Влагосодержание и температура материала при сушке

В процессе сушки различают два периода. Для первого периода характерна постоянная скорость сушки, когда перепад между температурой воздуха и температурой поверхности материала имеет постоянную величину, а интенсивность сушки постоянна, для второго периода — непрерывное повышение температуры материала и непрерывное уменьшение скорости сушки — период падающей скорости (рис. 7.1). Влагосодержание материала в конце первого периода сушки называют приведенным критическим влагосодержанием И к.п. Для определения И7к.п используют выражение [c.185]

В полученных соотношениях для среднего влагосодержания дисперсного материала (5.80) и (5.84) величины К, кр и и в общем случае оказываются зависящими от условий, устанавливающихся в процессе самой сушки (прежде всего —от средних значений температуры и влагосодержания сушильного агента). В свою очередь эти средние параметры должны определяться совместным анализом кинетического уравнения для й и соотношениями теплового баланса и баланса по влагосодержанию сушильного агента. Для того чтобы математическая модель процесса [c.277]

Для расчета процесса сушки минераловолокнистых плит на крахмальном связующем необходимо знать влияние скорости, температуры и относительной влажности сушильного агента, а также влагосодержания высушиваемого материала, на интенсивность влагопереноса. [c.86]

Отмеченные обстоятельства существенно усложняют общую задачу расчета процессов сушки дисперсных материалов. Поэтому в настоящее время часто используется метод экспериментального получения данных о кинетике сушки и нагрева реальных частиц влажного материала. При этом в кинетических опытах измеряются средние по объему частиц значения влагосодержания и температуры материала в зависимости от времени сушки. [c.281]

В предельном случае отсутствия перемешивания материала (От — О, т. е. при режиме полного вытеснения по материалу) и линейной зависимости константы скорости сушки от температуры материала К = Ко[ - -к — о)] (0о — начальная температура материала, Ко и k — экспериментальные константы) время пребывания материала, необходимое для достижения конечного влагосодержания Мк, равно [c.169]

Данные по равновесному содержанию влаги во влажном материале и в окружающем воздухе представляются зависимостью равновесного влагосодержания и материала от температуры t и относительной влажности ф окружающей среды. Конкретный вид равновесной зависимости обусловливается свойствами материала и характером его пористой структуры. Наиболее надежным способом получения равновесных данных о многочисленных материалах, подвергающихся промышленной сушке, являются [c.267]

Для большинства кривых сушки характерно наличие сравнительно короткого периода прогрева частиц до температуры, близкой к температуре мокрого термометра, при незначительном изменении влагосодержания. Далее температура влажного материала остается приблизительно постоянной, а скорость удаления влаги сохраняет постоянное значение, если параметры сушильного агента остаются неизменными. За периодом постоянной скорости сушки начинается период непрерывно уменьшающейся скорости удаления влаги при возрастающей температуре материала. Кривая изменения влагосодержания материала асимптотически приближается к значению равновесного влагосодержания и, а температура частиц — к температуре сушильного агента ( (рис. 5.5). [c.286]

Аналогично может быть решена задача о периодической сушке слоя монодисперсных сферических частиц, кинетика сушки которых соответствует двум последовательным периодам. Полагается, что при высушивании частицы до критического влагосодержания Ыкр процесс происходит с постоянной скоростью, определяемой значениями температуры сушильного агента и температурой материала, равной температуре мокрого термометра. Величина убывающей скорости сушки пропорциональна текущему значению влагосодержания частицы и локальной температуре сушильного агента. [c.295]

Когда сушка частиц происходит только в периоде постоянной скорости при температуре материала г , то изменять температуру сущильного агента на входе с 4 на /о1 естественно в момент т достижения нижним слоем частиц равновесного влагосодержания и. [c.299]

Рис. 12.3.1.1. Распределение влагосодержания II материала (а) и температур сушильного агента Т и материала Э (б) по высоте неподвижного слоя при сушке частиц в периоде постоянной скорости

Начиная с Тз, сушка переходит в область гигроскопического состояния материала и идет с падающей скоростью до достижения равновесного влагосодержания в Тз, когда процесс прекращается. В период от Та до Тз температура материала возрастает и достигает температуры сушильного агента 4, а скорость удаления влаги зависит от физико-химических свойств материала и его структуры (характера пор). Фронт испарения влаги перемещается от поверх- [c.359]

Полученная из опытов зависимость Rb от текущего влагосодержания материала и от температуры сушильного агента, являющаяся одной из форм представления опытных данных по кинетике нагрева высушиваемого материала в процессе его сушки, дает возможность находить температуру материала в любой момент сушки. Знание кинетики нагрева частиц влажного материала наряду с кинетикой сушки необходимо для полного расчета процессов промышленной сушки дисперсных материалов. [c.290]

После момента Ткр. о вверх по слою начинает перемещаться фронт раздела двух зон в нижней зоне сушка частиц будет происходить в периоде убывающей скорости с непрерывным прогревом материала, а в верхней зоне продолжается сушка в периоде постоянной скорости. Качественный характер распределения влагосодержания частиц материала и температуры сушильного агента по высоте слоя показан на рис. 5.13. [c.295]

Рис. 10.19. Изменение температуры сушильного агента (t), влагосодержания (и) и температуры материала (5) при непрерывной прямоточной сушке в периоде постоянной скорости (пунктирная линия соответствует изменению влагосодержания материала при его противоточном движении)

Во всех рассмотренных методах расчета движущегося слоя полагалось, что основные параметры процесса неизменны по высоте слоя. Однако в большинстве реальных процессов, строго говоря, большинство параметров изменяются по мере уменьшения влагосодержания частиц материала и температуры сушильного агента, что может быть в полной мере учтено лишь при поинтервальном методе численного расчета. Движущийся слой при этом разбивается на отдельные участки малой высоты, в пределах которых можно проводить вычисления параметров процесса для постоянных значений влагосодержания материала, температуры и скорости сушильного агента, при этом легко учитываются изменения всех величин и, кроме того, данные по скорости сушки и нагрева частиц здесь могут быть использованы в любой форме. [c.312]

Опытные данные по сушке гигроскопических мелкодисперсных материалов и численные оценки показывают, что за короткое время пребывания в фонтане (порядка 0,1—0,5 с) частицы успевают получить основную часть теплоты, но при этом их влагосодержание практически не успевает измениться. Что касается сушильного агента, поступающего в плотную часть слоя, то он при контакте с развитой поверхностью дисперсного материала охлаждается практически до температуры материала уже на расстоянии порядка около 0,1 м от места входа в плотный слой, что также подтверждается расчетами и измерениями локальных значений температуры в плотной части слоя. Это по- [c.344]

В периоде падаюш,ей скорости сушки температура материала превышает температуру мокрого термометра и при достижении материалом равновесного влагосодержания становится равной температуре воздуха. [c.181]

Исследование показало, что во втором периоде сушки скорость процесса определяется температурой л влагосодержанием высушиваемого материала. Время сушки винифлекса в кипящем слое (25—30 мин) в десятки раз меньше времени сушки этого материала в камерных сушилках (18 час). Унос винифлекса из аппарата при скоростях воздуха до 0,8 м/сек практически отсутствует. [c.201]

При контакте с влажным сушильным агентом материал, в принципе, не может быть высушен до абсолютно сухого состояния, поскольку за достаточно длительное время контакта (сушки) с влажной средой влагосодержание материала может лишь асимптотически стремиться к влагосодержанию, равновесному с окружающей средой. Численное значение равновесного влагосодержания и материала в значительной степени зависит от гидрофильных свойств конкретного материала, а также от температуры среды и от содержания в ней паров влаги. Равновесное влагосодержание и для конкретных условий сушки того или иного материала является предельно возможным содержанием количества влаги в материале, которое теоретически может быть достигнуто при постоянных значениях температуры и влажности сушильного агента, и то лишь за бесконечное время сушки. [c.549]

Эксперимент состоит в непрерывном или периодическом взвешивании сушимого материала (или отбираемых из него проб при сушке дисперсных, пастообразных или жидких материалов), что дает возможность вычислять текущие значения его влагосодержания в различные моменты времени от начала процесса сушки. Температура материала в процессе его сушки может измеряться с помощью термодатчиков, располагаемых внутри достаточно крупных материалов, или путем измерения температуры отбираемых проб дисперсного материала. [c.576]

Постоянство температуры материала в первом периоде сушки объясняется преобладающим значением наружного диффузионного сопротивления процессу отвода парообразной влаги с наружной поверхности материала по сравнению с сопротивлением переносу жидкой влаги по капиллярно-пористой внутренней структуре. Действительно, в начале процесса сушки, когда влагосодержание материала еще достаточно велико, все его поры заполнены влагой. Эквивалентные диаметры капилляров и пор реальных материалов имеют различные значения (см. гл. 9), следовательно, на первой стадии сушки, при еще высоком значении влагосодержания влага присутствует не только в мелких, но и в наиболее крупных порах. Перемещение влаги по капиллярам значительного диаметра происходит сравнительно легко, поскольку гидравлическое сопротивление канала при ламинарном режиме течения по нему вязкой жидкости обратно пропорционально квадрату диаметра [c.577]

За первым периодом постоянной скорости процесса следует период уменьшающейся скорости удаления влаги из материала при непрерывно увеличивающейся его температуре (второй период (П)). По мере увеличения продолжительности процесса сушки кривая влагосодержания материала асимптотически стремится к значению влагосодержания, равновесного с параметрами сушильного агента (и ), а температура материала ( ) приближается к температуре сушильного агента (t). Скорость сушки в любой момент в пределах второго периода определяется, как и в первом периоде, дифференцированием кривой сушки результат такого дифференцирования представлен на рис. 10.16, из которого следует, что кривая скорости сушки асимптотически стремится к нулю. [c.578]

При расчетах процессов непрерывной сушки обычно бывает заданным только значение конечного влагосодержания материала на выходе из аппарата, тогда как более подробная информация о влагосодержании материала внутри сушилки не обязательна. Такие упрощенные требования позволяют анализировать работу аппарата на основе усредненных значений параметров. Так, при сушке в первом периоде постоянной скорости изменения влагосодержания и при постоянной температуре материала, равной уравнение теплоотдачи от сушильного агента к поверхности влажного материала можно записать в виде [c.586]

В начале процесса скорость сушки быстро увеличивается и достигает некоторого постоянного значения. На рис. 5 период прогрева не показан, ввиду его незначительности по изменению влагосодержания. В периоде постоянной скорости сушки влажность поверхности материала больше гигроскопической влажности, и поэтому давление пара у поверхности не зависит от влажности и равно давлению насыщенного пара при температуре материала. Следовательно, уменьшение поверхностной влажности материала до гигроскопической не будет оказывать влияния на величину давления пара у поверхности и на величину скорости сушки. [c.267]

Пример 10.2. Рассчитать сушильную установку и выбрать вспомогательное оборудование по следующим исходным данным на сушку поступает = 500 кг/ч (0,14 кг/с) материала с начальным влагосодержанием = 0,2 кг/кг конечное влагосодержание = 0,01 кг/кг температура воздуха на входе в сушилку в. н = 300°С, на выходе из сушилки — ij,. = 100 °С температура материала на входе в сушилку 0н = 15 °С плотность материала р = 1470 кг/м эквивалентный размер частиц бэ = = 1 мм удельная теплоемкость материала Сщ = 1250 Дж/(кг-К) барометрическое давление П = 10 Па. [c.303]

По второму варианту проведения сушки с установившимся процессом состояние теплоносителя не меняется. В этих сушилках необходимое для испарения влаги тепло передается через поверхность нагрева, причем в качестве теплоносителя чаще всего находит применение водяной пар. Здесь температура поверхности нагрева при соприкосновении с высушиваемым материалом не меняется, вследствие чего испарение влаги протекает при постоянной температуре, причем эта температура, пока материал находится во влажном состоянии, равна температуре точки кипения влаги, соответствующей давлению в сушилке, по мере же высыхания температура материала приближается к температуре поверхности нагрева. Поэтому температура теплоносителя в этих сушилках имеет тем большее значение, чем меньшего влагосодержания достигает высушиваемый материал. [c.428]

При малых градиентах влагосодержаний внутри материала (сушка тонких тел или сушка при мягком режиме) коэффициенты усадки рв и р, не зависят от режима. Например, при сушке глиняных кирпичей (размером 100X40X10 мм) при температурах воздуха от 17 до 105° С коэффициент линейной усадки практически был один и тот же (Р = 0,45). Аналогичные результаты были получены для лшеничного теста (режимы сушки изменялись температура воздуха t от 45 до 60° С, ф = 40 50% и скорость движения воздуха V — от 0,56 до 2,22 м1сек). [c.191]

Сушка под вакуумом снижает потери тепла с отработанным сушильным агентом, позволяет лучше улавливать ценные (или агрессивные) пары, выделяющиеся из материала, и уменьшить потери продукта однако применение вакуума приводит к усложнению конструкции сушилки. Если материал нельзя сушить при высокой температуре или он подвержен окислению, его сушат в вакуум-сушилках, так как температура сушимого материала в вакуум-сушилке низкая. Эти сушилки применяют для сушки материалов, склонных к пылеобразованию, а также для сушки взрывоопасных материалов. Благодаря применению вакуума процесс сушки при соприкосновении материала с нагретой поверхностью (плитами, з1меевиками и т. п.) происходит более интенсивно, чем при атмосферном давлении, так как влагосодержание воздуха при одной и той же относительной влажности возрастает с понижением давления. Интенсивное удаление влаги происходит в первый период (период постоянной скорости сушки), когда температура материала близка к температуре насыщения воды при данном разрежении. Во второй период 254 [c.254]

В обычных сушильных печах, например, поверхностному испарению препятствует относительно высокая влажность в горячей атмосфере, необходимая для обеспечения проникновения тепла в толщу материала. Этот процесс протекает медленно и неэкономично вследствие низкой теплопроводности материапа и трудности регулировки. Это относится к таким материалам как древесина, пшеница, волокна и другие. Если материалы нагреваются неравномерно, то оптимальная максимальная скорость сушки может быть установлена для каждого частного случая путем подбора температуры воз.цуха и относительной влажности. Выход влаги зависит от градиенла влагосодержания (01 материала к воздуху) и коэффициента диффузии. Последний существенно растет с ростом температуры материала. [c.13]

Пойятие потенциала 0 суммарно учитывает все потенциалы элементарных переносов массы, которые зависят в основном от температуры и влагосодержания (см. гл. 1). Так, например, капиллярный потенциал переноса включает в себя поверхностное натяжение жидкости, которое зависит от температуры, и среднюю кривизну капилляров, еще не освободившихся от жидкой фазы. В процессе сушки первыми освобождаются от влаги наиболее крупные поры, следовательно, среднее значение радиусов пор, еще заполненных жидкостью, уменьшается по мере снижения влагосодержания влажного материала. Таким образом, потенциал переноса влаги является функцией локальных значений температуры и влагосодержания капиллярно-пористого тела 0(i, и). [c.241]

Таким образом, скорость сушки и количество тепла, подводимое к телу, пропорциональны коэффициентам, зависящим от из менения температуры материала, приходящегося на единицу изменения влагосодержания (dtildu). Эта величина, называемая температурным коэффициентом процесса сушки, оказывается функцией среднего влагосодержания материала и характера связи [c.263]

Так как е возрастает с ростом влагосодержания, то больше тепла выделяется в наиболее влажных частях материала и здесь устанавливается более высокая температура, Влагосодержание куска материала в периферийных слоях вследствие испарения влаги с поверхности всегда меньше, чем в средней его части. Следовательно, при высокочастотном нагреве в средней части куска влажного материала устанавливается более высокая температура, чем на его периферии. Благодаря этому температурному градиенту в куске влажного материала происходит интенсивное перемещение влаги к его поверхности, и скорость сушки во много раз возрастает по сравнению со скоростью сушки другими ранее рассмо-треииыми методами. [c.675]

Закономерности процессов сушки определяются закономерностями одновременно протекающих тепло- и массопередачи. Поэтому сушка является тепломассообменным процессом. От скорости распространения теплоты в материале зависит интенсивность испарения находящейся в нем влаги, а транспорт образовавшегося пара из материала в окружающую среду определяется скоростью переноса вещества в материале. Влажность материала характеризуют влагосодержанцем и — отношением массы влаги, содержащейся во влажном материале, к массе содержащегося в нем сухого вещества. Так же характеризуют содержание влаги в окру-, жающей среде (воздухе). Влагосодержание воздуха х — это масса влаги, приходящаяся на единицу массы абсолютно сухого воздуха. При определенной температуре материал, находясь в равновесии с окружающей средой, имеет определенное влагосодержание, зависящее от влагосодержания окружающей среды. Связь влагосодер-жаний материала и воздуха изображается в виде изотермы адсорбции. Описание условий фазового равновесия в процессах сушки не отличается, таким образом, от рассмотренного выше применительно к процессам адсорбции. [c.523]

В реальных процессах значения температур сушильного агента в отдельных секциях устанавливаются в ходе самой непрерывной сушки, и, следовательно, величины Ы, К, икр и и для каждой секции подлежат определению в процессе расчета. Расчетные формулы в этом случае могут быть выведены последовательно для каждой из секций, в пределах которых полагается полное перемешивание дисперсного материала м полнее вытеснение сушильного агента. При выводах пр 4нимается [54], что порция частиц р(ы) с1и, поступающая нз предыдущей секции в последующую, распределяется по времени пребывания в новой секции согласно соотношению (5.145). Интегрирование на выходе из каждой секции приводит для многосекционных аппаратов псевдоо кижепного слоя к громоздким результатам [21], которые, однако, упрощаются для случая сушки частиц только в первом периоде постоянной скорости при достаточно высоких температурах, когда значения равновесных влагосодержаний частиц материала во всех секциях малы и их можно принять одинаковыми. Средние влагосодержания дисперсного материала на выходе из п-й секции аппарата имеют вид [c.325]

Информацшо о кинетике сушки, то есть о скорости удаления влаги из материала, обычно получают из экспериментов, в которых параметры сушильного агента (температура, влагосодержание и скорость его движения относительно поверхности материала) поддерживаются постоянными в течение всего опыта. Эксперимент состоит в непрерывном или периодическом взвешивании материала (или отбираемых из него проб при сушке дисперсных, пастообразных шш жидких материалов), что дает возможность вычислять текущие значения его влагосодержания в различные моменты времени от начала процесса. Температура материала в процессе ею сущки может измеряться с помощью термодатчиков, располагаемых внутри достаточно крупных мaтepиaJЮв шш путем измерения телшературы отбираемых проб дисперсного, пастообразного Ш1и жидкого материала. [c.218]

Влияние теплоты нагрева влажного материала в рассматриваемой методике инженерного расчета процесса непрерывной сушки учитывается балансовым способом, для чего после выполнения всех численных расчетов по уравнениям гидродинамики и сушки среднее значение влагосодержания выгружаемого. материала корректируется путем введения в общий тепловой баланс сушильного процесса дополнительного слагаемого, соответствующего количеству теплоты, расходуемой на нагрев дисперсного мятериала от его начальной температуры до рассчитанной температуры частиц на выходе из слоя. [c.352]

Принято считать, что для большинства кинетических кривых характерно наличие сравнительно короткого времени (i p) прогревания влажного материала до температуры, близкой к температуре мокрого термометра (i ). В течение этого отрезка времени влагосодержание материала не успевает заметно измениться и его можно полагать практически равным начальному влагосодержанию (lio). Далее следует значительно более продолжительный период, в пределах которого температура влажного материала остается приблизительно постоянной, а влагосодержание материала уменьшается по прямой линии с постоянным отрицательным наклоном, откуда следует, что скорость удаления влаги в пределах этого периода сохраняет свою величину. Такой период постоянной скорости часто называют первым (I) периодом сушки. Наличие периода равномерного удаления влаги объясняется тем, что при неизменных температурах материала (i = onst) и сушильного агента (i = onst) количество теплоты (q), получаемой материалом, также остается неизменным, а поскольку материал уже прогрет до температуры i ,, то вся получаемая влажной поверхностью теплота расходуется только на испарение влаги. При неизменном q и количество испаряемой влаги за каждый интервал времени будет сохранять свое значение. [c.577]

Периодические сушилки пря.чого действия применяются для малотоннажных производств пли (в специальных случаях) для сушки дорогостоящих продуктов. Оии характеризуются большой продолжительностью процесса сушки (6—40 ч) и нестациоиарпым состоянием температуры и влагосодержания воздуха, температуры материала и его влагосодержания (в зависимости от времени и местополо кения в сушилке). Если они не имеют равномерного расположения противней и равномерного распределения потока воздуха, то высушивание неравномерно. [c.514]

Когда С5тпка частиц происходит только в периоде постоянной скорости (9 = Гм), то изменять температуру сушильного агента на входе необходимо в момент / достижения нижним слоем частиц влагосодержания I/, т. к. после этого момента температура материала нижнего слоя начинает быстро повьппаться. При кинетике сушки индивидуальных частиц в последовательных периодах постоянной и убывающей скоростей снижение температуры агента на входе следует производить в момент достижения нижним (лобовым) слоем частиц критического влагосодержания. [c.223]

Имеются некоторые аналитические методы решения задачи о сушке в движущихся слоях, базирующиеся на наиболее общих дифференциальных уравнениях (12.2.1.3) внутреннего тепло- и влагопереноса. Основная трудность анализа здесь состоит в том, что по высоте движущегося слоя температура и количество влаги в фильтрующемся через слой сушильном агенте и, следовательно, величина равновесного влагосодержания частиц материала непрерывно изменяются, т. е. гранитные условия на поверхности перемещающегося хматсриала не постоянны, а являются функцией самого процесса сушки. [c.224]

Анализ процесса сушки в сушилках со спиральным движением дисперсного материала возможен лишь на базе численных, пошаговых методов, поскольку вдоль траектории движения частиц скорости обеих фаз, их температуры и влагосодержания непрерывно изменяются. Для сушки мелких частиц только в периоде постоянной скорости, под воздействием разности парциальных давлений пара у поверхности частиц и в потоке сушильного агента возможен [6] расчет убыли влагосодержания дисперсного материала по отдельньм участкам траектории частиц при этом коэффициент массоотдачи определяется по корреляционным соотношениям для критерия Шервуда в зависимости от локального значения относительной скорости частиц и газа [c.227]

Расчеты процессов непрерывной сушки в условиях аэрофонтанирования проводились на основе полученных из анализа гидродинамической модели вeJшчин для времени пребыванм частиц материала в обеих зонах ФС. В процессе численного интегрирования основных уравнений модели процесса на каждом шаге учитывалось изменение температуры сушильного агента, а также уменьшение массы частиц вследствие убыли их влагосодержания в процессе сушки в обеих зонах. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология