The methods of optimization and regulation of the convective drying process of materials in drying installations

Abstract

Уцій роботі метод оптимізації процесу сушіння зерна передбачає керування механізмом вологоперенесення шляхом впливу на дифузійні та термодифузійні процеси. На основі критерію Кірпічова забезпечується кількісний контроль динаміки перенесення вологи, а числа Нуссельта допомагають контролювати градієнт температури та ефективне видалення вологи. Крім того, у статті пропонується використовувати емпіричні зв’язки між числами Нуссельта та параметрами задачі, такими як вологов міст, температура та швидкість повітряного потоку обдуву. Оптимізація параметрів сушіння на основі цих рівнянь сприяє покращенню якості сушіння, без виникнення у матеріалі надмірних напружень або деформацій. Запропоновані методи контролю градієнта вологи та температури в матеріалі є стійкими та дозволяють досягти рівномірного висушування продукції за коротший час та дозволяють знизити споживання електроенергії.

In this work, based on fundamental principles well-established in the field of drying technology, optimization for the process of material drying involves controlling the mechanism of moisture transfer by influencing diffusion and thermo-diffusion processes. Based on the Kirpichov criterion, a quantitative measure of moisture transfer dynamics is ensured, while Nusselt numbers help control temperature gradient and efficient moisture removal. The article proposes the use of empirical relationships between Nusselt numbers and problem parameters such as moisture content, temperature, and airflow velocity. Optimizing drying parameters based on the proposed equations can contribute to improving drying quality, reducing process time, and lowering energy consumption. The proposed methods of moisture and temperature gradient control within the material are sustainable and allowus to achieve uniform drying without causing excessive stresses or deformation.