procesul de uscare REZUMAT este difuzia umidității din straturile interioare la suprafața materialului și vaporizarea acestuia pe suprafața tranziției în mediul gazos înconjurător. Acest proces poate avea loc numai dacă presiunea parțială a aburului în stratul limită deasupra materialului de suprafață este mai mare decât presiunea parțială a vaporilor a mediului gazos înconjurător. Tratate termic Material Deshidratarea procesează două probleme - cinetica și uscarea statică.
Kinetics uscare stabilește o conexiune între variația temporală a umidității parametrilor de material și de proces: proprietățile și structura materialului, dimensiunile sale, condițiile de curgere hidrodinamică materialul agentului de uscare și de alți factori. cinetica ecuații descrie procesul de îndepărtare a umidității din materialul în timp și utilizate pentru a determina durata și modul de uscare.
uscare statică stabilește o conexiune între parametrii inițiali și finali implicați în materialul uscat și agentul de uscare prin bilanțul de materiale și de căldură. Cu dependențe de uscare statice determină compoziția materialului, rata agentului de uscare, căldură și combustibil curge.
Pentru a calcula procesul de uscare și stabilirea de construcție rațională uscătoare trebuie să fie analiză comună a cinetica și uscare statica. Mecanismul de uscare materialului umed este determinată în principal de forma de umiditate din cauza materialului și modul sau condițiile de evaporare de umiditate din suprafața materialului pentru mediul de uscare.
Ca o clasificare principală a formelor din cauza umezelii, de obicei, în cazul în care ia schema de fotografii toate formele de comunicare sunt împărțite în chimice, fizico-chimice și fizico-mecanice. Punct de vedere chimic legat de umiditate are cea mai mare energie de legare cu materialul este în proporții exacte cu o substanță uscată. Această umiditate poate fi îndepărtată din materialul la o temperatură de peste 120 - 200 ° C, dar de obicei se va schimba structura moleculara a materialului.
Prin fizico-chimic legat de umiditate adsorbtiv și osmotic se referă. umiditate legat-Adsorbția este reținută pe suprafața particulelor coloidale de către forțele moleculare. Conform proprietăților sale fizice este diferită de apă liberă. Adsorbția de umiditate însoțit cu corpul de generare de căldură. Umezeala absorbită de corpul uman, fără eliberare de căldură, care nu diferă în proprietățile sale de obicei lichid liber (apa) se numește legată osmotic.
Tehnologia de uscare umezeala materialului, de obicei împărțite în două tipuri: libere și absorbante. Rata de evaporare de la suprafața umezelii liberă în materialul este determinat de legea evaporării sale de pe o suprafață liberă a lichidului, și anume, la o presiune a aburului parțial deasupra materialului de suprafață (uscare la o rată infinitezimal) egală cu presiunea de saturație la stratul de temperatură de delimitare este egală cu temperatura suprafeței materialului.
Atunci când presiunea parțială a aburului în stratul limită va fi mai mică decât presiunea de saturație, în această perioadă, absorbant de umiditate este îndepărtat. Este mai puternic asociat cu materialul și eliminarea este dificil și uneori inadecvat. Material ωg umiditate higroscopice poate fi privit ca limita dintre umiditate liberă și legat.
În timpul uscării umidității în scăderile materiale. Pot să apară o astfel de stare, atunci când presiunea parțială a aburului în stratul de gaz deasupra suprafeței materialului este egală cu presiunea parțială a aburului în mediu, în acest moment vine starea de echilibru a sistemelor de gaz din camera de uscare, uscare este oprită. Umiditatea ωr un astfel de material este numit echilibru.
Fig. 1 - Dependența conținutului de umiditate și viteza de uscare a materialelor umede la timp: a - parametrii constanți ai agentului de uscare; b. în - rata tipică și curbe mai complexe de uscare
unde W - cantitatea de umiditate prezentă în materialul la un moment dat, în kg;
La începutul crește rata de uscare crește brusc la o valoare constantă dωs / dτ = const, dar pornind de la punctul K1 critic este redus prin legi diferite și când ωr valoarea devine zero. Cea mai simplă curbă (linie dreaptă) între rata de cădere de uscare este linia (1), care trece prin punctul K1 și ωr (vezi. Fig. 1 b). Un astfel de caracter va fi rata de schimbare în timpul uscării materialelor fibroase subțiri (hârtie, carton). Dependența exprimată prin curba (2) se observă în timpul uscării țesături, piele și atât de subțire. E. Curba de materiale ceramice poroase (3) corespunde uscate.
În structura mai complexă a materialelor umede în a doua perioadă sunt observate și o viteză mai complexă dependențe de uscare. De exemplu, pentru argile și alte materiale, cum ar fi (a se vedea figura 1, în curba 4 ...) Din punctul K1 început până la rata de uscare K2 variază într-o linie dreaptă, și apoi de la K2 la ωr - curba cu care se confruntă abscisă. Pentru alte materiale, rata de uscare în timpul acestei perioade poate varia de-a lungul liniilor (5) și (6).
Capilar-poros corp, există puține de a schimba dimensiunea sa, în prima perioadă sunt ușor diferite față de curbele versiune și temperatură. De la începutul procesului de uscare înainte de a doua a conținutului critic de umiditate se observă diferența de temperatură dintre suprafața și centrul T * tp (Fig. 2b), scăderea apropierii de punctul K2. Acest lucru se datorează faptului că, la fel ca în prima și în a doua perioadă de uscare, lichidul este parțial vaporizat în interiorul materialului. Prin curbe de temperatură cu experiență, cu o precizie suficientă pot fi setate din cauza formelor de umiditate imagini.
Fig. 2 - Dependența de temperatură a pierderilor de intensitate și uscarea umidității din materialul: A - pentru materiale umede care nu se contracta în prima perioadă de uscare, - Tm (ω); B - Tm (ω) pentru materialele capilare poroase; in - un strat de nisip peste care este turnat nisip grosier, m (ω); r - strat de nisip turnat deasupra care amenda, m (ω); 1 - 25% din nisip mare sau fin; 2 - aceeași 50%; 3-75% din aceeași; 4 - aceeași 100% (nisip omogen)
definiții suplimentare ale diverselor forme de umezeală din cauza imaginilor, inclusiv diferite tipuri de umiditate capilară, curbele de temperatură au o mare importanță pentru tehnologia de uscare, deoarece calitatea producției depinde în mare măsură de temperatura materialului și durata efectului său.
Un alt factor care determină căldura și procesul de transfer de masă pe suprafața materialului, este intensitatea uscării.
uscare Intensitatea este cantitatea de umiditate îndepărtată pe unitatea de suprafață a materialului sub formă de vapori și în fază lichidă, în unitatea de timp m. kg / (m2 · hr).
În cazul în care un strat de nisip grosier pentru a turna deasupra stratului de fin, apoi în procesul de uscare, patru puncte critice K1. K2. K3. K4 (fig. 2c). Partea superioară a graficului corespunde uscat nisip grosier la o viteză constantă și deci intensitatea până la punctul K1. Apoi, uscarea intensitatea scade brusc, ceea ce corespunde cu îndepărtarea umidității din nisip grosier higroscopic. La punctul K3 și la dreapta acesteia (curbele 1 și 2) începe uscarea cu nisip fin, la o viteză constantă, K4 corespunde punctului de pornire al îndepărtării umidității din nisip fin higroscopic.
În cazul în care stratul de nisip fin pe partea de sus a stratului de umplere de nisip grosier, iar curbele ratei de uscare au intensități aspect normal cu o singură perioadă de viteză constantă (Fig. 2d).
Analiza studiilor experimentale arată că rata de uscare este determinată și limitată de mai mulți factori, care sunt prezente într-o singură dependență funcțională este practic imposibil.
Cu cât temperatura și viteza agentului de uscare și inferioară umiditatea relativă, uscare rapidă. Cu toate acestea, trebuie apreciat că temperatura, umiditatea relativă și viteza de agent de uscare trebuie să fie de așa natură încât nu modifică proprietățile fizico-chimice, forma și culoarea materialului și nu există nici o antrenării a camerei sale de uscare.