аспирант, кафедра технологии жиров, процессов и аппаратов химических и пищевых производств. тел. (473) 255-35-54
Graduate, Department of technology of fats, processes and devices, chemical and food industries. phone (473) 255-35-54
Реферат. Задача эксергетического анализа – оценка на основе второго закона термодинамики степени термодинамического совершенства технической системы в целом, а также выявление тех стадий технического процесса, на которых сосредоточены основные потери эксергии, с целью повышения эффективности ее работы. Использование эксергетического анализа позволяет решать широкий круг технических задач на основе унифицированной термодинамической методики. Эксергетический анализ выполнен по методике, в соответствии с которой теплотехнологическая система производства фруктовых цукатов условно отделена от окружающей среды замкнутой контрольной поверхностью. Схема обмена рассматриваемых теплотехнологических производств фруктовых цукатов материальными, тепловыми и энергетическими потоками с окружающей средой, а также между контрольными поверхностями. Эксергия вводимых в систему внешних материальных потоков: атмосферного воздуха, питьевой воды и раствора лимонной кислоты, а также выводимых потоков, не получивших приращение эксергии в процессе прохождения через контрольную поверхность – отработанных воздуха и воды после мойки, находящихся в термодинамическом равновесии с окружающей средой, равна нулю. В суммарное количество внутренних эксергетических потерь входят потери от конечной разности температур в результате теплообмена между высушиваемым сырьем и нагретым воздухом, электромеханические, возникающие при необратимом изменении структурно-механических свойств продукта, и гидравлические потери, обусловленные внезапным увеличением удельного объема воздуха при ее поступлении в рабочую камеру сушилки. Полученный эксергетический КПД равен 8,87 %, что на 3,7 % выше, чем при использовании технологии-прототипа, основанной на воздушно-солнечной сушке продукта. Это говорит о повышении степени термодинамического совершенства системы при использовании СВЧ-нагрева продукта в сочетании с отводом влаги в атмосферу низкотемпературным теплоносителем, что исключает значительные внешние потери эксергии на этапе сушки.
Summary. The task of exergy analysis - evaluation based on the second law of thermodynamics, thermodynamic degree of technical perfection of the whole system, as well as to identify those stages of a technical process, which contains the bulk of the loss of exergy in order to improve its efficiency. Using exergy analysis allows to solve a wide range of technical problems on the basis of a unified thermodynamic methods. Exergy analysis was performed by the method whereby thermotechnological system candied fruit production, conventionally separated from the environment of the closed control surface. Exchange scheme under consideration thermotechnological candied fruit production material, thermal and energy flows to the environment, as well as between the control surfaces. Exergy in external input material streams: air and water and citric acid, as well as output streams without having increment Shih-exergy in the process of passing through the reference surface - of running air-water and after washing, are in thermodynamic equilibrium with the surroundings is zero. In the total number of internal exergy losses include losses from the final result of the temperature difference in the heat exchange between the raw material to be dried and heated air electromechanical arising from irreversible alteration of structural and mechanical properties of the product, and the hydraulic loss due to the sudden increase of the specific volume of air as it enters the working chamber dryer. The resulting exergy efficiency is 8.87 %, which is 3.7 % higher than when using the technology of the prototype based on solar air-dried product. This indicates an increase in the degree of perfection of the thermodynamic system by using microwave heating of the product in combination with the removal of moisture in the atmosphere low temperature coolant, which precludes significant outside exergy loss on drying step.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.