давление, тем быстрее идет процесс, однако условия отвода пара ухудшаются.
Оптимальный уровень полного давления, вероятно, нужно под держивать различным для различных стадий процесса.
Рис. 7-12. Влияние перепада давлений водяного пара
в зависимости от уровня полного давления и давления |
на |
стороне, противоположной поверхности испарения, |
на |
механизм течения и диффузии. |
1 — перепад |
давлений за счет течения смеси; 2 — линии перепа |
да давлений |
за счет диффузии паров; |
3 — граница |
плавления |
только для |
диффузионного переноса; |
4 — граница |
плавления |
для потока |
и диффузии; 0—4,0 — парциальные давления. |
7-3. СУБЛИМАЦИОННАЯ СУШКА М ЕТОДОМ РАСПЫЛЕНИЯ
Значительное повышение производительности процесса сублимацион ной сушки может быть достигнуто организацией непрерывной диспер гированной сушки распыленных материалов в вакуумной камере. Наиболее перспективным в этом отношении является распыл суши мого материала в вакуум при помощи акустических форсунок.
Работы по акустическому распылу в настоящее время находятся в стадии экспериментальных исследований; в этой области пока не существует каких-либо теоретических закономерностей для выясне ния физики и организации процессов тепло- и массообмена и гидро динамики истечения диспергированных сред в вакуумированных си стемах.
В МЭИ были проведены экспериментальные исследования по изучению особенностей акустического распыла воды в вакуум с целью выявления характера и интенсивности этого процесса. Для получения максимальной интенсивности распыла и мелкодисперсной структуры льда ввод воды на установке (см. рис. 3-1) искусственно производил ся периодически в соответствии с изменением в заданных пределах от 0,08 до 1 мм рт. ст.
Экспериментальная установка по периодическому распылу воды в вакуум представлена на рис. 7-13.
Акустическая форсунка 1 помещалась в вакуумную камеру 2. Исследуемая жидкость (вода) подавалась в форсунку при заданном давлении и расходе с помощью системы питания 5. Акустические
Рис. 7-13. Схема экспериментальной установки по акустическому распылу жидкости в вакуум.
|
|
|
|
|
|
|
1 — акустическая |
форсунка; 2 — адиабатная |
рубашка |
сублиматора; 3 — ва |
куумметр ВТ-3; |
4 — самописец; 5 — мерная |
бюретка; |
6, 7, 9, |
12 — индукцион |
ные вентили; 8 — задатчик |
уровня; 10 — усилитель |
мощности |
УМ-250А; // - — |
звуковой генератор ГЗ-34; |
13— вакуумная камера; |
14 — коллектор; 15 — реле. |
колебания форсунки возбуждались с помощью электрических коле баний от звукового генератора ГЗ-34, усиливаемых через усилитель.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Процесс истечения |
жидкости |
и |
диспергирования |
воды |
происходил |
|
|
|
|
|
|
|
с активным |
образованием |
бы |
|
|
|
|
|
|
|
стро |
замерзающего |
|
водяного |
|
|
|
|
|
|
|
тумана. |
При |
этом |
значитель |
|
|
|
|
|
|
|
ное |
количество |
воды |
испаря |
|
|
|
|
|
|
|
лось до процесса перехода в |
|
|
|
|
|
|
|
кристаллическое |
состояние |
в |
|
|
|
|
|
|
|
створе факела распыла. Обра |
|
|
|
|
|
|
|
зование |
мелких |
кристалликов |
|
|
|
|
|
|
|
льда |
стержневидной |
формы |
|
|
|
|
|
|
|
средним |
диаметром |
около |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 мм происходило на фронте |
|
|
|
|
|
|
|
факела распыла |
на |
расстоянии |
|
|
|
|
|
|
|
нескольких |
сантиметров |
от |
Рис. 7-14. Кривые скорости суш |
устья ультразвуковой |
форсун |
ки. |
Образовавшийся |
ледяной |
ки экстракта чая при ультразву |
порошок |
вместе |
с несколькими |
ковом распыле в вакуум и при |
дедовыми |
пробками |
собирался |
терморадиационном |
подводе |
теп |
в коллектор 14. |
|
|
|
|
ла темными |
излучателями. |
|
В МТИПіП И. А. Гинзбург |
/ — сушка в пленке; |
6=400 |
мкм-, |
Тп = |
исследовала |
ультразвуковую |
=60 °С; |
2 — сушка |
в |
гранулах; |
6 = |
распылительную сушку экстрак |
= 1000 |
мкм, |
ГН= 100°С; |
3 — сушка |
та чая в |
вакууме. В |
этих экс |
в пленке; 6=1 000 мкм; |
Гн=40 °С. |
|
|
периментах на коллекторе сбо |
|
|
|
|
|
|
|
ра продукта осуществлялась кондуктивная досушка распыленного
продукта |
в жидкой |
фазе в тонкой |
гранулированной пленке до |
1000 мкм с размерами гранул от 30 до 60 мкм. |
скорости |
сушки |
На рис. 7-14 для |
сравнения' показаны кривые |
экстракта |
чая при |
ультразвуковом |
распыле в |
вакуум |
( Р к = |
= 0,5 мм рт. ст.) в пленке различной толщины и терморадиационной сушке экстракта темными излучателями в гранулированном состоя нии. Гранулы экстракта чая для терморадиациоиной сушки имели
размер |
1 мкм |
и были получены распылением в охлажденный |
до |
—70 °С |
спирт. |
Температура .нагревателя Гн изменялась от 40 |
до |
100 °С. |
|
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1-1. Анисимов С. И., Имас Я. А., Романов Г. С., Ходыко Ю. В.
Действие излучения большой мощности на металлы. М., «Наука», 1970.
1-2. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и
высокотемпературных гидродинамических явлений. М., «Наука», 1966.
|
1-3. |
Киттель |
Ч. Элементарная |
физика |
твердого |
тела. |
Пер. |
с англ. М., «Наука», 1965. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М., |
1-4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред. |
Гостехиздат, |
1954. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-5. Левич В. Г. Курс теоретической физики, т. 1. М., «Наука», |
1970. |
|
|
А. |
В., |
Перельман Т. Л., Анисимов С. И., |
|
Лебе |
дев |
1-6. Лыков |
|
Д. |
П.— В кн:. Ртос. IV. International |
Heat |
Transf. Conference. |
Paris, |
1970. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1961, v. 3. |
|
1-7. |
Перельман T. Л. — «Int. J. Heat. Mass. Transf.», |
|
1-8. Тамм И. E.— «Труды ФИАН», 1965, т. 29. |
|
М.— Л., |
Изд-во |
|
1-9. |
Френкель |
Я. |
Н. Статистическая |
физика. |
АН ССОР, 1948. |
|
|
|
|
|
|
1951, |
v. |
82, |
№ |
6. |
|
|
|
1-10. |
Mott-Smith Н. М.— «Phys. Rev.», |
v. |
31. |
|
1-11. |
Evans |
M. G., |
Polanyi |
M.— «Trans. Far. |
Soc.», |
1935, |
|
1-12. |
Stearn |
A. E., |
Eyring |
H.— «J. Chem. Phys.», 1935, |
|
v. |
3. |
1. |
|
1-13. |
Holland-Merten E. L.— «Chem. Techn.», |
1963, Bd |
16, |
H. |
|
1-14. |
Holland-Merten E. L. Tabellnbuch der Vakuumverfahrens |
technik |
in der Grundstoffindustrie. Leipzig, 1964. |
v. |
36, |
3382; |
1964, |
|
1-15. |
Nemethy |
G. |
J.— «Chem. |
Phys.», |
|
1962, |
V. 41, 680. |
|
Паунд Г. Испарение и |
конденсация. Пер. с англ. |
V |
1-16. Хирс Д., |
М., |
«Металлургия», |
1966. |
|
1968, т. 5, 4, 339. |
|
|
|
|
|
|
|
1-17. Анисимов С. И.— ЖЭТФ, |
|
|
|
|
|
|
|
1- |
|
18. Коган М. Н. Динамика разреженного газа. М., «Наука», |
1967. |
|
1. Андриевский Р. А. Пористые металлокерамические материа |
|
2- |
|
лы. М., «Металлургия», |
1964. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-2. Беркман А. С., Мельникова И. Г. Пористая проницаемая |
керамика. Л., Стройиздат, 1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-3. Варгафтик Н. Б. Теплофизические свойства веществ. М., |
Госэнергоиздат, 1956. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-4. Вукалович М. П. Термодинамические свойства воды и водя |
ного пара. М., Машгиз, 1958. |
М. Н.— «Кислород», 1949, |
№ |
1. |
|
|
2-5. |
Ишкин |
И. К., |
Каганер |
|
|
2-6. |
Ишкин |
И. К., |
Каганер |
М. Н.— ЖФХ, 1950, 24, |
вып 7. |
|
|
2-7. |
Кустов Б. А.— «Огнеупоры», 1949, № 6. |
|
|
Изд-во АН |
|
2-8. Левитская М. А. Инфракрасные |
лучи. М.— Л , |
СССР, |
1935. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-9. Леконт. Инфракрасное излучение. Пер. с фр. М., Физмат-
гиз, 1959. |
Малько |
П. И. и др. — «Порошковая металлургия», |
1968, |
2-10. |
№ 4; 1969, № 1. |
|
|
|
2-11. |
Лыков А. В. Теория сушки. М., «Энергия», 1968. |
|
2-12. |
Мухачев |
Г. А. и др. — «Теплоэнергетика», 1963, |
№ 10. |
2-13. |
Мухачев Г. А. и др. — «Холодильная техника», |
1956, |
т. 33, |
№2.
2-14. Пауэлл Д. Физика льда. Пер с англ. М., «Мир», 1966. 2-15. Платунов Е. С. Автореферат докторской диссертации,
ЛИТМО, 1968.
2-16. Попов В. В. — «Известия вузов. Пищевая технология», 1970,
№ |
6. |
Смирнова |
К. |
Б.— «Труды |
НИИстройкерамики», |
|
1961, |
|
2-17. |
|
вын. 17. |
Стрелков |
К. |
С,— «Заводская |
лаборатория», |
1966, |
т. |
22, |
|
2-18. |
№ |
12. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-19. Убеллоде А. Плавление и кристаллическая структура. Пер. |
с англ. М., «Мир», 1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-20. Шейдеггер Л. Физика течения жидкостей и газов в пори |
стой среде. М., Гостехиздат, 1947. |
|
|
|
|
|
ОПТИ, |
1938. |
|
2-21. |
Шулейкин |
В. В. Физика моря, т. 2, М.—Л., |
|
2-22. Кришер О. Научные основы техники сушки. Пер. с нем. |
М., Изд-во иностр. лит., 1961. |
|
|
|
|
|
N — Y. Reinhold |
|
2-23. |
Barnes R. В. а. о. Infrared Spectroscopy. |
Publishing Corp., 1944. |
|
|
|
Phys.», |
1957, v. 149, № 2. |
|
2-24. |
Bass |
U. A.— «Zeitschr. für |
|
2-25. |
Benz |
U.— «Kältetechnik-Klimatisierung», |
1969, |
Bd |
21, H. 9. |
|
2-26. |
Bernal |
J. a. o.— «J. Chem. Phys.», 4933, |
v. 1, p. 515—-548. |
|
2-27. |
Berty J. D.— «Proc. of the 8th ent. Cong, on Therm. Cond., |
London, |
1969. |
|
|
|
|
|
|
|
|
188. |
|
|
|
|
|
|
|
2-28. |
Born M.— «Proc. Roy. Soc.», 1948, v. |
|
|
|
|
|
|
|
2-29. |
Casimir H. B.— «Physica», |
І938, v. 5, p. 495—500. |
|
|
|
2-30. |
Debye |
|
P.— «Ann. Phys.», 1912, v. 39, |
p. 789—839. |
|
|
|
|
2-31. Debye P. Vortrage über kinetische Theorie der Materie und |
Elektrizität. Berlin, |
1914. |
|
|
|
|
the |
8th |
ent |
Cong, on |
|
2-32. |
Dillard |
К., Timmerhaus.— «Proc. of |
Thermal |
Cond.», |
London, |
1969. |
|
Food |
Sei.», |
1966, |
v. |
31, |
|
2-33. |
Deyer |
|
D., |
Sauderland I.— «J. |
p. |
196—201. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-34. Eucken A. «Ann. Phys.», 1911, v. 12. |
|
|
185—211. |
|
|
|
2-35. |
Eucken A.— «Ann. |
Phys.», |
1911, v. 34, p. |
|
1954, |
|
2-36. |
Frand |
|
I. and |
Kingery W. D.— «J. Amer. Ceram. Soc.», |
p. 99—107. |
|
|
|
|
of |
Foods. |
F. |
R. |
Fisher, |
ed. |
1965, |
Wa |
|
2-37. |
Freeze — Drying |
shington. |
Gallowau |
J.— «Phys. Rev.», |
1959, v. |
113, |
p. 4046—'1051: |
|
2-38. |
|
2-39. |
Harper |
I. |
C.— «Ghem. Eng.», 4962, v. 3, p. |
298. |
|
|
|
|
2-40. |
Handbook |
of chem. and phys. chem. Rubber Publishing |
Co. 2310. Superior Ave. Cleveland Ohio, 1955. |
|
|
|
|
|
|
|
|
2-44. |
Hilsenrath I. Tables of thermodynamics and transport |
propertios. N.—Y., Pergamon press, 1960. |
|
|
|
1946, v. 18, № 2. |
|
2-42. |
Heating.— «Piping and Air |
Conditioning», |
|
2-43. «J. of the Society for Industrial and Applied Mathematics», |
1957, V. 5, p. 74, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-44. |
Krischer О., Esdorn H. Die Wärmeübertragung in feuchten, |
porigen |
|
Stoffen |
verschiedener |
Struktur. Forsch. |
Gebiete Ind.— Wes. |
22, |
1/8, |
1956. |
|
|
|
|
2-45. |
Lonsdale К.— «Nature», 1946, v. 1, № 58. |
|
2-46. |
Meffert |
H. F. Fh. |
Heat transmission |
on freeze — drying |
material. Unpublish paper. IBVT. Wageningen. The Netherlands. 1963.
2-47. |
Sawdye I. A., Short A. I., |
Rinfret A. |
P.— «Food |
Techno |
logy», May 1961. |
Hackenberg |
U., Moll |
J. and |
2-48. |
Oetjen G. W., Ehlers H., |
Neumann К. H. 1962. Temperature-measurement and control of freezedrying processes.— In: «Freeze-Drying of Foods». (F. R. Fisher, ed.),
p. 74. Natl. Acad. |
Sei.— Natl. |
Research Counc., |
Washington,- |
D. |
C. |
2-49. Oetjen G. W. Personal communication, Leybold Hochvakuum. |
Anlage, Cologne, Germany, |
1963. |
|
|
1958, v. |
5. |
|
|
|
2-50. |
Okman D. J.— «Advance in Physics», |
|
|
|
2-51. |
Pauling L. J. O. Meh. Chem. Soc., |
1936, v. 58. |
|
|
|
|
|
2-52. |
Reuck C.— «Nature», |
1957, v. 179, № 4570. |
p. 528—530. |
2-53. |
Rowlingston.— « |
J |
. Phys. Chem.», |
1955, |
v. 57, |
2-54. Short В. E., Woolrick W. R„ Bartlett L. H.— «Refrig. Eng.», |
1942, V. 44, p. 385. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2-55. |
Hill J. E. The thermal conductivity of beef (M. S. Thesis, |
Georgia Institute of Technology), 1966. |
|
|
|
|
|
(M. S. The |
2-56. |
J. D. Leitman. Thermal conductivity of meats. |
sis, Georgia Institute |
of Technology), 1967. |
|
|
|
|
Oak |
Ridge, |
2-57. |
Gambill W. R. Union Carbide Nuclear Co., |
Tenn Estimate |
Low — Pressure |
Gas Viscosity Chemical |
Engineering, |
1967. |
Wolf |
W., |
Spiess |
|
W.— «Kältetechnik — Klimatisierung», |
1970, |
2-58. |
|
Bd 22, H. 7. |
|
|
A.— «Ind. |
Engng |
Chem.», |
Process |
design |
and |
2-59. |
Triebes T. |
development 5, |
1966, 6.430/436. |
|
|
|
|
|
В. В.— ИФЖ, |
2-60. |
Лебедев |
Д. П,, |
|
Гинзбург И. А., Алексеев |
1972, т. 23, № 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2- |
61. Лебедев Д. П., Алексеев В. В. Исследование теплопровод |
ности пористых |
спеченных |
металлов. — «Труды |
МЭИ», |
1972, № |
141. |
3- |
1. Ангерер |
Техника физического |
эксперимента. Пер. с нем. |
М., Физматгиз, |
1962. |
Ф,— «Труды ЛПИ», 1961, |
№ 217. |
|
|
|
3-2. |
Апполонов |
Г. э. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-3. Белик Н. И. Приборы для измерений малых разностей дав |
лений газов. М.— Л., Машгиз, |
1957. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-4. Востров Г. А., Розанов Л. Н. Вакуумметры. М.—Л., «Ма |
шиностроение», |
1967. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-5. Геращенко О. А., Федоров В. Г. Тепловые и температурные |
измерения. Киев, «Наукова думка», 1965, |
|
|
|
7. |
|
|
|
3-6. |
Гисина |
К. Б., Шофер |
Р. И,— ИФЖ, 1969, № |
5. Минск, |
3-7. |
Гухман А. А.— В |
кн.: Тепло- |
и массоперенос, |
т. |
«Наука и техника», |
1965. |
|
Лебедев Д. |
П.—ИФЖ, |
1968, |
т. |
15, |
№ 2. |
3-8. |
Деркачев |
В. И., |
|
3-9. Дубовик |
А. |
С. |
Фотофизическая |
регистрация |
|
быстропроте- |
кающих процессов. М., «Наука», 1964.
3-10. Измерение нестационарных температур и тепловых потоков М., «Мир», 1966.
3-11. Измерения температур в объектах новой техники. М., «Мир», 1965.
3-12. Каприн Е. Б., Огнева В. А., Щедровский С. С. Автомати ческие весы и весовые дозаторы. М., Машгиз, 1969.
