Повышение энергоэффективности процесса сушки волокнистых материалов


Цитировать

Полный текст

Аннотация

в современной текстильной промышленности одним из самых энергозатратных и распространенных процессов является сушка, которой подвергаются волокна, пряжа и ткани после различных операций (пропитка, экстрагирование, крашение и др.). Сложный тепло-массообменный процесс сушки проводится при достаточно высоких температурах и является энергозатратным. Для снижения общего энергопотребления в текстильном производстве необходимо проводить предварительное обезвоживание материалов перед сушкой, например, в центрифугах, интенсификацию сушки физическими полями и др. Современные промышленные сушильные установки для текстильных материалов обеспечивают достаточно быструю и равномерную сушку, повышая общую эффективность данного этапа производства готовой текстильной продукции. Энергоэффективные решения для процесса сушки, позволяют снизить негативное воздействие процесса на окружающую среду. Промышленная сушка текстильных материалов проводится в конвективных или контактных сушилках при использовании тепловой энергии. В конвективных сушилках сушильным агентом является воздух. В контактных сушилках для обогрева барабанов используется водяной пар. В статье рассматриваются важные направления совершенствования технологического процесса и оборудования, предназначенного для сушки волокнистых материалов. К ним относятся: внедрение механического предшествующего сушке обезвоживания; выбор гибридных систем в барабанных сушилках; утилизация конденсата и пара в барабанных сушилках; изоляция торцевых панелей и отмена промежуточной сушки в барабанных цилиндрических сушилках; контроль влажности материала для предотвращения пересушивания ткани; сокращение времени простоя сушилок посредством планирования подачи партий ткани; использование многократной сушки ткани в барабанных сушилках. Совершенствование процесса сушки текстильных материалов возможно при использовании ультразвукового поля, инфракрасного излучения и других способов интенсификации при обеспечении своевременного технического обслуживания сушильного оборудования, программируемого изменения температуры в процессе сушки.

Об авторах

А. П Фёдорова

Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)

Т. А Новикова

Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)

ORCID iD: 0000-0002-5951-0174

Я. П Зайцева

Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)

Список литературы

  1. Афанасьев А.В., Афанасьева В.В. Исследование теплообмена при струйном ламинарном обтекании цилиндра в режиме смешанной конвекции // Лесной вестник / Forestry bulletin. 2022. № 6. С. 114 – 124.
  2. Исаев М.В. Повышение энергоэффективности и безопасности технологии получения тонкосуконного материала специального назначения // Второй международный конкурс научных проектов «Стираем границы». 2024. Т. 20. С. 96.
  3. Шувалов Е.В., Жмакин Л.И. Канальная система нагрева паром контактной поверхности барабанных сушильных машин в текстильной промышленности // Сборник научных трудов аспирантов. 2014. С. 82 – 85.
  4. Юдин Д.Р. Повышение эффективности процесса конвективной сушки волокнистых материалов // В сборнике: Проблемы развития современного общества: Сборник научных статей 9-й Всероссийской национальной научно-практической конференции: в 3-х т. Курск, 2024.
  5. Walker A.C. Drying of Textiles // Journal of Fluids Engineering. December 2022. № 65 (4). P. 329 – 336. doi: 10.1115/1.4018759
  6. Хмелев В.Н., Нестеров В.А., Кошелева М.К., Генне Д.В., Тертишников П.П. Разработка экспериментального стенда для исследования непрерывной конвективной сушки текстильных материалов при контактном ультразвуковом воздействии // Промышленные процессы и технологии. 2022. Т. 2. № 2. С. 64 – 76. https://doi.org/10.37816/2713-0789-2022-2-2(4)-64-76
  7. Сажин Б.С., Федосов С.В., Кошелева М.К. Формирование научных направлений и отражение научных достижений в области повышения эффективности тепломассообменных процессов, экологической и производственной безопасности текстильных производств в разделе "Экологическая и производственная безопасность. Промтеплоэнергетика"// Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2018. № 4 (376). С. 116 – 122.
  8. Куц П.С., Ольшанский А.И. К вопросу приближенной методики расчета кинетики конвективной сушки плоских материалов // Инженерно-физический журнал. 1975. Т. 28. № 4. С. 19 – 21.
  9. Хмелев В.Н., Кошелева М.К., Доровских Р.С., Голых Р.Н., Шалунов А.В., Нестеров В.А., Новикова Т.А. Ультразвуковая сушка текстильных материалов // Химическая технология. 2018. №4. С. 178 – 185.
  10. Кошелева М.К., Дорняк О.Р. Моделирование процессов тепло- и массопереноса при конвективной сушке хлопчатобумажных тканей // Теоретические основы химической технологии. 2024. Т. 58. № 1. С. 27 – 34.
  11. Kosheleva M.K., Rudobashta S.P., Dornyak O.R., Dmitriev V.M. Convective drying of flat fibrous materials // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2023. Т. 96. № 4. С. 988 – 993.
  12. Khmelev V., Shalunov A., Terentiev S., Golykh R., Nesterov V. Ultrasonic dehydration of materials without liquid-vapor transition. Drying Technology. 2024. Т. 42. № 6. С. 967 – 979.
  13. Хмелёв В.Н., Шалунов А.В., Терентьев С.А., Голых Р.Н., Нестеров В.А. выявление и исследование механизма удаления влаги из материалов при ультразвуковом бесконтактном воздействии // Инженерно-физический журнал. 2024. Т. 97. № 4. С. 939 – 950.
  14. Shalunov A.V., Khmelev V.N., Terent’ev S.A., Nesterov V.A. Identification of regimes and conditions for moisture, removal from materials by noncontact exposure to ultrasonic vibrations // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2022. Т. 95. № 4. С. 909 – 917.
  15. Терентьев С.А. Интенсификация процесса сушки капиллярно пористых материалов бесконтактным ультразвуковым воздействием: дис. …. канд. техн. наук. Бийск: БТИ АлтГТУ, 2022. 139 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).