Парообразование внутри материала

ПАРООБРАЗОВАНИЕ ВНУТРИ МАТЕРИАЛА [c.78]

Благодаря наличию свободного объема влага превращается в пар в различных местах контактного слоя, и объем вещества сильно возрастает. В результате испарения и наличия сопротивления скелета тела при движении пара создается градиент общего давления влажного воздуха (преимущественно при /к ЮО°С). Воздух, заключенный в капиллярах и порах материала, в поглощенной влаге, является одной из причин начала парообразования внутри материала и образования градиента общего давления. С повышением температуры давление воздуха увеличивается, в него испаряется пар и общее давление возрастает. В начало процесса образовавшийся пар, проходя в глубь еще не нагретого материала, конденсируется, прогревая его. По окончании прогрева конденсация пара прекращается, и паровоздушная смесь покидает материал. Так как температура материала непрерывно убывает по направлению к открытой поверхности, то в материале образуется поле общего давления, градиенты которого направлены в сторону греющей поверхности. Наблюдаемый при коидуктивной сушке ряда материалов период бурного выпаривания обязан своим существованием, в частности, градиенту общего давления. [c.80]

Элементарными актами сушки являются парообразование, перемещение влаГи внутри материала к поверхности и в окружающую среду. Сочетания этих механизмов и определяет характер сушки. Основные положения интенсификации сушки влажных материалов были разработаны в трудах А. В. Лыкова и его школы [32]. [c.160]

Процесс сушки материала состоит из перемещения влаги внутри материала, парообразования и перемещения влаги с поверхности материала в окружающую среду. При соприкосновении влажного материала с нагретым воздухом жидкость на поверхности испаряется и путем диффузии покидает поверхность материала, переходя в окружающую среду. Испарение влаги с поверхности материала создает перепад влагосодержания между последующими слоями и поверхностным слоем, что вызывает обусловленное диффузией перемещение влаги из нижележащих слоев к поверхностным. Наличие температурного градиента внутри материала осложняет механизм переноса влаги. Под влиянием перепада температуры (температура поверхности материала больше температуры центральных слоев) влага стремится переместиться внутрь тела (под влиянием термодиффузии влага перемещается по направлению потока тепла). [c.90]

Анализ полей и и ( позволяет получить экспериментальные кривые кинетики углубления границы зоны парообразования от греющей поверхности внутрь материала во второй период. Эти кривые для некоторых материалов при различных [c.55]

Существование устойчивых зон парообразования возможно только в том случае, если они располагают в достаточном количестве влагой, как имеющейся в зоне, так и перемещающейся из внутренних слоев материала. Поэтому перепад влагосодержания (распределение и) внутри материала создается за счет переноса влаги изнутри в виде жидкости как к открытой поверхности материала, так и к зоне парообразования у греющей поверхности. Такое перемещение жидкости вызывается непрерывной убылью влагосодержания в периферийных слоях материала, что обусловлено фазовым превращением, происходящим в зонах парообразования, и эвакуацией образовавшегося пара в окружающую среду. [c.61]

Помимо перемещения внутрь материала контактной зоны парообразования, возможно также встречное перемещение второй зоны парообразования со стороны открытой поверхности, что наблюдается при сушке материалов с очень большой удельной массой, а также при наличии источников интенсификации процесса в окружающей среде. Следовательно, во второй период сушки также существуют две зоны парообразования, из которых по крайней мере одна — со стороны контактной поверхности— является перемещающейся. Эта зона во второй части периода занимает гораздо больший объем чем ч первый. Интенсивность парообразования сохраняется довольно высокой в пределах движущегося фронта испарения и в зоне у открытой поверхности. В остальном объеме в 1-й части периода внутреннее парообразование практически отсутствует, на что указывают и кривые распределения и м. Во второй части периода внутреннее парообразование происходит более интенсивно, чем у открытой поверхности. [c.62]

Во второй период сушки конвективные потери тепла невелики вследствие снижения температуры открытой поверхности материала. В этот период интенсификация процесса при обдуве может осуществляться за счет прогрева открытой поверхности и углубления зоны парообразования со стороны этой поверхности внутрь материала. [c.189]

Дальнейшее повышение температуры вызывает изменение в механизме процесса сушки, при котором все большее влияние оказывает на величину интенсивности сушки плотность потока пара, перемещающегося внутри материала. При выше 100° С действует вполне развитый механизм внутреннего парообразования и переноса массы, вследствие чего величина е при этих максимальна и ее изменение при повышении невелико. [c.275]

Сущность этого метода состоит в том, что влажный материал загружается в герметически закрывающийся аппарат и нагревается аналогично нагреванию воды в паровом котле. При нагревании происходит частичное испарение жидкости в материале, окружающее пространство в аппарате заполняется паром, давление которого постепенно повышается по мере нагревания. Затем происходит сброс давления — выпуск пара из аппарата. Собственно процесс сушки заключается в последовательных подъемах давления лара и выпуска его из аппарата через спускной вентиль. Во время открытия вентиля происходит выброс влажного пара, образующегося внутри материала. В этот период сброса давления происходит бурное парообразование во всей массе материала за счет аккумулированного тепла и подводимого тепла от нагретой поверхности (контактный способ нагрева). [c.291]

Процесс парообразования внутри влажного материала рассматривается как источник паровой фазы и сток теплоты. Вводится понятие критерия фазового превращения e —du / lu, который представляет собой отношение количества влаги, участвующей в фазовом превращении (мощность источника), к общему изменению массы влаги во внутренней точке влажного материала. В предельном случае е. =0 фазовые превращения отсутствуют и влага перемещается внутри влажного тела только за счет движения жидкой фазы. В противоположном предельном случае е = 1 изменение влагосодержания в теле происходит только за счет испарения и конденсации, а перемещение жидкой влаги отсутствует. [c.9]

Наиболее простое предположение о поведении высоковлажного материала в процессе его конвективной сушки заключается в том, что жидкость может относительно свободно перемешаться внутри пористой структуры тела, которое практически не создает сопротивления процессу массопереноса. При этом испарение жидкости происходит только на наружной поверхности материала, а удаляемая в процессе сушки влага без затруднений подводится к поверхности испарения из внутренних зон материала при исчезающе малом градиенте влагосодержания. Считается, что скорость процесса испарения влаги с наружной поверхности полностью определяется количеством тепла, подводимого к наружной границе материала. Температура влажного материала полагается постоянной по его толщине и равной температуре мокрого термометра, соответствующей параметрам окружающей среды. Таким образом, скорость удаления влаги из материала (скорость сушки) может быть определена путем деления количества подводимого тепла на величину теплоты парообразования [c.255]

Период постоянной скорости сушки характеризуется тем, что жидкость может сравнительно свободно перемещаться внутри пористой структуры тела, вследствие чего удаляемая в процессе сушки влага легко подводится к поверхности испарения из внутренних зон материала при малом градиенте влагосодержания. Испарение осуществляется на наружной поверхности материала, при этом скорость испарения влаги полностью определяется количеством тепла, подводимого к наружной поверхности материала. Следовательно, скорость сушки равна отношению количества подводимого тепла к теплоте парообразования [2] [c.158]

В том случае, когда давление внутри насоса в каком-либо месте на пути движения жидкости падает и становится меньше давления паров. перекачиваемой жидкости при ее температуре, начинается парообразование, вследствие чего внутри насоса вблизи поверхности образуются пространства, заполненные паром, а также воздухом, выделяющимся из жидкости. При этом оторвавшаяся от поверхности жидкость, подходя затем вновь к твердой стенке, производит удары. Эти удары вызывают появление шума и недопустимых колебаний в насосе. Такого рода явление называется кавитацией. Обычно кавитация сопровождается падением к. п. д. и вызывает эрозию материала. Разъедание металла происходит вследствие ударов жидкости. При этих ударах сначала появляются микроскопические трещины, которые в дальнейшем становятся очагом разрушения материала. Пузырьки выделившегося воздуха проникают в трещины, вследствие чего начинаются химические процессы, ускоряющие разрушение металла. [c.136]

В отличие от 5 и Д5 величины Д5 вследствие исключения влияния агрегатного состояния элементов обнаруживают определенные правильности еще большие правильности обнаруживают Д5,., так как в этих величинах полностью исключается влияние агрегации самого соединения. Поэтому Д5,. внутри групп показывают меньшие колебания, и между группами имеется более резкая граница, чем в случае Д5д. К сожалению, ограниченность экспериментального материала для соединений (в отношении теплот парообразования, теплот возгонки и зависимости давления пара от температуры), а также невозможность в ряде случаев их нахождения (из-за неустойчивости некоторых соединений) не позволяет широко применять расчет Д5 . [c.33]

Экспериментально установлено, что с понижением температуры и влажности газов, повышением скорости смывания ими материала количество испаряющейся внутри него жидкости возрастает. Для увеличения потока жидкости необходимо увеличить относительную влажность ф и уменьшить скорость газов. Особенно эффективно управление переносом растворенного в продукте вещества путем изменения внутри него температурного градиента. Если градиент температур направлен внутрь тела (радиационная или высокотемпературная интенсивная сушка), то перенос водорастворимых веществ к поверхности тела уменьшается. Сушка перегретым паром также способствует внутреннему парообразованию в материале. [c.341]

Одно из самых простых предположений о кинетике процесса сушки состоит в том, что жидкость перемещается внутри пористой структуры материала относительно свободно. При этом испарение жидкости происходит только на наружной поверхности тела, а удаляемая в процессе сушки влага подводится к поверхности испарения из внутренних зон материала при малом градиенте влагосодержания. Скорость процесса испарения с наружной поверхности определяется количеством теплоты, подводимым к наружной границе тела. Температура влажного тела полагается постоянной по его толщине и равной температуре мокрого термометра соответствующей параметрам окружающей среды. Величина скорости сушки определяется делением количества подводимой теплоты на теплоту парообразования Гс [c.12]

Во второй период коидуктивной сушки перенос пара из зоны испарения сквозь влажную о бласть материала происходит по механизму диффузии вследствие углубления зоны парообразования у греющей поверхности внутрь материала и резкого снижения температуры контактного слоя. При сущке капиллярнопористых коллоидных тел коэффициент Е можно приближенно считать постоянным вплоть до икр2, так как усадка, свойственная таким материалам, практически не снижает сопротивления переносу пара с уменьшением и. Расчет плотности потока пара, переносимого из зоны парообразования внутри материала к открытой поверхности, во второй период в области влажного состояния тела производится по уравнению (4-4-5), в котором величина Ко вычисляется из (4-4-9), т. е., зная градиент температуры, среднюю температуру материала и коэффициент Е, можно вычислить /п- [c.94]

Интенсивный нагрев влажного тела вызывает процесс парообразования внутри его пористой структуры. Возникающее при этом избыточное давление паров не успевает релаксироваться через пористую структуру материала, и появляющийся градиент внутреннего давления УЯ вызывает в капиллярно-пористом материале дополнительное перемещение влаги. Поэтому в уравнение потока влаги (5.15) вводится слагаемое фильтрационного переноса влаги /ф = —Кф Р, где Кф — коэффициент фильтрационной проницаемости пористого материала. Уравнение внутреннего переноса влаги в таком случае принимает вид [c.272]

В 1-й части второго периода зона испарения углубляется внутрь материала (от Ыкр1 до Ыкрг) с небольшой, приблизительно постоянной скоростью вплоть до (полное углубление границы за 1-ю часть второго периода), равного 0,08 0,10 0,20 мм. Затем скорость углубления возрастает и во второй части периода остается постоянной вплоть до некоторой толщины, где встречаются движущиеся навстречу внутренняя и внешняя зоны парообразования (кривая 3 на рис- 3-13). При кондук-тивной сушке углубление зоны всегда начинается от греющей поверхности. [c.56]

Второй период сушки начинается с углубления внутрь материала зоны парообразования у греющей поверхности, материал делится на сухую и влажную 1областн. Парообразование происходит на открытой поверхности материала п в зоне между областями, которая является подвижным фронтом испарения. Пар, образующийся внутри материала (в зоне между областями), диффундирует через влажную область, при этом его количество оценивается критерием е. Температура фронта испарения (ширина зоны испарения невелика, в связи с чем для упрощения вместо зоны испарения можно рассматривать поверхность испарения) со временем понижается по закону, установленному экспериментально. Скорость углубления фронта испарения изменяется в 1-й части второго периода углубление происходит значительно медленнее, чем во 2-й. В первой части периода осуществляется перенос влаги к зонам царообразования в виде жидкости, во второй частн перенос влаги происходит преимущественно в виде пара. С течением времени толщина сухой области возрастает, а влажной — сокращается. [c.151]

Характерными особенностями коидуктивной и комбинированной сушки тонких и средних по толщине материалов являются наличие высоких градиентов температуры в материале в течение всего процесса сушки, особый характер изменения температуры, высокие интенсивности тепловлагообмена, удаление влаги в виде пара из контактного слоя в первый период сушки без углубления зоны парообразования и углубление зоны со стороны контактной поверхности внутрь материала во второй период сушки. Кондуктивная и комбинированная сушка таких материалов может быть отнесена к высокоинтенсивным методам сушки. При кондуктивпой сушке особенно ярко проявляется единство и взаимообусловленность процессов тепловлагообмена. [c.280]

Как отмечалось ранее, часть общей поверхности шариков должна быть свободна от влажного материала, и она участвует только в теплообмене, т. е. шарики нестационарно нагреваются до температуры (где t температура мокрого термометра). Нагретые до этой температуры шарики, попадая в зону форсунки, покрываются влажным красителем, имеющим температуру tg tg. Между шариками и материалом происходит контактный теплообмен, что приводит к быстрому испарению влаги внутри пленки материала. Быстрое парообразовани внутри пленки красителя создает общий градиент давления поперек пленки, который [c.352]

При интенсивном нагреве влажного тела внутри его пористой структуры происходит процесс парообразования. Возникающее при этом избыточное давление не успевает мгновенно релаксиро-ваться через пористую структуру материала, и появляющийся градиент давления внутри капиллярно-пористого материала вызывает перемещение влаги. Поэтому в общее уравнение для потока влаги вводится слагаемое, соответствующее переносу влаги под действием возникающего во влажном материале избыточного давления /ф = —Кф /Р, где /Сф — коэффициент фильтрационной проницаемости пористого материала. Общее уравнение имеет вид [c.109]

Испарение влаги внутри пористого материала означает наличие источника паровой фазы и соответствующего стока теплоты, расходуемой на процесс парообразования. Коэффициент локального фазового превращения Е = с1иф/с1и представляет отношение количества влаги, участвующей в фазовом превращении, к общему изменению массы влаги во влажном материале. [c.271]

Самое простое предположение о кинетике сушки состоит в том, что влага внутри пористой структуры материала может перемещаться относительно свободно. Испарение происходит только на наружной поверхности, а удаляемая с поверхности влага подводится из внутренних зон материала при исчезающе малом градиенте влагосодержания. Скорость испарения с поверхности определяется количеством теплоты, подводимой к наружной границе тела. Температура новерхности и всего объема влажного тела одинакова, постоянна и равна температуре мокрого термометра окружающей среды. Значение скорости сушки — с1и/(1х в рамках сделанных упрощений определяётся делением количества подведенной теплоты на удельную теплоту парообразования Ге - [c.277]

При высоких /гр (72 °С — для 0,15 кг1м , 105 °С — для 0,30 кг1м 118°С — для 0,50 кг/м и 133°С —для 0,95 кг/м ) критерий е либо сравнительно медленно возрастает с ростом /гр (при 0,15 кг1м ), либо остается неизменным и максимальным по величине. В диапазоне высоких /гр действует вполне развитое внутреннее парообразование и диффузионно-фильтрационный перенос пара. В этом случае для тонких материалов величина критерия е равна 0,6—0,8, следовательно, при высоких /гр плотности потоков пара и тепла, переносимого паром внутри сушимого материала в первый период, составляют 50—80% от интенсивности сушки, а также от плотности теплового потока в период постоянной скорости сушки. Величина критерия е для средни по толщине [c.97]