Файл: Морозов, С. В. Сушка лубоволокнистых материалов учебник.pdf

по всей толщине. Температурный градиент отсутствует (02 = ^м = = const). Парциальное давление водяного пара у поверхности мате­ риала Рм = ря И больше Ра- Количество влаги, испаряющейся с по­ верхности материала, подсчитывают по формуле (22). Скорость сушки постоянная = const) и зависит от температуры, влажности

и скорости сушильного агента (линия ВС).

Третий — период падающей скорости сушки — характеризуется гем, что к концу периода процесс сушки прекращается. Возникает температурный градиент, температура материала возрастает от зна­

нистых материалов в зависимости от влагосодержания приведены на рис. 9. При высоких влагосодержаниях (ыСр>2,2 кг/кг) у неко­ торых материалов наблюдается период постоянной скорости сушки. Сушка лубоволокнистых материалов обычно начинается при меньших значениях влагосодержания, поэтому, как видно из рис. 9, для всех лубоволокнистых материалов при принятых ре­ жимах сушки характерно наличие только одного периода — пе­ риода падающей скорости сушки. В этот период скорость сушки зависит от параметров воздуха, влагосодержания материала и его физико-химических свойств.

5. ОТНОСИТЕЛЬНАЯ СКОРОСТЬ СУШКИ

Скорость сушки большинства лубоволокнистых материалов зави­ сит не только от параметров воздуха, но и от влагосодержания ма­ териала, его физико-химических свойств. Это создает определенные неудобства при изучении характера изменения скорости процесса сушки. Чтобы облегчить изучение кинетических свойств лубоволок­ нистых материалов (характер изменения скорости процесса за весь период), введено понятие относительной скорости сушки материала.

Под относительной скоростью сушки какого-либо материала по­ нимается отношение скорости сушки в данный момент к ее макси­

34

мальной скорости, наблюдаемой в период постоянной скорости сушки, т. е.

du

¥== dx du \

dx

Для лубоволокнистых материалов отсутствует период постоянной скорости сушки. Поэтому для них вместо максимальной принимается

' ' у шах

рую определяют по кривой сушки при условном критическом влагосодержании материала uKV,y. Значения этой величины приведены ниже.

Для тонких лубоволокнистых материалов изменение параметров сушильного агента (t, ср, со) и внешних гидродинамических условий

метров сушильного агента и материала. В то же время на относи­ тельную скорость сушки для обеих групп (тонких и крупностебель­ ных материалов) влияет расположение стеблей (вертикальное или горизонтальное), равномерность их загрузки и качество рыхления. Значение относительной скорости сушки cpv может быть использо­ вано для определения средней температуры материала в любой момент времени сушки при известных tc и tMсушильного агента. Для этого используется уравнение

tc 9м

tc — 0Н

Средняя температура слоя материала 0Н= ^М. Величины tc и 0 М означают соответственно средние температуры агента сушки и ма­ териала в его слое.

35

6. ПОТЕНЦИАЛ СУШКИ В СЛОЕ МАТЕРИАЛА

Количество влаги, испаряющейся за 1 ч с 1м2 поверхности мате­ риала, пропорционально разности Др = рн—рп; At = tc— 0 или Ad —

— d'H—d. Разность двух термодинамических параметров газовой

а рп, 6 , d характеризуют окружающую материал газовую среду. Обычно пользуются потенциалом сушки, который выражается влагосодержанием воздуха Ad, так как это создает большие удобства при расчетах и определении потенциала сушки воздуха, выходя­ щего из слоя.

Потенциал сушки — обобщающий параметр температурно-влаж­ ностных условий сушки (t и ф сушильного агента), характеризующий интенсивность процесса сушки.

При адиабатическом испарении влаги направление процесса при­ нимается по линии 0= const (линия АВ на рис. 12). При этом все тепло затрачивается только на испарение влаги. В этом случае по­ тенциал точки А, которая характеризует воздух при входе в слой, легко определяется по /—d-диаграмме и равен разности влагосо-

ризуется параметрами точки В,— Ad2 = dH—dB.

36

37

При сушке стеблевых материалов параметры воздуха изменяются по высоте слоя и во времени. Влагосодержание и относительная влажность воздуха увеличиваются по высоте слоя, а температура падает. Это вызывает уменьшение потенциала сушки по высоте слоя от Ad\ = d'n—di при входе в слой до Ad2 = d'H—d2 на выходе из слоя. Величина d'n остается постоянной, так как сушка происходит при постоянной температуре мокрого термометра. Материал сохнет при каком-то среднем в слое потенциале сушки. В начальный момент сушки при сру = 1 средний в слое потенциал сушки можно определять по формуле (23).

Во п р о с ы д л я п о в т о р е н и я

1. Какие различают стадии процесса сушки и в чем их сущ­ ность?

2.Какие условия необходимы для прохождения процессов теплообмена и влагообмена?

3.Что влияет на процесс перемещения влаги внутри материала?

4.Как распределены ткани в сечении лубоволокнистых стеблей по их плотности?

5.Как изменяется влагосодержание по сечению лубоволокни-

стого стебля?

6 . Что такое потенциал переноса и от чего он зависит?

7. Дайте общую схему процесса удаления влаги из стеблей лубоволокнистых материалов.

8 . Каким образом можно приближенно определить количество влаги, испаряющейся с влажной поверхности?

9.Что собой представляет кривая сушки?

10.Какие кривые сушки свойственны для толстостенных и какие для тонкостенных лубоволокнистых материалов?

11.Охарактеризуйте три основных периода сушки.

12.Что такое относительная скорость сушки и от чего она зависит?

13.Что такое потенциал сушки?

Г л а в а V

РЕЖИМ СУШКИ ЛУБОВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.ЭМПИРИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ СУШКИ

ИУСЛОВИЯ СУШКИ ЛУБОВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Как известно, скорость процесса сушки зависит не только от параметров воздуха (t, <p, d, со), но и от параметров материала. Н. Д. Хомуцким получено уравнение продолжительности сушки для тонкостебельных материалов.

щ—и2

ушах

38