Движение влаги в материале и скорость его сушки

После того как температура материала в конце участка определена на основе того или иного допущения относительно характера испарения влаги в частицах материала, по уравнению теплового баланса уточняются температуры сушильного агента в пределах участка с учетом затрат теплоты на нагрев влажного материала. Затем проводится уточнение всего кинетического расчета участка и т. д.— до получения необходимой точности. По завершении расчета последнего участка времена сушки в пределах каждого участка суммируются, после чего при известной или заданной из независимых соображений скорости движения слоя материала легко вычисляется необходимая высота прямоточного аппарата. [c.99]

При сушке кристаллических материалов происходит удаление поверхностной влаги, т. е. процесс протекает в первом периоде сушки, когда скорость процесса определяется только внешним диффузионным сопротивлением. При параллельном движении материала и сушильного агента температура влажного материала равна температуре мокрого термометра. В этом случае коэффициент массопередачи численно равен коэффициенту массоотдачи = Ро-Для барабанной сушилки коэффициент, массоотдачи может быть вычислен по эмпирическому уравнению [5] [c.165]

В таких сушилках процесс особенно интенсивен на начальном, или нестационарном, участке трубы, где относительная скорость газа и твердых частиц еще велика в дальнейшем по мере уменьшения этой скорости эффект тепло- и массообмена резко снижается. Хотя длина нестационарного участка в трубах-сушилках постоянного сечения невелика (1,5—2,0 м), на нем удаляется основная (до 55 %) часть влаги. Для интенсификации сушки создают нестационарные условия движения газовой взвеси по длине пневмотрубы, для чего ее снабжают расширителями, внутренними винтовыми вставками и пр. Так, труба 3 (см. рис. 2.76) имеет посередине расширитель, за которым происходит резкое увеличение относительной скорости материала и теплоносителя. [c.138]

Во время периода падающей скорости сушки температура поверхности увеличивается, как только движение влаги из твердого материала начинает контролировать скорость процесса. Скорость сушки может быть пропорциональна квадрату толщины слоя загруженного материала [см. уравнение (УИ-39)], а капиллярность и усадка в этот период могут так воздействовать на ход процесса, что время сушки останется в линейной зависимости от толщины слоя. Для правильного расчета необходимо провести эксперименты. [c.232]

Отрезок СО представляет период падающей скорости, для которого характерно непрерывное изменение скорости сушки до самого конца процесса. В точке Е (рис. УП-32,6) нагреваемая поверхность материала становится полностью ненасыщенной и начинается та стадия процесса сущки, когда его скорость зависит только от скорости движения, влаги внутри твердого тела. Точку С, которая обозначает конец периода постоянной [c.502]

В первом случае движение влаги внутри твердого вещества уже больше не может поддерживать состояние насыщения на всей поверхности сушки. Скорость сушки на ненасыщенной части поверхности уменьшается и, следовательно, уменьшается по всей поверхности высушиваемого материала. В некоторых случаях скорость сушки является линейной функцией влагосодержания твердого материала (см. отрезок СЕ на рис. УП 32). Обычно, однако, скорость сушки зависит от скорости диффузии влаги с поверхности испарения в воздух и от переноса влаги виутри твердого вещества. [c.506]

Скорость сушки. При рассмотрении вариантов сушильных процессов и их сравнительной оценке учитываются свойства материала и условия сушки, определяющие движение влаги в материале, и испарение ее с поверхности материала в окружающую среду. [c.470]

Во втором случае сушка материала протекает при большом термическом сопротивлении внутренней диффузии влаги. В результате скорость сушки практически зависит только от температуры и влажности материала и почти совершенно не зависит от скорости движения и изменения влажности сушильного агента. Тем самым решение задачи также значительно упрощается. [c.230]

Пока влагосодержание материала велико (обычно в, начале процесса), влага, диффундирующая из глубинных слоев к наружным, будет полностью смачивать поверхность материала. В этих условиях количество влаги, испаряющееся с единицы поверхности материала за единицу времени, определяется скоростью, с которой влага диффундирует через пограничный слой воздуха, насыщенного влагой. При постоянстве внешних условий (температуры воздуха, его влагосодержания, скорости и направления движения) скорость сушки, т. е. масса влаги, испарившаяся из единицы массы материала за единицу времени, будет постоянной. Поэтому этот период сушки называют периодом постоянной скорости или периодом внешней диффузии (рис. 22-1, участок /). [c.183]

В периоде постоянной скорости сушки сопротивление движению влаги в материале ничтожно и за счет объединения в одну систему капиллярных каналов различных диаметров жидкость легко подводится к поверхности материала. В атмосферных газовых сушилках период постоянной скорости сушки можно условно приравнивать к скорости испарения воды со свободной поверхности, находящейся в аналогичных условиях обтекания. В этом периоде скорость испарения воды при установившемся процессе может быть определена по следующему уравнению [1] [c.163]

В периоде постоянной скорости сушки сопротивление движению, влаги в материале ничтожно. Объясняется это тем, что вследствие объединения в одну систему капиллярных каналов различных диаметров капиллярами меньших диаметров жидкость из капилляров больших диаметров легко подводится к поверхности материала, покрывая ее сплошной пленкой воды. [c.153]

Существенное влияние на скорость сушки в период падающей скорости испарения оказывают толщина слоя материала и его структура, от которых зависит скорость движения влаги по капиллярам материала. [c.55]

Следует заметить, что несмотря на резкое снижение температуры газов в зоне распыления, может иметь место при повышенных начальных температурах перегрев наиболее мелких частиц. Это объясняется полидисперсностью распыла, неравномерностью ввода газа и недостаточным смешением газа и частиц материала. Например, при сушке с начальной температурой газов 500° С и конечной 150° С и параллельном движении теплоносителя и материала продукт частично (до 20%) дегидратировал, хотя температура дегидратации составляет 320°С. Средняя температура материала после сушки была не выше 140° С. Это явление можно объяснить тем, что мелкие частицы быстро отдают влагу и, находясь в зоне высоких температур, нагреваются до температуры дегидратации. Можно объяснить и тем, что при сушке распылением температура частицы в определенный момент имеет максимальное значение, а затем она понижается. Такое изменение температуры частицы (наличие максимума) было получено нами при решении дифференциального уравнения теплопроводности в условиях изменения температуры среды и скорости сушки по закону экспоненты. 194 [c.194]

В момент времени xo = uo/Nm нижний слой частиц высыхает до нулевого влагосодержания и вверх по слою материала начинает перемещаться фронт, разделяющий слой на верхнюю зону с влажным материалом и на нижнюю зону с полностью высушенным материалом. Скорость движения фронта Уф в предположении о пренебрежимой малости теплоты нагрева сухого материала по сравнению с теплотой испарения влаги оказывается постоянной и определяется простым соотношением Уф = сО/(ato). Локальные значения влагосодержания материала и скорости сушки в пределах влажной зоны [c.70]

Некоторые вопросы оптимизации процесса сушки в трубах-сушилках рассмотрены в работе [29]. Задача энергетической оптимизации считается состоящей в отыскании таких условий работы установки, при которых на испарение 1 кг влаги из материала в заданном диапазоне изменения его влагосодержания затрачивается минимальное количество топлива. Существенным представляется увеличение относительной скорости сушильного агента и частиц материала на начальном, разгонном участке за счет установки в трубе специальных вставок [29], замедляющих движение частиц материала и турбулизирующих поток сушильного агента. При высокой концентрации дисперсного материала в потоке целесообразен дополнительный подвод теплоты по длине трубы-сушилки. [c.140]

Предельные случаи поведения дисперсного материала в псевдоожиженном слое могут быть проанализированы значительно проще. Так, при )т = 0 движение дисперсного материала соответствует режиму полного вытеснения и все частицы материала пребывают в слое одинаковое время т". Если в не слишком широком диапазоне изменения температуры слоя 0 (что соответствует сушке многочисленных термолабильных материалов) константу скорости сушки возможно аппроксимировать линейной зависимостью /С = /(о+[1- -ак (0 —0о)], где /Со = = /((0о), 00 — некоторая температура материала, условно принятая за начало отсчета (например, начальная температура материала), то из уравнения баланса по влаге [c.187]

При сушке толстых материалов происходит одновременно два процесса 1) движение влаги в материале к поверхности испарения и 2) испарение влаги с этой поверхности. При большой скорости испарения поверхностные слои материала быстро высыхают и получается резко неравномерное распределение влаги в материале. Так как большинство материалов, особенно растительного происхождения, дает усадку, т. е. с уменьшением влажности уменьшается в объеме, то получаются неравномерные напряжения в материале, вызывающие разрывы, трещины (например, при сушке дерева). Поэтому нельзя допускать больших перепадов влажности в материале. [c.48]

Таким образом механизм сушки не может быть объяснен чисто термодинамическим характером диффузии жидкости изнутри материала к поверхности, т. е. без учета характера движения влаги по капиллярам материала. Поэтому нельзя недооценивать влияния свойств и толщины самого материала на скорость сушки, от которых зависит, имеет [c.454]

Анализ кинетики сушки осадков сточных вод предприятий легкой промышленности показал, что термическая сушка механически обезвоженных осадков происходит в два периода. В первый период удаляется более половины всей влаги осадков. Для интенсификации скорости удаления влаги в этот период необходимо обеспечить интенсивный подвод теплоты. Во второй период после удаления всей свободной влаги происходит увеличение температуры материала осадка. Во избежание его перегрева необходимо уменьшить температуру и скорость движения сушильного агента, т. е. сократить подвод теплоты, увеличив при этом продолжительность пребывания материала в сушилке. Установлено, что однокамерная сушилка с псевдоожиженным слоем и заполнителем в виде керамзита или песка при постоянном режиме сушки обеспечивает стабильную влажность высушенного осадка 20—30 %. Высушенный осадок представляет собой сыпучий зернистый материал. [c.283]

Предыдущие сведения о кинетике процесса сушки относились к постоянным внешним условиям. Для конвективной сушки это означает постоянные значения скорости движения, температуры и влагосодержания сушильного агента. Такие условия, однако, сравнительно редко реализуются в промышленной практике. Объясняется это тем, что температура сушильного агента уменьшается по мере отдачи им теплоты влажному материалу. Кроме того, по ходу сушильного агента увеличивается его влагосодержание за счет поступления паров удаляемой из материала влаги. Скорость движения сушильного агента обычно изменяется в меньшей степени по сравнению с его температурой это происходит лишь за счет уменьшения удельного объема газовой среды по мере снижения ее температуры. [c.582]

Воздух движется над находящимся на полках материалом с помощью турбовоздуходувок. Скорость циркуляции воздуха с помощью каждой турбовоздуходувки можно варьировать изменением наклона лопастей. На последней ступени сушки, когда скорость процесса лимитируется внутренней диффузией или обрабатываемый материал — мягкий и порошкообразный, скорость циркуляции воздуха сравнительно более низкая, чем на начальной ступени, когда процесс характеризуется высокой скоростью испарения влаги. Большей частью поток воздуха в сушилке направлен вверх, противотоком к материалу. В отдельных случаях условия сушки требуют прямоточного движения воздуха и материала или одновременно противотока и прямотока с вытяжкой отходящих газов на некотором уровне между подачей и разгрузкой твердой фазы. Отдельный вентилятор, подающий холодный воздух, устанавливают, если продукт перед выгрузкой должен быть охлажден. [c.266]

На рис. У1-6, в показана схема сушилки с противоточным движением фаз, когда сушильный агент движется снизу вверх, а диспергированный материал — сверху вниз. Такое движение потоков достигается при условии достаточно грубого распыла, обеспечивающего получение частиц, скорость витания которых превышает скорость газа. Противоток применяют для достаточно термостойких продуктов, когда требуется увеличить насыпную плотность порошка или совместить сушку и прокалку продукта, а также при необходимости глубокой сушки материалов с трудноудаляемой влагой. Б частности, этот метод широко используют при сушке детергентов (моющих средств). [c.177]

При нелинейных зависимостях К Т) и произвольных распределениях расхода и температуры сушильного агента по длине аппарата система уравнений (5.175), (5.176) может быть решена только численными методами. Если же движение дисперсного материала соответствует режиму вытеснения (Ds = 0), то все частицы материала пребывают в слое одинаковое время т. Если дополнительно принять константу скорости сушки линейно зависящей от температуры слоя К ==. /(о + [1 + ак(7 — T a)], то из уравнения баланса по влаге следует —du/dx=xKoll + - -ак Т — То)] , что после интегрирования дает [c.330]

При соприкосновении влажного материала с нагретым воздухом начинается испарение влаги с поверхности этого материала, и образующийся пар диффундирует через пограничный слой в окру--жающий воздух. В материале возникает разность концентрации влаги, и она начинает перемещаться из внутренних слоев к поверхности. Пока влага из внутренних слоев подводится в количестве, достаточном для полного смачивания поверхности, — скорость сушки (количество испаренной влаги в единицу времени и с единицы поверхности) остается постоянной и не зависит от влагосо-держания материала при постоянстве условий сушки температуры воздуха, его скорости, направления движения и влагосодержания. [c.153]

Процесс сушки пластин заключается в испарении влаги из пористого материала, что способствует укреплению вмазанной пасты в токоотводе. Желательно сушку производить как можно быстрее, что очень важно при конвейеризации технологического процесса. Вместе с тем сушка должна происходить наиболее экономично, с наименьшей затратой тепла. Для сушки свеженамазанных пластин применяют многозональные туннельные сушила непрерывного действия конвейерного типа с поперечным или продольным движением воздуха в зонах сушки. Эффективность сушки пластин обеспечивается подбором оптимальных скоростей нагрева и обезвоживания пасты. [c.63]

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]

С этого момента между внутренними слоями древесины, где влага находится в полостях клеток, и поверхностью, где влага содержится только в клеточных стенках, появляется перепад влажности и, следовательно, движение влаги изнутри на. поверх-но9ть. Вначале свободная влага подается к поверхности материала, влажность которой остается постоянной и соответствующей приблизительно пределу гигроскопичности. Скорость сушки в этот период постоянна и определяется интенсивностью испарения вла- [c.38]

Скорость сушки, а следовательно, и производительность сушилки зависят от следующих основных условий характера самого материала (гранулометрплеский состав, примеси н др.)-начального и конечного содержания влаги, температуры сушки, влажности и температуры газа, скорости движения газа, степени перемешиваиия лгатериала и пр. [c.90]

Основным недостатком конвективного способа сушки является движение влаги внутри материала к его поверхности только за счет перепада между. влажностью о внутренних и н.а-ружных слоях материала. Так как в этом случае температура в центре меньше, чем на поверхности, то перепад температур имеет отрицательное влияние и затормаживает движение влаги в [материале. Перепад влажности создается за счет ее понижения у поверхности материала, омываемой воздухом, имеющим относительную влажность менее 100%. В результате влажность на поверхности материала устанавливается ниже гигроскопической, что у многих материалов сопровождается началом явления усыхания. Последнее вызывает растяжение наружных и сжатие внутренних слоев материала в начале сушки и обратное распределение на-пр(яжений стойкого характер.а в конце сушки. Чем больше разность влажностей в. центральной и периферийных зона1Х материала, тем ниже влажность и тем больше усушка на поверхности материала. Поэтому между интенсивностью сушки и величиной напряжений устанавливается весьма невыгодная связь чем интенсивнее сушка, тем больше напряжения. Сопротивляемость материала растягивающим напряжениям, вызываемых усушкой и могущим вызвать появление трещин и брак материала, лимитируют скорость сушки. Поэтому в конвективных сушилках (за исключением сушки пылевидного материала или распыленных жидкостей) процесс сушки идет медленно и продолжается иногда сотни часов (сушка дубовых досок). [c.94]

С новыщением скорости сушильного агента напряжение объема трубы-сушилки по испаренной влаге значительно возрастает. Однако при высоких скоростях движения теплоносителя в трубе не только интенсифицируется сушка материала, но и происходит его измель- [c.198]

Процесс лиофильной сушки, происходящий в сублиматоре, состоит из трех фаз самозамораживания, сублимации и удаления остаточной влаги испарением. Интенсивность процесса в больщой степени зависит от величины вакуума, которая определяет режим движения (оттока) парогазовой смеси. Самозамора-живание происходит при интенсивном испарении части влаги и непрерывно возрастающем вакууме. Из материала за период испарения удаляется обычно 10—15% содержащейся влаги, причем часть капиллярной и осмотически связанной. В процессе сублимации удаляется 40—50% и более влаги. В период испарения остаточной влаги скорость высушивания все время снижается, а температура — возрастает, т. е., по сути, происходит обычное высушивание под вакуумом (остаточное давление 1—2 мм рт. ст.). [c.198]

На рис. V-20, б дана схема сушилки с направленным движением материала при больших отношениях lib. Эти сушилки обычно работают с углом наклона решетки (5 = 1—4° и большими скоростями потока материала в слое. Для выравнивания времени пребывания частиц устанавливают перегородки, пережимающие поток материала. Угол наклона решетки принимают в зависимости от скорости кипения, длины решетки и изменения свойств частиц в процессе сушки. Сечение камеры в направлении газового потока может быть прямоугольным или трапециевидным — для уменьшения уноса частиц. Такие сушилки работают с перекрестным потоком материала и агента сушки. Их рекомендуется применять при удалении влаги из трудновысыхающих материалов, для которых необходима высокая равномерность сушки. [c.208]

Вследствие интенсивного поперечного перемешивания материала н организованного направленного движения вдоль аппарата обеспечивается равномерная и глубокая сушка продукта. Скорость вращения коллектора сушилки изменяется в зависимости от свойств высушиваемого материала. Производительность сушилки по испаренной влаге до 7000 кг/ч. Кроме сушки древесных отходов (щепок, опилок, стружек), подобные сушилки можно использовать и для сушки других материалов, в частности химических продуктов, имеющих достаточно большой размер и не боящихся ударных и исти- ющих воздействий, например, поливинилформаля. [c.17]

Время сушки ткани в нижней части шахты зависит от скорости движения сырой ткани, температуры и относительной влажности окружающего воздуха, размеров материала и его расположения по отношению к движению воздуха. В верхней части камеры значительное влияние на процесс сушки оказывает еще толщина высушиваемого материала чем тоньше материал, тем быстрее он сохнет. Вследствие того что скорость испарения влаги из материала не является постоянной и постепенно замедляется по мере высушивания его, нагретый воздух и влажный материал движутся в шахте в противоположных направлениях. Воздух входит в верхнюю часть шахты (в месте выхода сухой пропитанной ткани) с температурой около 140° С, а выходит в нижней части шахты (на входе влажной ткани) с температурой около 120° С. В средней части шахты воздух движется со скоростью 4 м1сек. [c.155]

Турбинная сушилка представляет собой цилиндрическую камеру, изолированную теплоизоляционным материалом. Внутри у стенок смонтированы обогревательные батареи и вращающиеся полки с радиальными прорезями. Масса равнэмерно загружается сверху через загрузочный люк на верхнюю полку и вместе с ней совершает движение вокруг оси сушилки. Совершив почти полный оборот, масса с/,вигается неподвижным горизонтальным скребком через радиальные прорези на полку, находящуюся ниже, и оттуда, после полного оборота, сбрасывается скребком на следующую полку. Внизу, на последней полке, высушенный материал охлаждается поступающим свежим воздухом и затем сбрасывается в приемный бункер. Воздух, который подается в нижнюю часть сушилки, нагревается паровыми змеевиками, проходит над полками и, насыщенный влагой, удаляется через верхнюю трубу сушилки при скорости вращения полок 1 об1мин и температуре вверху 110° и внизу 130° С длительность сушки не превышает 2,5—3 ч. [c.392]