолоджувача матеріалу та елементів теплового насосу на основі парокомпресорної холодильної установки.
Ключові слова
сушильна установка, охолоджувач матеріалу, тепловий насос, компресор, конденсатор, повітроохолоджувач
Повний текст:
PDF
References
Stankevich, G.N., Shapovalenko, O.I., Strahova, T.V., Petrunja, B.M., Jakovenko, A.I. & Ostapchuk, M.V. et al. (1997). Instrukcija po sushke prodovol'stvennogo, kormovogo zerna, semjan maslichnyh kul'tur i jekspluatacii zernosushilok [Instructions for drying food, feed grains, oilseeds and operation of grain dryers]. Odesa: “ARD-LTD” [in Russian].
Kurhans'kyj, O.D. & Kotov, B.I. (2016). Analiz sposobiv okholodzhennia zernovoho materialu [The analysis of the grain material cooling ways]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, Energy, Transport AIC, 2(94), 49– 52 [in Ukrainian].
Kotov, B.I., Kalinichenko, R.A. & Kurhans'kyj, O.D. (2017). Teplo i masoobmin pry sushinni i okholodzhenni zernovoho materialu u schil'nomu rukhomomu shari [Heat and mass transfer in drying and cooling]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, Energy, Transport AIC, 1, 93–95 [in Ukrainian].
Kotov, B.I., Kalinichenko, R.A., Kurhanskyj, O.D., Stepanenko, S.P. & Shvydia, V.O.. (2016). Teoretychni doslidzhennia protsesu okholodzhennia zernovoho materialu pry peremischenni u vibrovidtsentrovomu shari [Theoretical research the cooling process of grain material when moving in layer vibrocentrifugal]. Konstrujuvannja, vyrobnyctvo ta ekspluatacija silʹsʹkohospodarsʹkyx mashyn – Design, manufacture and operation of agricultural machinery, Vol. 46, 54-60 [in Ukrainian].
Kalinichenko, R.A. & Kotov, B.I. (2018). Matematychne modeliuvannia statsionarnykh rezhymiv ustanovok dlia okholodzhennia i nahrivu dyspersnykh sil's'kohospodars'kykh materialiv [Mathematical modeling of stationary modes of installations for cooling and heating of dispersed agricultural materials]. Mekhanizatsiia ta elektryfikatsiia sil's'koho hospodarstva – Mechanization and electrification of agriculture, Vol. 8, 97–104 [in Ukrainian].
B.I. Kotov, R.A. Kalinichenko, A.V. Rud', S.M. Hrushets'kyj (2021). Vyznachennia shliakhiv pidvyschennia efektyvnosti okholodzhennia zerna pislia susharok i termoobrobok [Increase the efficiency of grain cooling after drying and heat treatment]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, Energy, Transport AIC, 2(13), 111– 120 [in Ukrainian].
Altuhova, T.A. & Shuhanov, S.N. (2013). Jeksperimental'nye issledovanija raboty vihrevogo ohladitelja zerna s pomoshh'ju polnofaktornogo jeksperimenta [Experimental studies of the operation of a vortex grain cooler using a full-factorial experiment]. Vestnik AltGAU – Bulletin of AltSPU, 9, 99–102 [in Russian].
Stankevich, G.N., Petrunja, V.N. (2003). Tehnika i tehnologija ispol'zovanija iskusstvenno ohlazhdennogo vozduha v processe hranenija zerna [Technique and technology for the use of artificially cooled air during grain storage]. Hranenie i pererabotka zerna – Storage and processing of grain, 3, 52–53 [in Russian].
Hryschenko, V.O. & Kotov, B.I. (2016). Matematychne modeliuvannia i rozrakhunok dynamichnykh rezhymiv povitrookholodzhuvacha dlia okholodzhennia zerna ta zberihannia [Mathematical modeling and calculation of air coolers dynamic mode cooling grain storage]. Naukovyj visnyk Natsional'noho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: Tekhnika ta enerhetyka APK – Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series: Engineering and Energy AIC, Vol. 252, 108–114 [in Ukrainian].
Chajchenec, N.S. (1989). Optimal'noe proektirovanie teplonasosnyh sushil'nyh ustanovok [Optimal design of heat pump dryers]. Holodil'naja tehnika – Refrigeration technology, 2, 46–50. [in Russian].
Kotov, B.I., Kalinichenko, R.A. & Lipunov, M.I. (2012). Analitychne vyznachennia dynamichnykh teplovolohisnykh rezhymiv zernosusharok bezperervnoi dii [Analytical dependences for determining the parameters of the drying process at the output of grain dryers]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn: zahal'noderzh. mizhvid. nauk.-tekhn. zb. – Design, manufacture and operation of agricultural machinery, Vol. 42, part. 2, 17–23 [in Ukrainian].
Amerhanov, R.A. (2003). Optimizacija sel'skohozjajstvennyh jenergeticheskih ustanovok s ispol'zovaniem vozobnovljaemyh vidov jenergii [Optimization of agricultural power plants using renewable energy]. Moskva: Kolos [in Russian].
Nikul'shyn, V.R. & Vysochyn, V.V. (2014). Teplovi nasosy ta kondytsionery [Heat pumps and air conditioners]. O. : Media Art [in Ukrainian].
Hoshtarija, A.G. (1973). Razrabotka i jeksperimental'noe izuchenie processa teplonasosnogo teplosnabzhenija chaefiksacionnyh i chaesushil'nyh agregatov i teplotehnicheskoe issledovanie nizkotemperaturnogo hranenija chajnogo lista [Development and experimental study of the process of heat pump heat supply of tea-fixing and tea-drying units and thermotechnical study of low-temperature storage of tea leaves] : Extended abstract of candidate's theesis. Gruz. politehn. in-t. Tb. [in Russian].
Пристатейна бібліографія
- Инструкция по сушке продовольственного, кормового зерна, семян масличных культур и эксплуатации зерносушилок / Г.Н. Станкевич и др. Одеса: “АРД-ЛТД”, 1997. 72 с.
- Курганський О.Д., Котов Б.І. Аналіз способів охолодження зернового матеріалу. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2016. № 2(94). С. 49– 52.
- Котов Б.І., Калініченко Р.А., Курганський О.Д. Тепло і масообмін при сушінні і охолодженні зернового матеріалу у щільному рухомому шарі . Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2017. № 1. С. 93–95.
- Теоретичні дослідження процесу охолодження зернового матеріалу при переміщенні у вібровідцентровому шарі / Б.І. Котов, Р.А. Калініченко, О.Д. Курганский, С.П. Степаненко, В.О. Швидя. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2016. Вип. 46. С. 54-60.
- Калініченко Р.А., Котов, Б.І. Математичне моделювання стаціонарних режимів установок для охолодження і нагріву дисперсних сільськогосподарських матеріалів. Механізація та електрифікація сільського господарства. 2018. Вип. 8. С. 97– 104.
- Визначення шляхів підвищення ефективності охолодження зерна після сушарок і термообробок / Б.І. Котов, Р.А. Калініченко, А.В. Рудь, С.М. Грушецький . Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2021. № 2(13). С.111– 120.
- Алтухова Т.А., Шуханов, С.Н. Экспериментальные исследования работы вихревого охладителя зерна с помощью полнофакторного эксперимента . Вестник АлтГАУ. 2013. № 9. С.99– 102.
- Станкевич Г.Н., Петруня, В.Н. Техника и технология использования искусственно охлажденного воздуха в процессе хранения зерна . Хранение и переработка зерна. 2003. №3. C.52–53.
- Грищенко В.О., Котов Б.І. Математичне моделювання і розрахунок динамічних режимів повітроохолоджувача для охолодження зерна та зберігання. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Техніка та енергетика АПК. 2016. Вип. 252. С. 108–114.
- Чайченец Н.С. Оптимальное проектирование теплонасосных сушильных установок . Холодильная техника. 1989. № 2. С.46–50.
- Котов Б.І., Калініченко Р.А., Ліпунов М.І. Аналітичне визначення динамічних тепловологісних режимів зерносушарок безперервної дії . Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2012. Вип. 42, ч. 2. С.17–23.
- Амерханов Р.А. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. Москва: Колос, 2003. 532 с.
- Нікульшин, В.Р., Височин, В.В. Теплові насоси та кондиціонери : навч. посіб. О. : Медіа Арт, 2014. 180 с.
- Хоштария А.Г. Разработка и экспериментальное изучение процесса теплонасосного теплоснабжения чаефиксационных и чаесушильных агрегатов и теплотехническое исследование низкотемпературного хранения чайного листа : Автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.14.04. Груз. политехн. ин-т. Тб., 1973. 25 с.
Copyright (c) 2021 Б.І. Котов, Р.А. Калініченко, Ю.І. Панцир, І.Д. Герасимчук, В.О. Грищенко
Математична модель теплонасосної системи охолодження матеріалу після сушіння і термообробки
Об авторах
Б.І. Котов, професор, доктор технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0001-6369-3025
Р.А. Калініченко, доцент, кандидат технічних наук, ВП НУБіП України «Ніжинський агротехнічний інститут», м.Ніжин, Україна, ORCID ID: 0000-0001-9325-1551
Ю.І. Панцир, доцент, кандидат технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0003-2969-1936
І.Д. Герасимчуко, доцент, кандидат технічних наук, Подільський державний аграрно-технічний університет, м. Кам’янець-Подільський, Україна, ORCID ID: 0000-0002-4304-4447
В.О. Грищенко, кандидат технічних наук, Національний університет біоресурсів і природокористування України, м. Київ, Україна, ORCID ID: 0000-0001-7789-3650
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
Stankevich, G.N., Shapovalenko, O.I., Strahova, T.V., Petrunja, B.M., Jakovenko, A.I. & Ostapchuk, M.V. et al. (1997). Instrukcija po sushke prodovol'stvennogo, kormovogo zerna, semjan maslichnyh kul'tur i jekspluatacii zernosushilok [Instructions for drying food, feed grains, oilseeds and operation of grain dryers]. Odesa: “ARD-LTD” [in Russian].
Kurhans'kyj, O.D. & Kotov, B.I. (2016). Analiz sposobiv okholodzhennia zernovoho materialu [The analysis of the grain material cooling ways]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, Energy, Transport AIC, 2(94), 49– 52 [in Ukrainian].
Kotov, B.I., Kalinichenko, R.A. & Kurhans'kyj, O.D. (2017). Teplo i masoobmin pry sushinni i okholodzhenni zernovoho materialu u schil'nomu rukhomomu shari [Heat and mass transfer in drying and cooling]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, Energy, Transport AIC, 1, 93–95 [in Ukrainian].
Kotov, B.I., Kalinichenko, R.A., Kurhanskyj, O.D., Stepanenko, S.P. & Shvydia, V.O.. (2016). Teoretychni doslidzhennia protsesu okholodzhennia zernovoho materialu pry peremischenni u vibrovidtsentrovomu shari [Theoretical research the cooling process of grain material when moving in layer vibrocentrifugal]. Konstrujuvannja, vyrobnyctvo ta ekspluatacija silʹsʹkohospodarsʹkyx mashyn – Design, manufacture and operation of agricultural machinery, Vol. 46, 54-60 [in Ukrainian].
Kalinichenko, R.A. & Kotov, B.I. (2018). Matematychne modeliuvannia statsionarnykh rezhymiv ustanovok dlia okholodzhennia i nahrivu dyspersnykh sil's'kohospodars'kykh materialiv [Mathematical modeling of stationary modes of installations for cooling and heating of dispersed agricultural materials]. Mekhanizatsiia ta elektryfikatsiia sil's'koho hospodarstva – Mechanization and electrification of agriculture, Vol. 8, 97–104 [in Ukrainian].
B.I. Kotov, R.A. Kalinichenko, A.V. Rud', S.M. Hrushets'kyj (2021). Vyznachennia shliakhiv pidvyschennia efektyvnosti okholodzhennia zerna pislia susharok i termoobrobok [Increase the efficiency of grain cooling after drying and heat treatment]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Engineering, Energy, Transport AIC, 2(13), 111– 120 [in Ukrainian].
Altuhova, T.A. & Shuhanov, S.N. (2013). Jeksperimental'nye issledovanija raboty vihrevogo ohladitelja zerna s pomoshh'ju polnofaktornogo jeksperimenta [Experimental studies of the operation of a vortex grain cooler using a full-factorial experiment]. Vestnik AltGAU – Bulletin of AltSPU, 9, 99–102 [in Russian].
Stankevich, G.N., Petrunja, V.N. (2003). Tehnika i tehnologija ispol'zovanija iskusstvenno ohlazhdennogo vozduha v processe hranenija zerna [Technique and technology for the use of artificially cooled air during grain storage]. Hranenie i pererabotka zerna – Storage and processing of grain, 3, 52–53 [in Russian].
Hryschenko, V.O. & Kotov, B.I. (2016). Matematychne modeliuvannia i rozrakhunok dynamichnykh rezhymiv povitrookholodzhuvacha dlia okholodzhennia zerna ta zberihannia [Mathematical modeling and calculation of air coolers dynamic mode cooling grain storage]. Naukovyj visnyk Natsional'noho universytetu bioresursiv i pryrodokorystuvannia Ukrainy. Seriia: Tekhnika ta enerhetyka APK – Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series: Engineering and Energy AIC, Vol. 252, 108–114 [in Ukrainian].
Chajchenec, N.S. (1989). Optimal'noe proektirovanie teplonasosnyh sushil'nyh ustanovok [Optimal design of heat pump dryers]. Holodil'naja tehnika – Refrigeration technology, 2, 46–50. [in Russian].
Kotov, B.I., Kalinichenko, R.A. & Lipunov, M.I. (2012). Analitychne vyznachennia dynamichnykh teplovolohisnykh rezhymiv zernosusharok bezperervnoi dii [Analytical dependences for determining the parameters of the drying process at the output of grain dryers]. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn: zahal'noderzh. mizhvid. nauk.-tekhn. zb. – Design, manufacture and operation of agricultural machinery, Vol. 42, part. 2, 17–23 [in Ukrainian].
Amerhanov, R.A. (2003). Optimizacija sel'skohozjajstvennyh jenergeticheskih ustanovok s ispol'zovaniem vozobnovljaemyh vidov jenergii [Optimization of agricultural power plants using renewable energy]. Moskva: Kolos [in Russian].
Nikul'shyn, V.R. & Vysochyn, V.V. (2014). Teplovi nasosy ta kondytsionery [Heat pumps and air conditioners]. O. : Media Art [in Ukrainian].
Hoshtarija, A.G. (1973). Razrabotka i jeksperimental'noe izuchenie processa teplonasosnogo teplosnabzhenija chaefiksacionnyh i chaesushil'nyh agregatov i teplotehnicheskoe issledovanie nizkotemperaturnogo hranenija chajnogo lista [Development and experimental study of the process of heat pump heat supply of tea-fixing and tea-drying units and thermotechnical study of low-temperature storage of tea leaves] : Extended abstract of candidate's theesis. Gruz. politehn. in-t. Tb. [in Russian].
Пристатейна бібліографія
- Инструкция по сушке продовольственного, кормового зерна, семян масличных культур и эксплуатации зерносушилок / Г.Н. Станкевич и др. Одеса: “АРД-ЛТД”, 1997. 72 с.
- Курганський О.Д., Котов Б.І. Аналіз способів охолодження зернового матеріалу. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2016. № 2(94). С. 49– 52.
- Котов Б.І., Калініченко Р.А., Курганський О.Д. Тепло і масообмін при сушінні і охолодженні зернового матеріалу у щільному рухомому шарі . Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2017. № 1. С. 93–95.
- Теоретичні дослідження процесу охолодження зернового матеріалу при переміщенні у вібровідцентровому шарі / Б.І. Котов, Р.А. Калініченко, О.Д. Курганский, С.П. Степаненко, В.О. Швидя. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2016. Вип. 46. С. 54-60.
- Калініченко Р.А., Котов, Б.І. Математичне моделювання стаціонарних режимів установок для охолодження і нагріву дисперсних сільськогосподарських матеріалів. Механізація та електрифікація сільського господарства. 2018. Вип. 8. С. 97– 104.
- Визначення шляхів підвищення ефективності охолодження зерна після сушарок і термообробок / Б.І. Котов, Р.А. Калініченко, А.В. Рудь, С.М. Грушецький . Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2021. № 2(13). С.111– 120.
- Алтухова Т.А., Шуханов, С.Н. Экспериментальные исследования работы вихревого охладителя зерна с помощью полнофакторного эксперимента . Вестник АлтГАУ. 2013. № 9. С.99– 102.
- Станкевич Г.Н., Петруня, В.Н. Техника и технология использования искусственно охлажденного воздуха в процессе хранения зерна . Хранение и переработка зерна. 2003. №3. C.52–53.
- Грищенко В.О., Котов Б.І. Математичне моделювання і розрахунок динамічних режимів повітроохолоджувача для охолодження зерна та зберігання. Науковий вісник Національного університету біоресурсів і природокористування України. Серія: Техніка та енергетика АПК. 2016. Вип. 252. С. 108–114.
- Чайченец Н.С. Оптимальное проектирование теплонасосных сушильных установок . Холодильная техника. 1989. № 2. С.46–50.
- Котов Б.І., Калініченко Р.А., Ліпунов М.І. Аналітичне визначення динамічних тепловологісних режимів зерносушарок безперервної дії . Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвід. наук.-техн. зб. 2012. Вип. 42, ч. 2. С.17–23.
- Амерханов Р.А. Оптимизация сельскохозяйственных энергетических установок с использованием возобновляемых видов энергии. Москва: Колос, 2003. 532 с.
- Нікульшин, В.Р., Височин, В.В. Теплові насоси та кондиціонери : навч. посіб. О. : Медіа Арт, 2014. 180 с.
- Хоштария А.Г. Разработка и экспериментальное изучение процесса теплонасосного теплоснабжения чаефиксационных и чаесушильных агрегатов и теплотехническое исследование низкотемпературного хранения чайного листа : Автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: 05.14.04. Груз. политехн. ин-т. Тб., 1973. 25 с.