Improving the energy efficiency of the drying process of fibre materials


Cite item

Full Text

Abstract

in the modern textile industry, one of the most energy-consuming and widespread processes is drying, to which fibers, yarns and fabrics are subjected after various operations (impregnation, extraction, dyeing, etc.). A complex heat and mass transfer drying process is carried out at sufficiently high temperatures and is energy-consuming. To reduce the overall energy consumption in textile production, it is necessary to carry out preliminary dehydration of materials before drying, for example, in centrifuges, intensification of drying by physical fields, etc. Modern industrial drying plants for textile materials provide sufficiently fast and uniform drying, increasing the overall efficiency of this stage of production of finished textile products. Energy-efficient solutions for the drying process can reduce the negative impact of the process on the environment. Industrial drying of textile materials is carried out in convective or contact dryers using thermal energy. In convective dryers, the drying agent is air. In contact dryers, water vapor is used to heat the drums. The article discusses important areas of improvement of the technological process and equipment designed for drying fibrous materials. These include: the introduction of mechanical pre-drying dewatering; the choice of hybrid systems in drum dryers; utilization of condensate and steam in drum dryers; insulation of end panels and the abolition of intermediate drying in drum cylindrical dryers; control of moisture content of the material to prevent drying of the fabric; reduction of dryer downtime by planning the supply of batches of fabric; the use of multiple drying of fabric in drum dryers. The improvement of the drying process of textile materials is possible with the use of an ultrasonic field, infrared radiation and other intensification methods while ensuring timely maintenance of drying equipment, programmable temperature changes during the drying process.

About the authors

A. P Fedorova

Kosygin State University of Russia (Technologies. Design. Art)

T. A Novikova

Kosygin State University of Russia (Technologies. Design. Art)

ORCID iD: 0000-0002-5951-0174

Ya. P Zaitseva

Kosygin State University of Russia (Technologies. Design. Art)

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a 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).