Кількість енергії навколишнього середовища, яка використовується в процесі сушіння, залежить від величини підігріву повітря і вологості сіна. В умовах Литовської республіки при середніх параметрах повітря
самим економічним режимом є сушіння без підігріву повітря. У цьому випадку процес проходить по першому варіанту. Величина раціонального підігріву повітря зростає з підвищенням вологості сіна: при вологості сіна температуру повітря без втрати енергії на підігрів навколишнього середовища можна підвищити на 2,5°, при - на 5°, при - на 8° і т.д. (в межах підігріву ).Отримані дані показують, що при середніх кліматичних умовах Литовської республіки потужність, затрачувану на сушіння сіна, краще використовувати для збільшення питомої подачі повітря, ніж для збільшення його підігріву.
Запропонований спосіб розрахунку дозволяє визначити тривалість і раціональні режими сушіння в залежності від параметрів повітря, що продувається, його питомої подачі і початкової вологості сіна.
Виходячи з величини мінімальної витрати енергії на сушіння, величину підігріву необхідно погоджувати з початковою вологістю сіна. Установлено, що при вологості
повітря доцільно підігрівати на 2,5°С, при - на 5°, при - на 8°С и т.д..При сушінні сіна в середніх кліматичних умовах Литовської республіки і
у період збирання завжди доцільніше збільшувати питому подачу повітря, чим ступінь його підігріву.4 ОПЕРАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ
4.1 Умови роботи
Операція досушування сіна активним вентилюванням проводиться у слідуючи умовах:
- площа сіносховища F=450 м2;
- розміри сіносховища B´L=18´25м;
- щільність сіна r=50 кг/м3;
- об’єм сіносховища V=250 т;
- подача повітря 1700-1800 м3/год.
4.2 Агротехнічні вимоги
Сіно досушують активним вентилюванням за допомогою вентиляційних агрегатів УВС-10 або УВС-16.
На сушіння активним вентилюванням закладають пров’ялену траву у розсипному вигляді і організовують роботу так, щоб закінчити за 6-10 днів.
На досушування пров’ялену траву закладають у сіносховище при її вологості 30-35%.
Перші дві доби вентилювання ведеться неперервно, незалежно від погоди. Це пояснюється тим, що у пров’яленій до 30-35-ної вологості траві виділяється значна кількість біологічної теплоти, яка, підігріваючи повітря, яке проходить крізь неї, сприяє її сушінню. У наступні дні вентилятори включають в залежності від конкретних метеорологічних умов місцевості [5].
Вологість сіна, придатного до довготривалого зберігання, не повинна перевищувати 17%. Такій вологості сіна відповідає рівноважна відносна вологість повітря, рівна 67%.
Вентилятори виключаються у той час доби, коли відносна вологість повітря перевищує 86-89%.
Звичайно вентилятори включають через 2 год. після сходу сонця і виключають через 8 год. після його заходу.
Температура сіна у штабелі не повинна перевищувати 40°С. При перевищенні температури сіно необхідно охолодити. Для цього сіно продувають протягом 1 год.. При тривалій поганій погоді вентилятори для охолодження сіна вдень включають через кожні 5 год. на 1 год. роботи[5].
4.3 Підготовка сіносховища до роботи
Успішна робота завантажувальних пристроїв і вентиляційних агрегатів залежить від підготовки сіносховища до завантаження і завантаження власне. Підготовка сіносховища до використання включає:
- видалення залишків сіна, яке попередньо зберігалось у сіносховищі;
- формування вертикальних площин по периметру сховища на всю його висоту;
- встановлення або побудова вентиляційних установок і каналів;
- укладання на повітророзподільні канали вентиляційних систем не подрібненого сіна або соломи шаром 5-15 см, для запобігання провалювання подрібненої маси крізь решітку;
- заповнення площі навісу, що залишилася, насипом;
- перевірка справності вентиляторів і приводних станцій, кріплення захисних кожухів;
- натягнення плівки на акумулятори тепла, надійне її кріплення [4].
4.4.Розрахунок акумуляторів тепла
Акумулятор тепла складається із геліопанелей модульного виконання розміром 10,0´2,0 м(H´l) і висотою 1,5 м з укладеним гранітом dэ=0,3 м (рис.4.1), шиферних геліопанелей. Температура навколишнього повітря tпов.=22°С, середня інтенсивність сонячної активності на поверхні геліопанелей складає Qe=710 Вт/м2.
1 – гранітне каміння; 2 – прозора плівка
Рисунок 4.1 – Акумулятор тепла.
Нагріте повітря подається у венткамеру, в якій встановлені вентилятори, які подають змішане атмосферне і нагріте повітря для досушування сіна. Геліопанелі з гранітом працюють 8 год. на добу. Через геліопанелі і акумулятори тепла подається повітря із витратою lв=2 м3/с. Шиферна геліопанель нагрівається від сонячних променів і підігріває повітря на 1-2°С, а в акумуляторах тепла граніт нагрівається безпосередньо сонячним промінням також. При розрядженні акумулятори тепла охолоджуються до tпох=15°С.
Визначимо ефективність наземних акумуляторів тепла.
Визначимо площу поперечного перерізу геліопанелі і еквівалентного діаметру Де.
(4.1)де h=1,5м; l=2,0 м,
(4.2) (4.3)Визначимо масову витрату повітря
і швидкість повітря у каналі : (4.4)при t=25ºC -
(4.5)Визначимо критерії Рейнольда (
) і Нуссельта ( ): (4.6)де
- кінематична в’язкість повітря; (режим турбулентний). (4.7)Коефіцієнт теплообміну
: (4.8)де
- коефіцієнт теплопровідності повітря. .Теплова потужність геліопанелі
: (4.9)де
- коефіцієнт корисної дії (ККД) геліопанелі; - питома теплова потужність; - коефіцієнти, - площа геліопанелі, м2.