ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы МЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Глава семнадцатая Измельчение и классификация твердых тел Общие сведения из "Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии" Как видно из уравнения (16.35), движение влаги в материале нри сушке происходит не только вследствие изменения влажности, но и под действием температурных перепадов. Кроме того, кинетические коэффициенты К м Ь — не постоянные величины, а являются некоторыми функциями температуры и влажности, поэтому анализ перемещения влаги в теле необходимо проводить совместно с анализом перемещения тепла. [c.422] Первое уравнение системы определяет скорость изменения влажности в каждой точке тела под действием градиентов влажности (первое слагаемое правой части) и градиентов температур (второе слагаемое правой части). [c.422] Второе уравнение характеризует скорость изменения температурного поля за счет теплопроводности (первое слагаемое правой части) и внутреннего испарения (второе слагаемое правой части). Последнее слагаемое в уравнении отрам ает частичное испарение влаги внутри тела и перемещение ее к наружной поверхности тела в виде пара. [c.422] Были проведены исследования, нока.давшие возможность расчета процессов сушки, исходя из коэффициенга внутреннего массо-теплопереноса — коэффициента массопроводности К. [c.423] В общем случае К f (С, i). Для каждого конкретного процесса существует определенная зависимость I = (С). Можно допустить, что для процессов, протекающих в различной гидродинамической обстановке (т. е. при различных скоростях и влажностях сушильного агента, а также при различных конструктивных оформленлях аппарата, изменяющих условия внешнего массообмена), но при одной и той же температуре среды, зависимость t = р С) не меняется. [c.423] Решая уравнение (16.39), получим бесчисленное множество решений, отличающихся друг от друга различными индивидуальными признаками. Для полного описания конкретного случая сушки дифференциальное уравпение (16.39) долиию быть дополнено условиями однозначности — физическими и геометрическими характеристиками, начальными и граничными условиями. [c.423] Вид критериального уравнения (16.41) определяется формой тела и видом зависимости коэффициента массопроводности К от влажности тела, выражаемой уравнением (16.38). Зависимость (16.38) является специфической функцией каждого конкретного материала, а также температурного режима сушки. При переходе к другому температурному режиму произойдет изменение в соотношении скоростей развития концентрационных и температурных полей, что найдет свое отражение в изменении функцион и.ной зависимости t = (р (С), а следовательно, и в уравнении (16.3 Ч). Поэтому для практических расчетов должны быть найдены конкретные уравнения (16.38) и (16.41) для каждого материала и ряда температурных режимов. [c.424] Уравнение (16.38) показывает связь между локальными значениями коэффициента массопроводности и влажности, вид этой фуикции специфичен для каждой точки тела. [c.424] Опытная проверка показывает, что при изменении гидродинамического режима сушки зависимость (16.42) практически не меняется. Некоторое изменение ее для тел различного размера может быть учтено коэффициентом Кц, который вводится в критериальном уравнении (16.41). [c.424] Определив из уравнепия (16.44) Ср как функцию /Гр и С и подставив ее значение в выражение (16.49), получим зависимость /С, = 1= Р (С), т. е. уравнение (16.42). [c.425] Таким образом в выводе уравнения (16.42) участвует соотношение = ф (С), которое в дальнейшем при расчетах процессов сушки, протекающих при постоянном температурном ре киме, не используется расчет же ведется по уравнениям (16.41) и (16.42). При переменном температурном ре киме в расчете нснользуются зависимости 1 й д = ф (6 ). [c.425] Расчет может производиться по ступеням, примерно в такой последовательности. [c.425] Критериальные зависимости процессов сушки имеют при этом специфический вид, который определяется характером функциональной зависимости коэффициента массопроводности от влажности тела. [c.427] Применительно к конкретным случаям кинетические закономерности сушки могут быть представлены более простыми зависимостями. Обозначив количество испаряющейся при сушке воды (1 У, поверхность фазового контакта Г и время сушки (1т, выразим интенсивность сушки как йШ/Рйх. [c.427] Диффузионное сопротивление массопроводности внутри влажного материала не оказывает существенного влияния на процесс сушки в первый период и скорость сушки определяется только диффузией во внешней области. Первый период сушки соответствует изменению влаичности материала от начальной до критической. [c.428] Второй период сушки — период уменьшающейся скорости — характеризуется тем, что процесс лимитируется массопроводностью внутри влажного материала, а конвективная диффузия паров жидкости от поверхностп раздела фаз в ядро газового потока не оказывает существенного влияния на процесс сушки. [c.428] Иногда сушка таких материалов, которые при малой влажности проявляют гигроскопические свойства, характерна наличием третьего периода, который заметно отличается от второго. Этот период начинается тогда, когда влажность материала становится меньше максимальной гигроскопической влажности в соответствии с изотермой сорбции при относительной влажности ср = 1. Скорость сушки в этом периоде приближается к нулю, в этот момент влажность материала становится равной равновесной влажности. У большинства материалов скорость сушки в третьем периоде изменяется, в отличие от второго периода сушки, по линейному закону. [c.428] Вернуться к основной статье