Исследование инфракрасных нагревателей для вакуумной сушки при давлении близком к тройной точке воды
DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-3-15-22
УДК 631.365.2:535.317.2
Ермолаев В. А., Федоров Д. Е., Славянский А. А.
Ключевые слова: инфракрасные лампы, отражатели, оптика, сушка, световые лучи.
УДК 631.365.2:535.317.2
Исследование инфракрасных нагревателей для вакуумной сушки при давлении близком к тройной точке воды
Ссылка для цитирования: Ермолаев В.А., Федоров Д.Е., Славянский А.А. Исследование инфракрасных нагревателей для вакуумной сушки при давлении близком к тройной точке воды // Вестник Международной академии холода. 2021. № 3. С. 15-22. DOI: 10.17586/1606-4313-2021-20-3-15-22
Аннотация
При использовании инфракрасных сушильных ламп одним из недостатков является неравномерность нагрева продукта по поверхности лотков. Неравномерность нагрева поверхности обусловлена геометрическими свойствами источника облучения. Работа посвящена модернизации системы подвода теплоты в инфракрасных сушильных установках. В качестве объекта исследования выступала вакуумная сушильная установка с цилиндрической камерой. Для проведения исследований программными средствами была смоделирована оптическая система подвода теплоты с применением различных отражателей. Проанализировано поведение лучей и их распределение по поверхности лотка с продуктом. Установлена эффективность использования отражателя параболического типа, подобрано фокусное расстояние данного отражателя. Проведены экспериментальные исследования по сушке ягод черной смородины с использованием сконструированного отражателя и без него. В ходе опытов было установлено время прогрева продукта в различных точках лотка. Без отражателя время прогрева ягоды в центре до заданной температуры составило 41 мин в центре и 66 мин на периферии. Установка отражателя обеспечивает более равномерный прогрев по всей поверхности лотка. Разница между временем прогрева в центре и на периферии лотка составила не более 15%, в то время как при отсутствии отражателя это значение составило 60%. Кроме того, сократилась общая продолжительность прогрева за счет повышения плотности теплового потока благодаря установке отражателя. Был также проведен замер массовой доли влаги в сухих ягодах в различных точках лотка. Результаты свидетельствуют о том, что без отражателя наблюдается некоторое различие в массовой доле влаги сухих ягод по ширине лотка. Установка отражателя заметно снижает указанную разницу.
Аннотация
При использовании инфракрасных сушильных ламп одним из недостатков является неравномерность нагрева продукта по поверхности лотков. Неравномерность нагрева поверхности обусловлена геометрическими свойствами источника облучения. Работа посвящена модернизации системы подвода теплоты в инфракрасных сушильных установках. В качестве объекта исследования выступала вакуумная сушильная установка с цилиндрической камерой. Для проведения исследований программными средствами была смоделирована оптическая система подвода теплоты с применением различных отражателей. Проанализировано поведение лучей и их распределение по поверхности лотка с продуктом. Установлена эффективность использования отражателя параболического типа, подобрано фокусное расстояние данного отражателя. Проведены экспериментальные исследования по сушке ягод черной смородины с использованием сконструированного отражателя и без него. В ходе опытов было установлено время прогрева продукта в различных точках лотка. Без отражателя время прогрева ягоды в центре до заданной температуры составило 41 мин в центре и 66 мин на периферии. Установка отражателя обеспечивает более равномерный прогрев по всей поверхности лотка. Разница между временем прогрева в центре и на периферии лотка составила не более 15%, в то время как при отсутствии отражателя это значение составило 60%. Кроме того, сократилась общая продолжительность прогрева за счет повышения плотности теплового потока благодаря установке отражателя. Был также проведен замер массовой доли влаги в сухих ягодах в различных точках лотка. Результаты свидетельствуют о том, что без отражателя наблюдается некоторое различие в массовой доле влаги сухих ягод по ширине лотка. Установка отражателя заметно снижает указанную разницу.
Ключевые слова: инфракрасные лампы, отражатели, оптика, сушка, световые лучи.
English
Русский
