Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 . Применение инфракрасного излучения в пищевой промышленности и АПК 9
1.1. Обзор методов и оборудования термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения 9
1.2. Источники РЖ-излучения 15
1.3. Зерно как объект термической обработки потоком инфракрасного излучения 22
1.4. Цели и задачи исследований 28
Глава 2. Исследование процесса термической обработки зерна и выбор источника ИК-излучения 30
2.1. Математическая модель процесса термической обработки зерна под действием ИК-излучения от газовой горелки 30
2.2. Сравнительные испытания газовых «светлых» ИК-горелок различной конструкции 35
2.3. Оценка тепловой эффективности газовых ИК-горелок 37
2.3.1. Механизм и особенности организации процесса горения газа в «светлых» ИК-горелках 58
2.3.2. Тепловой и эксергетический балансы газовой ИК горелки 43
Глава 3. Моделирование конструкции рефлектора газовой ИК-горелки с максимальными тепловыми характеристиками 49
3.1. Механизм ИК-излучения «светлых» ИК-горелок 52
3.2. Исследования тепловых характеристик газовой ИК-горелки в зависимости от конструкции рефлектора 55
3.2.1. Определение доли теплового потока от рефлектора газовой ИК-горелки 57
3.2.2. Экспериментальное определение образующей грани рефлектора газовой ИК-горелки 59
3.2.3. Экспериментальное определение угла раскрытия рефлектора газовой ИК-горелки 62
3.2.4. Влияние формы рефлектора на плотность теплового потока в зоне облучения 74
3.2.5. Вывод аналитической зависимости плотности теплового потока # исходящего от рефлектора горелки на облучаемую поверхность, от длины образующей и температуры на поверхности рефлектора 77
3.3. Движение воздушных потоков внутри экспериментального рефлектора 82
3.4. Исследования спектральных характеристик ИК-источников 84
3.4.1. Спектр излучения газовых ИК-горелок 85
3.4.2.1 Спектр излучения от электрических ИК-ламп ; 88
3.4.3. Техника безопасности при эксплуатации «светлых» ИК горелок 92
3.4.4. Оценка воздействия ИК лучей на объекты обогрева. 93
Глава 4. Утилизация тепла продуктов сгорания в конструкциях «светлых» ИК-горелок 98
4.1. Расчёт теплообменника-рекуператора для «светлой» ИК - горелки.,98
4.1.1. Тепловой баланс теплообменника-рекуператора и расчёт коэффициента теплопередачи 101
4.1.2. Эксергетический баланс теплообменника-рекуператора и определение рабочих режимов 103
4.1.3. Расчёт аэродинамического сопротивления 109
4.2. Газовое устройство инфракрасного излучения 110
Глава 5. Способы применения газового устройства инфракрасного излучения в пищевой промышленности и АПК 115
5.1. Исследование режимов воздействия излучения от разработанного устройства на зерно 115
5.2. Установка для сушки и термической обработки зерна 120
5.3. Способы управления интенсивностью локального ИК-обогрева...121
5.4. Пример использования разработанного газового устройства для локального ИК-обогрева 125
Общие выводы по диссертации 128
Литература 130
Приложения 148
Приложение 1
- Источники РЖ-излучения
- Сравнительные испытания газовых «светлых» ИК-горелок различной конструкции
- Исследования тепловых характеристик газовой ИК-горелки в зависимости от конструкции рефлектора
- Газовое устройство инфракрасного излучения
Введение к работе
В 2001 г. правительством России была принята Федеральная целевая программа газификации на 2002 - 2006 годы. Уровень газификации природным газом по данным «Газпрома» в настоящее время составляет 5Ї,7%: в городах -около 60%, в сельской местности - порядка 30%.
Однако до сих пор в России имеет место необоснованное применение в ряде теплотехнических процессов в условиях промышленного производства, электроэнергии, стоимость которой значительно выше стоимости энергии, поступающей с газовым топливом. Перевод аппаратов и технологических процессов в пищевых производствах на газ есть реальный путь к энергосберегающим технологиям.
Газовые «светлые» ИК-горелки ввиду конструктивных особенностей имеют ограниченное использование в различных теплотехнологнях. Выброс продуктов сгорания в помещение, контроль плотности теплового потока в спектре излучения, цена и надёжность существенно затрудняют их внедрение в производство. Фирмы производители «светлых» газовых ИК-горелок в технической документации не указывают способы контроля плотности теплового потока и его безопасную для человека величину, распределение интенсивностей излучения в спектральном диапазоне. Как правило, в технической документации представляются температурные зоны на облучаемой поверхности при одной фиксированной высоте подвеса горелки, при этом не определяется, какими средствами контроля эти температуры измерены. Часто радиационная температура, измеренная термопарой, выдаётся за температуру воздуха комфортную для человека, что метрологически неверно.
Актуальность, практическая ценность и новизна работы обуславливается решением вопросов энергоэффективного и безопасного использования газовых «светлых» ИК-горелок в различных теплотехнологиях и разработке аппаратов, максимально использующих энергетический потенциал газа. Таким требованиям отвечают устройства, скомплектованные совместно со «светлой»
8 газовой ИК - горелкой, которые могут стать базовым элементом различных пищевых теплотехнологий и систем промышленной теплоэнергетики (сушки и дезинсекции посевного зерна, капиллярнопористых материалов, локального ИК-обогрева помещений). Высокий энергетический потенциал продуктов сгорания «светлых» газовых ИК-горелок в таких установках, может быть, использован для подогрева приточного воздуха, а сами продукты сгорания выведены за пределы помещения. Экономия газа и электроэнергии при использовании разработанной газовой установки в различных теплотехнологиях составит 30-50%.
Большой вклад в решение научно-практических вопросов для аппаратов и процессов пищевых производств и промышленной теплоэнергетики внесли учёные: А.В. Лыков, П.Д. Лебедев, А.С. Гинзбург, В.В. Красников, А А Долинский, В.М. Бродянский, Л.Н. Сидельковский, А.В. Авдеев, АХ. Блох, Ю. Варнатц, Т.Р. Бароев, А.Е. Ковалёв, Е.В. Крылов, Д.П. Лебедев, А.К. Родин, Р. Петела, Я. Шаргут, Т.К. Шервуд и др.
Источники РЖ-излучения
При проектировании установок для термической обработки зернаиспользовались различные источники ИК-излучения. Их основнымихарактеристиками являются: тип, расход энергоносителя, тепловая мощность,используемого источника, тепловой (лучистый) КПД, спектральный составизлучения, эксплуатационный ресурс. Традиционно использовалисьэлектрические ИК-лампы, ТЭНы и газовые ИК-горелки с керамическим насадком.
Экономические оценки по использованию локального ИК-обогрева в теплотехнологиях должны учитывать вид энергоносителя (электричество, газ, уголь, торф и др.), общую схему производства лучистой энергии и источник излучения. Ввиду повышения цен на электрическую энергию локальный газовый обогрев, использующий «светлые» ИК-горелки [131,132] начинает занимать приоритетное место. Основным преимуществом локального газового ИК-обогрева с помощью горелок является прямое сжигание газа в зоне потребления тепла. При этом тепловые потери связаны только с эффективностью ИК-источника. При электрическом ИК-обогреве для получения лучистой энергии от лампы необходимо повышать эффективность цепочки производства электроэнергии. Например, при производстве электроэнергии на теплоэлектростанции потери исходной газовой энергии происходят, рис. 1.5, при сжигании газа для нагрева воды в котле, при превращении кинетической энергии пара в электроэнергию в турбине и генераторе, при трансформации напряжения на подстанциях, при передаче электроэнергии к нагрузке (лампы, нагреватели) потребителя.
Согласно [109] в 1998 году производство электроэнергии имело следующую структуру: теплоэлектростанции (ТЭС) - 68%, атомные электростанции (АЭС) 13%, гидроэлектростанции (ГЭС) - 19%. Общая доля полезного тепла сгоревшего газа в схеме, рис. 1.5, I представляет собой произведение коэффициентов полезного действия:при выработке электроэнергии для электрической лампы, (м /ч); \±тз, =rJi77itli коэффициент полезного действия элементов 1-3, рис. 1.5,1.
Как отмечено в [111] для величины щ «Коэффициент полезного использования органического топлива (из которого получается большая часть производимой электрической энергии) составляет 12,5-17,5% (если принимать КПД тепловой электрической станции 25-33%, а суммарный КПД электротермической установки 50%). Таким образом, при преобразовании химической энергии топлива в электрическую, а затем в тепловую более 80% химической энергии топлива тратится впустую...». Как правило, .3 составляет:
Составляющие цены на электроэнергию учитывают стоимость и эксплуатационные расходы каждого элемента схемы, рис. 1.5,1.
При прямом сжигании газа в «светлых» ИК-горелках и получении лучистой тепловой энергии на месте её потребления схема, рис. 1.5, II КПД схемы фактически определяется КПД «светлой» газовой ИК-горелки. Тарифы на газ формируются менее затратной технологической цепочкой, чем у электроэнергии и ограничены мировыми ценами. Поэтому в рыночных условиях газ всегда будет дешевле электроэнергии.
Для сравнения электрического и газового ИК-обогрева положим, что QZn=QTP, тогда:В [98] были проведены исследования ИК-ламп BGW (ГДР). При этом измерены: температура нити 2200 К, максимум длины волны излучения 1,3 мкм. Энергетический КПД цл=65-70%. Установлено распределение энергии в спектре:- световая - 0,2%;- инфракрасного излучения - 65-70%;- поглощения в колбе и потерь в окружающую среду - 33-28%.
Установлено, что КПД газовой ИК-горелки — 45%, [1].Таким образом, соотношение расходов газа при газовом и электрическомИК-обогреве с учётом (1.2), (1.3) и при GLo = QI примет вид:
Необходимо учитывать, что не зависимо от того включена электрическая лампа (нагрузка) или нет теплоэлектростанция как правило вырабатывает электроэнергию и потребляет газ, а при локальном газовом ИК-обогреве в период выключения газовых горелок на профилактику и т.п., газ не используется.
Экспериментально доказано в [98], что наиболее эффективными при организации термической обработки зерна потоком инфракрасного излучения являются источники, имеющие максимум энергии в спектральном диапазоне 1-3 мкм. Поэтому в современных технологиях термической ИК-обработки зерна используются электрические ИК-лампы и «светлые» ИК-горелки. Подробный обзор газовых «светлых» ИК-горелок представлен в Приложении 1. Электрические ИК-лампы считаются экологически более безопасными, чем газовые горелки, при этом необходимо учитывать, что температура колбы лампы выше обычной осветительной и эксплуатируется она в технологиях термической обработки в условиях повышенной влажности. Эксплуатационный ресурс ИК-лампы снижается и увеличивается вероятность повреждения колбы (разрушение стекла), что повлечет порчу объекта сушки. Так по данным «Россвинопрома» выход из строя ламп ИКЗК 220-250 в реальныхпроизводственных условиях при обогреве поросят (влажность в помещении W 85%) за 9 месяцев производственных испытаний составил 110%, для ламп Philips 220-250 - 9%. Ресурс ламп устанавливается заводом изготовителем при нормальных условиях эксплуатации, как правило он связан с разрушением нити накаливания, а не стеклянной колбы.
Для горелок с керамическим насадком выявлены недостатки, связанные с конструктивными особенностями:неравномерность температурного поля на поверхности насадка рис. 1.6, что приводит к большой неоднородности теплового потока в области локального ИК-обогрева;
Сравнительные испытания газовых «светлых» ИК-горелок различной конструкции
При проектировании технологических процессов первоочередной задачей является выбор энергосберегающего оборудования. Рассмотрим подходы и ф выберем критерии сравнения газовых «светлых» ИК-горелок при их использовании в технологиях локального газового ИК-обогрева. Газовые «светлые» ИК-горелки, выпускаемые различными фирмами производителями, не имеют единых теплотехнических характеристик и одинаковых модельных рядов. Все исследуемые ИК-горелки имеют Ш необходимые сертификаты и соответствуют государственным стандартам РФ (СССР) [78-87]. Сертификаты и Разрешения на газовую ИК-горелку фирмы «Крёмшредер» представлены в Приложении 2. В работах [1, 2, 3] приводятся теплотехнические параметры, измеренные в лабораторных условиях и вычисленные на их основе значения лучевого КПД горелки и т.п. Не везде описаны методы, с помощью которых были получены эти величины. Экономические и тепловые характеристики различных «светлых» газовых ИК-горелок сведены в табл. П.2.6 (Приложение 2). Для выбора «светлых» газовых ИК-горелок, применительно к локальному ИК-обогреву, их сравнение необходимо выполнять, по следующим параметрам: - при одинаковом расходе газа определить высоту подвеса горелок, при которой плотности теплового потока в центре проекции насадка на облучаемую поверхность будут совпадать (предпочтение необходимо отдать той горелке, у которой высота подвеса будет максимальной); - при одинаковой высоте подвеса горелки над облучаемой поверхностью определить размеры и форму теплового пятна зоны облучения (предпочтение необходимо отдать той горелке, у которой размер (площадь) теплового пятна максимален, а форма является эллипсом или окружностью); предпочтение при сравнении горелок с керамическим насадком и Щ насадком из термостойкого метала необходимо отдать последнему (не образуется нагара, уменьшающего газовые отверстия насадка; температура насадка выше на 100-150 С; расход газа меньше при той же лучевой интенсивности; обслуживание при эксплуатации не требует специальных инструментов и навыков; конструкция ударопрочная); 6 - для правильной организации процесса локального ИК-обогрева необходимо отдавать предпочтение горелкам, имеющим автоматическую систему управления интенсивностью излучения и датчики аварийного отключения; на экологию помещения большое влияние оказывают продукты 4 сгорания, поступающие в него от горелки, поэтому горелки, решающие технологические задачи, имеющие меньший объём продуктов сгорания с нормативными допустимыми концентрациями, предпочтительней к использованию; - важным фактором при выборе ИК-горелки является её" надёжность и время непрерывной работы до капитального ремонта или замены. Исходя из описанных критериев, был проведён сравнительный анализ газовых ИК-горелок, с учётом [103], присутствующих на Российском рынке, основанный на лабораторных испытаниях (Протокол сравнительных испытаний Приложение 2), позволяющих выбрать энергоэффективную газовую «светлую» ИК-горелку и в дальнейшем проводить её модернизацию. Энергоэффективной, с точки зрения, максимальной плотности теплового потока при минимальном расходе газа, является «светлая» газовая ИК-горелка фирмы Крёмшредер «Инфраконик», паспортной тепловой мощностью 1,5 кВт (рис. П. 1.9 Приложение 1 и табл. П.2.6 Приложение 2). В Приложении 2 приведён обзор автоматических систем управления газовыми ИК-горелками. Для создания энергосберегающего, энергоэффективного и экологически щ безопасного теплового оборудования необходимо знать составляющие теплового и эксергетического балансов. При организации газового локального ИК-обогрева проектировщики и инженеры анализируют технические характеристики газовых ИК-горелок по документации производителя. Предварительная экономическая оценка щ внедрения газовых ИК-горелок зависит от лучистого КПД. Сертификация поступающего из-за рубежа оборудования не требует подтверждения тепловых характеристик изделия. Проверка, если она есть, проходит только на безопасность для человека. Представители фирм «АЛКО», «Крёмшредер», «Роберте Гордон» и т.п., поставляющих газовые «светлые» ИК-горелки на щ Российский рынок не могли объяснить, какую величину использовала фирма в знаменателе при вычислении лучистого КПД. Поэтому для единообразной оценки эффективности газовых горелок необходимо определить исходное количество тепла, выделяемого при сгорании газа, и составляющие теплового и эксергетического балансов. Для описания процесса горения газа в «светлых» ИК-горелках и расчёта тепла, полученного при горении, необходимо знать состав смеси различных газов, как горючих, так и негорючих, входящих в состав газообразного топлива. В горючую часть газообразного топлива могут входить водород, окись углерода, метан и тяжёлые углеводороды. В не горючую часть, называемою балластом, могут входить двуокись углерода, азот и кислород. Важнейшей теплотехнической характеристикой как всех перечисленных здесь горючих газов, так и состоящих из них газообразных топлив является их теплота сгорания, которая представляет собой количество тепла, выделяющегося при полном сгорании 1 м3 газа. В [25] указано, что в инженерной практике различают понятия высшей и низшей теплоты сгорания. Высшая теплота сгорания газообразного топлива QB представляет собой полное количество тепла, выделяющегося при сгорании 1 м3 этого топлива. Низшая теплота сгорания QH учитывает то, что скрытая теплота водяного пара продуктов сгорания не используется и соответственно меньше, чем QB на величину этой скрытой теплоты. В табл. П.3.1 (Приложение 3) приводятся данные по теплоте сгорания всех рассмотренных горючих компонентов газообразного топлива. Все горючие газы, используемые в народном хозяйстве в качестве газообразного топлива, разделены в [25] на две группы: природные газы, добываемые из недр земли, и искусственные газы, специально получаемые на газовых заводах из твёрдого или жидкого топлива либо представляющие собой побочный продукт других производств. В табл. П.3.2 (Приложение 3) приведены составы нефтепромысловых газов некоторых газонефтяных месторождений. В [26, 93, 100, 101, 119] подробно описан механизм образования газовоздушной смеси. Так реакция взаимодействия кислорода с метаном, являющимся самой существенной составляющей природного газа, происходит следующим образом. В присутствии кислорода метан расщепляется с выделением атома водорода с образованием радикала СН3: CHt -» СНз + Н. Атом водорода, соединяясь с молекулой кислорода, образует гидроксил ОН:
Исследования тепловых характеристик газовой ИК-горелки в зависимости от конструкции рефлектора
Проведём экспериментальные исследования влияния геометрических параметров рефлектора (угла раскрытия рефлектора сц длины образующей 1 и площади верхнего основания рефлектора) на плотность теплового потока в зоне облучения.
Исследования влияния размеров рефлектора на плотность теплового потока проводились, сначала, на газовой ИК-горелке с керамическим насадком, мощностью 3,21 кВт (далее горелка с керамическим насадком). При указании мощности горелки подразумевается паспортная мощность, указанная заводом производителем.
Грани рефлектора горелки последовательно наращивались на определённую величину и при фиксированной высоте подвеса горелки и фиксированном угле наклона а грани рефлектора к нормали насадка, измерялась плотность теплового потока на облучаемой поверхности, с использованием методов измерения, описанных в Приложении 2. За тем, подходы по модернизации рефлектора были использованы на газовой ИК-горелке с коническим насадком, из термостойкой нержавеющей стали (далее горелка с коническим насадком), мощностью 1,5 кВт.
На рис. 3.6 показаны плотности теплового потока измеренные на облучаемой поверхности от горелки с керамическим насадком и её насадка, мощностью 3,21 кВт.Рис. 3.6 Индикатрисы газовой горелки с керамическим насадком и её насадка, мощностью 3,21 кВт
На рис. 3.7 представлены индикатрисы газовой ИК - горелки и её конусного металлического источника, тепловой мощностью 1,5 кВт. Подробное исследование этой горелки описано ниже в данной Главе.
Измеренный и изображённый на рис. 3.6 массив значений плотности теплового потока в различных точках на облучаемой поверхности можно использовать для вычисления доли излучения рефлектора в общем излучении горелки.
Теория, приведённая в разделе 3.1 и уравнение (3.1) позволяют записать долю рефлектора Преф газовой горелки в общем излучении в виде: Набор точек, измеренных на облучаемой поверхности от источника излучения и от горелки с рефлектором, можно описать с помощью аппроксимирующих функций (полиномов) вида:
где х - аргумент функции, определяющий координату измерения плотности теплового потока на облучаемой поверхности; а, Ь, с, d, е, k, g-коэффициенты полинома (3.11). Точность аппроксимации измеренных значений плотности теплового потока определяется величиной достоверности R . Обычно при аппроксимации полиномом 6 степени R 1. Методы получения полиномиальных функций f(x) описаны в [37]. Для обработки большого количества статистической информации, как правило, используется компьютерная программа Excel, позволяющая по массиву значений получить аппроксимирующую функцию (линию тренда) и R2.Зная аппроксимирующие функции плотности теплового потока на облучаемой поверхности от источника излучения и от горелки можно переписать уравнение (ЗЛО) в виде:yi - аппроксимирующая функция плотности теплового потока на поверхности облучения от горелки;У2 - аппроксимирующая функция плотности теплового потока на поверхности облучения от источника.
Лучевой поток от рефлектора определяется, как разность общего потока излучения и источника ИК-излучения.
По экспериментальным данным строится график изменения плотности теплового потока от центра проекции насадка и находится полином, аппроксимирующий с высокой точностью на исследуемом отрезке наши экспериментальные данные.
Аппроксимирующая функция, описывающая кривую плотности теплового потока от горелки с керамическим насадком, рис. 3.6, имеет вид:аппроксимирующая функция, описывающая кривую плотности теплового потока от керамического насадка горелки, рис. 3.6, имеет вид:
Интегрируя функции (3.13) и (3.14) по х на отрезке [1;15] и найдясреднеинтегральное значение плотности теплового потока можно определить, сучетом (3.12) долю рефлектора, в общем излучении горелки, уравнение (3.15).
Газовое устройство инфракрасного излучения
На базе рассмотренного в Главе 3 рефлектора и исследованного рекуператора изготовлено газовое устройство инфракрасного излучения, рис. 4.5, согласно подходу изложенному в [72, 78] и Патенту РФ (Приложение 8).
Устройство состоит из разработанного рефлектора 1, металлическогоисточника излучения 2, установленного внутри рефлектора 1, имеющегостыковочный узел 3 технологического отверстия рефлектора степлообменником-рекуператором 8, удаляющим продукты сгорания через воздуховод 4 за пределы помещения, подогревая приточный воздух, поступающий по теплоизолированному воздуховоду 5, через вентиль расхода воздуха 6, за счёт вентилятора 7, через стыковочный узел теплообменника-рекуператора 8, выходит в помещение через узел 9 и частично через магистраль 10, вентиль расхода воздуха 11 поступает в смесительную камеру газовой горелки 12, образуя смесь с газом в инжекторе 13, поступающим через вентиль расхода газа 14, который управляется автоматической системой управления 15, изменяющей расход газа по сигналу с выносного термодатчика 16, прекращающим подачу газа и выключающим вентилятор 7 по сигналу термодатчика 17, установленного в высокотемпературной зоне горения.
Для правильного приготовления газовоздушной смеси в газовой ИК-горелке используется инжектор 13, рис. 4.5, схема горелочного устройства представлена на рис. 4.6.
Инжектор для горелок с объёмным насадком из термостойкой нержавеющей стали (объёмное горение) расположен рядом с жиклёром горелки и в зависимости от фирмы производителя является съёмным или несъёмным элементом конструкции.
Рис. 4.6 Конструкция газовой ИК-горелки с насадком из термостойкой нержавеющей стали. 1- стыковочный узел для гибкого газового шланга; 2 — жиклёр; 3 — отверстие воздухозабора; 4 — инжектор; 5 - трубка для подачи газовоздушной смеси в камеру сгорания; 6 — опорная крепёжная тарелка для источника излучения; 7 — отверстие выхода газовоздушной смеси в малый конус горелки; 8 — малый конус; 9 — источник излучения
Суммарный тепловой КПД устройства, состоящего из газовой ИК-горелки с разработанным рефлектором (Глава 3) и рассмотренным теплообменником-рекуператором, утилизирующим сбросное тепло продуктов сгорания, при этом имеет вид:где rjTCnrop- тепловое КПД горелки из табл. 2.3; г- коэффициент тепловых рекуп-доля тепла продуктовтеппотерь с уходящими газами из табл. 2.3; псгорания, переданная приточному воздуху из (4.9).
На рис. 4.7 представлен эксергетический баланс газового устройства инфракрасного излучения, созданного на базе «светлой» ИК - горелки тепловой мощностью 1,5 кВт и теплообменника — рекуператора.
Эксергетический КПД устройства:где Лэкс — эксергетический КПД горелки из табл. 2.3; т\ эксергетический КПД теплообменника-рекуператора из (4.15); &жС -коэффициент эксергетических потерь с уходящими газами из табл. 2.3
Тепловое КПД газовой ИК-горелки с рефлектором составляет 39,7% (из табл. 2.1 Глава 2), а эксергетический КПД — 26,Ы,7= 44,4%, (из табл. 2.2 Глава 2). В табл. 4.7 представлены минимальное и максимальное значения теплового и эксергетического КПД в рабочей зоне теплообменника-рекуператора, рис.для газовой ИК-горелки позволяет изготовить их модельный ряд под различные тепловые мощности газовых горелок и увязать их с центральной системой приточной вентиляции.Выводы по Главе 4
Разработанный конвективный, газово-воздушный, противоточный, трубчатый теплообменник-рекуператор для «светлой» газовой ИК-горелки, «горячий» канал которого работает на естественной тяге обеспечил подогрев приточного воздуха за счёт тепла продуктов сгорания. Построенная физическая модель теплообменника-рекуператора, позволила методом эксергетического анализа определить непроизводственные потери и рабочий режим теплообменника.
Разработанное и испытанное газовое устройство инфракрасного излучения для организации локального ИК-обогрева создало возможность догревать приточный воздух за счёт тепла продуктов сгорания.
Практическое использование локального ИК-обогрева с помощью разработанного газового устройства на базе «светлых» ИК-горелок исследовалось в процессах конвективно-радиационной сушки и микронезии зерна пшеницы и локального ИК-обогрева сельскохозяйственных помещений. Зная технические характеристики ИК-источника при воздействии на зерно, можно сохранив его биологическую жизнеспособность, провести дизенсекцию. Зерновые жуки, окрашенные в тёмно-коричневый цвет, поглощают ИК-излучение в большей степени, чем светлоокрашенное зерно. Как отмечалось в [98] достаточно 50 сек, чтобы уничтожить не только вредителей, но и их яйца. При организации процесса локального ИК-обогрева необходимо управлять плотностью теплового потока на поверхности объекта. При проведении процесса сушки, изменяя плотность теплового потока, возможно изменение кинетики, [98,122]. В сельскохозяйственных помещениях, обеспечение непрерывного (в течение технологического цикла) управления интенсивностью облучения животных в зависимости от их возраста, позволяет получить сокращение падежа и увеличение привесов, [73, 88-90, 104, 139, 156, 180, 183]. Используя тепло продуктов сгорания, удаляемых за пределы помещения, для подогрева приточного воздуха достигается энергосбережение и экологическая безопасность, [74-77, 94, 117, 142]. При проектировании локального ИК-обогрева и составления общего теплового баланса помещений следует учитывать тепловые характеристики зданий и сооружений, где используются «светлые» газовые инфракрасные горелки, [91, 97, 102, 107, 108, 115, 128, 146-148, 175].
