Ефективність теплонасосних схем енергозабезпечення установок сушіння деревини
| dc.contributor.author | Кутра, Дмитро Сергійович | |
| dc.contributor.degreedepartment | теоретичної та промислової теплотехніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | теплоенергетичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-12-09T09:53:10Z | |
| dc.date.available | 2013-12-09T09:53:10Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | The dissertation on the receipt of scientific degree of candidate of engineering sciences on specialty 05.14.06 – Technical thermal physics and industrial heat-power engineering. – National technical university of Ukraine «Kyiv polytechnic institute» MSE of Ukraine, Kyiv, 2013. The dissertation is devoted to the development of theoretical models and calculation methods needed to analyze the efficiency of heat pump installations in low-temperature convective drying of wood in batch cameras. Theoretical study of thermodynamic and energy efficiency of heat pump drying systems in the first and second period of drying for open utilization scheme, schemes with partial and full recycling and bypassing of heat pump were made. The impact of changes in ambient temperature, heat losses of drying chamber, the influence of thermal irreversibility in the heat pump, the size bypassing on thermodynamic efficiency of heat pump drying schemes were analyzed. The conditions of maximum thermodynamic efficiency heat pump drying systems were defined. The method of evaluation of specific energy consumption for evaporation of 1 kg of water for some of the most energy efficient systems were developed. The table data to quantify the energy efficiency of the considered schemes of heat pump dryer for the most common species of wood and their assortments were obtained, which can be used as estimated values for the design of HPD and operational evaluation of specific energy efficiency of drying process. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по спе- циальности 05.14.06 – Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» МОН Украины, Киев, 2013. Диссертация посвящена разработке теоретических моделей и методик расчета, необходимых для анализа эффективности применения тепловых насосов в установ- ках конвективной низкотемпературной сушки древесины в камерах периодического действия. Проведены теоретические исследования термодинамической и энергетической эффективности работы теплонасосных сушильных систем в первом и втором перио- дах сушки по открытой утилизационной схеме, схемами с частичной и полной ре- циркуляцией и байпасированием теплового насоса. Проанализировано влияние изменения температуры окружающей среды, потерь теплоты сушильной камеры, влияние тепловых необратимостей в тепловом насосе, величины байпасирования на термодинамическую эффективность работы теплона- сосных схем сушки. Установлено, что для процессов низкотемпературной конвективной сушки дре- весины в камерах с частичной рециркуляцией наиболее эффективной является схема с байпасированием части потока воздуха мимо теплового насоса, что позволяет сни- зить тепловую нагрузку испарителя ТН и дополнительно (на 40 – 70 %), по сравне- нию с системой без байпаса, повысить термодинамическую эффективность их рабо- ты. При реализации полной рециркуляции отработанного сушильного агента, тер- модинамическая эффективность возрастает примерно на 50 % по сравнению со схе- мой частичной рециркуляции. Реализация байпасирования теплового насоса в пол- норециркуляционной системе позволяет дополнительно повысить (до 60 %) эффек- тивность работы ТНСУ, при этом байпасирование только испарителя ТН позволяет повысить эффективность в среднем в 2 раза (по сравнению с системой без байпаса). Наличие тепловых необратимостей в процессе теплообмена между холодиль- ным и сушильным агентами оказывает существенное влияние на эффективность ра- боты всех рассмотренных схем ТНСУ. В принятом диапазоне изменения суммарных необратимостей от 0 °C до 30 °C коэффициент использования внешней энергии на испарение влаги для схемы с частичной рециркуляцией снижается в 4 раза, а для схемы ТНСУ с байпасированием ТН – в 2,3 раза. Для полнорециркуляционных систем без байпасирования значение КИЭ снижается в 3 раза, а для схем с байпаси- рованием и полной рециркуляцией – в среднем в 2,7 раза. Установлено также, что применение байпасирования теплового насоса при од- новременном обеспечении номинального температурного перегрева СА в конденса- торе ТН и реализации оптимальной величины байпасирования позволяет суще- ственно (в среднем в 7 раз для ТНСУ с частичной рециркуляцией и байпасировани- ем ТН и в 6,5 раз для ТНСУ с полной рециркуляцией и байпасированием) повысить эффективность работы ТНСУ во втором периоде сушки по сравнению с системами без байпаса. Сформулированы условия достижения максимальной термодинамической эф- фективности систем с байпасированием, которые заключаются в необходимости обеспечения номинального перегрева сушильного агента на выходе из конденсатора ТН по отношению к технологической температуре сушки при известных значениях тепловых необратимостей и обеспечении оптимальной величины коэффициента байпасирования теплового насоса. Для всех рассмотренных систем с байпасирова- нием теплового насоса в первом периоде сушки номинальный перегрев СА не пре- вышает 12 °C , что находится в пределах реальных значений и должно быть учтено на стадии проектирования ТН. Разработана методика оценки удельных затрат энергии на испарение 1 кг влаги для ряда наиболее энергоэффективных систем. Получены табличные данные для ко- личественной оценки энергоэффективности работы рассмотреных схем теплонасос- ных сушилок для наиболее распространенных пород древесины и их сортаментов, которые могут использоваться в качестве расчетных показателей при проектирова- нии ТНСУ и оперативной оценки удельных энергозатрат сушильного процесса. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціа- льністю 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. – Націона- льний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» МОН України, Київ, 2013. Дисертація присвячена розробці теоретичних моделей та методик розрахунку, необхідних для аналізу ефективності використання теплових насосів в установках конвективного низькотемпературного сушіння деревини в камерах періодичної дії. Проведено теоретичні дослідження термодинамічної та енергетичної ефектив- ності роботи теплонасосних сушильних систем в першому та другому періоді су- шіння за відкритою утилізаційною схемою, схемами з частковою та повною рецир- куляцією та байпасуванням теплового насоса. Проаналізовано влив зміни температури навколишнього середовища, втрат теплоти сушильної камери, вплив теплових необоротностей у тепловому насосі, ве- личини байпасування на термодинамічну ефективність роботи теплонасосних схем сушіння. Визначено умови досягнення максимальної термодинамічної ефективності при роботі теплонасосних сушильних систем. Розроблено методику оцінки питомих витрат енергії на випаровування 1 кг во- логи для ряду найбільш енергоефективних систем. Отримані табличні дані для кіль- кісної оцінки енергоефективності роботи розглянутих схем теплонасосних сушарок для найбільш розповсюджених порід деревини та їх сортаментів, що можуть вико- ристовуватись як розрахункові показники при проектуванні ТНСУ та оперативної оцінки питомих енергозатрат сушильного процесу. | uk |
| dc.format.page | 26 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6330 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.577 | uk |
| dc.title | Ефективність теплонасосних схем енергозабезпечення установок сушіння деревини | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика | uk |