kaz44Вестник Университета Шакарима. Серия технические наукиBulletin of Shakarim University. Technical Sciences2788-79953006-0524«Шәкәрім университеті» КеАҚ10.53360/2788-7995-2024-2(14)-47kaz44-1118Research ArticleТЕХНИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКАМАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СУШИЛКИTHE MATERIAL AND THERMAL BALANCEШахановА. А.ShahanovA. A.

Асанхан Андакулович Шаханов – доктор экономических наук, профессор кафедры «Аграрная техника и технологии» 

010011, Республика Казахстан, г. Астана, пр. Женис, 62 

Asankhan Andakulovich Shahanov – Doctor of economicssciences, professor of the department of «Agrarian technique and technology» 

 010011, Republic of Kazakhstan, Astana, 62 Zhenis ave. 

shahanov_aa@mail.ruШахановА. А.ShahanovA. A.

Арслан Асанханович Шаханов – докторант кафедры «Технологические машины и оборудование»

 010011, Республика Казахстан, г. Астана, пр. Женис, 62 

Арслан Асанханович Шаханов – Doctoral student of the department of «Technological Machines and Equipment» 

 010011, Republic of Kazakhstan, Astana, 62 Zhenis ave. 

arslan_shahanov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3781-9592КупреенкоА. И.KupreenkoA. I.

Алексей Иванович Купреенко – д.т.н., профессор кафедры технологического оборудования животноводства и перерабатывающих производств

243365, Российская Федерация, с. Кокино, ул. Советская, 2а 

Alexey Ivanovich Kupreenko – Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Technological Equipment of Animal Husbandry and Processing Industries 

 243365, Russian Federation, Kokino village, Sovetskaya str., 2a

kupreenkoai@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6877-3128ИсаевС. Х.IsaevS. Kh.

Самир Хафизович Исаев – к.т.н., доцент кафедры технологического оборудования животноводства и перерабатывающих производств

243365, Российская Федерация, с. Кокино, ул. Советская, 2а 

Samir Hafizovich Isaev – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Technological Equipment of Animal Husbandry and Processing Industries 

 243365, Russian Federation, Kokino village, Sovetskaya str., 2a

Samir.isaev.94@inbox.ruНАО «Казахский агротехнический исследовательский университет им. С. Сейфуллина»КазахстанKazakh Agrotechnical Research University named after S. SeifullinKazakhstanФГБОУ ВО «Брянский государственный аграрный университет»РоссияFGBOU VO «Bryansk State Agrarian University»Russian Federation20242906202412(14)378384Copyright © Шаханов А.А., Шаханов А.А., Купреенко А.И., Исаев С.Х., 20242024Шаханов А.А., Шаханов А.А., Купреенко А.И., Исаев С.Х.Shahanov A.A., Shahanov A.A., Kupreenko A.I., Isaev S.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tech.vestnik.shakarim.kz/jour/article/view/1118

Необходимо получить сухое вещество, удалив из него всю влагу. Сделать это можно с помощью разных устройств, но наиболее распространенными из них в промышленности и науке являются сушильные шкафы. Они позволяют быстро удалить лишнюю влагу из материалов путем ее испарения и вытяжения из камер. При этом необходимо рассчитать объем сухого воздуха и энергии, необходимых для процесса. Для решения этих задач требуется рассчитать материальный и тепловой баланс сушки.Они представляют собой измерение и вычисление количества материала и энергии, затрачиваемых на нее.Материальный и тепловой баланс сушилки, в качестве которого выступает воздух, вычисляется с помощью формул и уравнений. Он характеризует начальную и финальную массу вещества и воды, которая выпарилась в результате сушки, причем абсолютно сухая масса вещества остается постоянной.Авторы исследовали количество влаги и подставили его значение в соответствующую формулу и вычислили массу абсолютно сухого вещества и количество полученного продукта. Таким образом, пользуясь формулой теплового баланса определили требуемый объем воздуха для процесса. Все расчеты проводили для каждой модели и результаты получили разными. После вычисления материального баланса определили количество затрачиваемой энергии. При вычислении теплового баланса различают теоретическую и практическую сушилку. В первом случае считается, что в процессе работы сушильного шкафа нет потерь тепла или его прихода извне. В практике такого не происходит, поэтому при вычислении теплового баланса необходимо учитывать многие факторы: приход тепла с сушильным агентом, самим материалом и его влагой, транспортными устройствами и внешними источниками энергии. Также учитывали в данном исследований расход энергии с уходящим сушильным агентом.Полученные выражения материального и теплового баланса сушилки позволяют определить технологические параметры рабочего процесса сушки и технические параметры сушилки, что, в конечном итоге, позволяет определить технико-экономические показатели работы сушилки.

It is necessary to obtain a dry substance by removing all moisture from it. This can be done using various devices, but the most common of them in industry and science are drying cabinets. They allow you to quickly remove excess moisture from materials by evaporation and extraction from the chambers. At the same time, it is necessary to calculate the volume of dry air and energy required for the process. To solve these problems, it is necessary to calculate the material and thermal balance of drying.They are the measurement and calculation of the amount of material and energy spent on it. The material and thermal balance of the dryer, which is air, is calculated using formulas and equations. It characterizes the initial and final mass of the substance and water that evaporated as a result of drying, and the absolutely dry mass of the substance remains constant.The authors examined the amount of moisture and substituted its value into the appropriate formula and calculated the mass of an absolutely dry substance and the amount of the resulting product. Thus, using the heat balance formula, the required volume of air for the process was determined. All calculations were performed for each model and the results were different.After calculating the material balance, the amount of energy consumed was determined. When calculating the heat balance, a theoretical and a practical dryer are distinguished. In the first case, it is assumed that during the operation of the drying cabinet there is no heat loss or its arrival from the outside. In practice, this does not happen, therefore, when calculating the thermal balance, many factors must be taken into account: the arrival of heat with the drying agent, the material itself and its moisture, transport devices and external energy sources. The energy consumption of the outgoing drying agent was also taken into account in this study.The obtained expressions of the material and thermal balance of the dryer allow us to determine the technological parameters of the drying workflow and the technical parameters of the dryer, which ultimately allows us to determine the technical and economic performance of the dryer.

сушилка аэродинамического нагреваматериальный баланстепловой балансaerodynamic heating dryermaterial balancethermal balanceReferencesАтаназевич В.И. Сушка зерна / В.И. Атаназевич. – М: ДеЛипринт, 2007. – 480 с.Atanazevich V.I. Sushka zerna / V.I. Atanazevich. – M: DELiprint, 2007. – 480 s. (In Russian).Дианов Л.В. Универсальная сушилка для пиломатериалов и продукции растениеводства / Л.В. Дианов, А.С. Ключников // Вестник АПК Верхневолжья. – 2012. – № 3 – С. 55-59.Dianov L.V. Universal'naya sushilka dlya pilomaterialov i produktsii rastenievodstva / L.V. Dianov, A.S. Klyuchnikov // Vestnik APK Verkhnevolzh'ya. – 2012. – № 3 – S. 55-59. (In Russian).Исаев С.Х. Сушильная установка аэродинамического подогрева с утилизатором теплоты / С.Х. Исаев // Современные аспекты развития АПК: труды Всероссийского совета молодых ученых и специалистов аграрных образовательных и научных учреждений. – М.: ФГБНУ «Росинформагротех», 2019. – С. 60-64.Isaev S.KH. Sushil'naya ustanovka aehrodinamicheskogo podogreva s utilizatorom teploty / S.KH. Isaev // Sovremennye aspekty razvitiya APK: trudy Vserossiiskogo soveta molodykh uchenykh i spetsialistov agrarnykh obrazovatel'nykh i nauchnykh uchrezhdenii. – M.: FGBNU «RosinformagroteKH», 2019. – S. 60-64. (In Russian).Купреенко, А.И. Плодово-ягодная сушилка с комбинированным теплообменником / Х.М. Исаев, А.И. Купреенко, С.Х. Исаев // Сельский механизатор. – 2020. – № 1. – С. 16-17.Kupreenko, A.I. Plodovo-yagodnaya sushilka s kombinirovannym teploobmennikom / KH.M. Isaev, A.I. Kupreenko, S.KH. Isaev // Sel'skii mekhanizator. – 2020. – № 1. – S. 16-17. (In Russian).Купреенко, А.И. Определение продолжительности сушки яблок в сушилке аэродинамического нагрева / А.И. Купреенко, Х.М. Исаев, С.Х. Исаев // Техника и технологии в сельскохозяйственном производстве : материалы межд. науч.-пр. конф., 29-30 апреля 2021 г. – Уссурийск: ФГБОУ ВО Приморская ГСХА, 2021. – С. 73-78.Kupreenko, A.I. Opredelenie prodolzhitel'nosti sushki yablok v sushilke aehrodinamicheskogo nagreva / A.I. Kupreenko, KH.M. Isaev, S.KH. Isaev // Tekhnika i tekhnologii v sel'skokhozyaistvennom proizvodstve: materialy mezhd. nauch.-pr. konf., 29-30 aprelya 2021 g. – Ussuriisk: FGBOU VO Primorskaya GSKHA, 2021. – S. 73-78. (In Russian).Рециркуляционные установки аэродинамического нагрева / Под общ. ред. Е.Г. Шадека. – М.: Машиностроение, 1986. – 208 с.Retsirkulyatsionnye ustanovki aehrodinamicheskogo nagreva / Pod obshch. red. E.G. Shadeka. – M.: Mashinostroenie, 1986. – 208 s. (In Russian).Установка для сушки древесины «СВЧ-лес» / Материалы сайта «СВЧ-технологии» [Электронный ресурс]. Режимдоступа: http//СВЧлесyandex.ru/images.Ustanovka dlya sushki drevesiny «SVCH-leS» / Materialy saita «SVCH-tekhnologiI» [Ehlektronnyi resurs]. Rezhimdostupa: http//SVChlesyandex.ru/images. (In Russian).Сутягин В.М. Основы проектирования и оборудование производства полимеров. Учебное пособие / В.М. Сутягин, В.П. Лопатинский, А.А. Ляпков. – Томск: Изд. ТПУ, Часть 1. – 1998. – 118 с., Часть 2. – 1999. – 114 с., Часть 3. – 2004. – 68 с.Sutyagin V.M. Osnovy proektirovaniya i oborudovanie proizvodstva polimerov. Uchebnoe posobie / V.M. Sutyagin, V.P. Lopatinskii, A.A. Lyapkov. – Tomsk: Izd. TPU, Chast' 1. – 1998. – 118 s., Chast' 2. – 1999. – 114 s., Chast' 3. – 2004. – 68 s. (In Russian).Сутягин В.М. Полимеризаторы в примерах и задачах / В.М. Сутягин, А.А. Ляпков // Сборник примеров и задач. – Томск: Изд. ТПУ, 2003. – 72 с.Sutyagin V.M. Polimerizatory v primerakh i zadachakh / V.M. Sutyagin, A.A. Lyapkov // Sbornik primerov i zadach. – Tomsk: Izd. TPU, 2003. – 72 s. (In Russian).Ляпков А.А. Расчеты реакционной аппаратуры химических производств. Учебное пособие / А.А. Ляпков, Г.Н. Иванов, В.В. Бочкарев. – Томск: Изд. ТПУ, 2002. – 122 с.Lyapkov A.A. Raschety reaktsionnoi apparatury khimicheskikh proizvodstv. Uchebnoe posobie / A.A. Lyapkov, G.N. Ivanov, V.V. Bochkarev. – Tomsk: Izd. TPU, 2002. – 122 s. (In Russian).Ровкина Н.М. Технологические расчеты в процессах синтеза полимеров. Сборник примеров и задач / Н.М. Ровкина, А.А. Ляпков. – Томск: Изд. ТПУ, 2004. – 167 с.Rovkina N.M. Tekhnologicheskie raschety v protsessakh sinteza polimerov. Sbornik primerov i zadach / N.M. Rovkina, A.A. Lyapkov. – Tomsk: Izd. TPU, 2004. – 167 s. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.