Сушка градиент влаги

И Т. п.). Кроме ТОГО, в начальный период радиационной сушки под действием высокого температурного градиента влага может перемещаться в глубь материала до тех пор, пока под действием большей, противоположно направленной движущей силы (за счет градиента влажности) не начнется испарение влаги из материала. В связи с этим терморадиационная сушка эффективна в основном для высушивания тонколистовых материалов или лакокрасочных покрытий. [c.628]

Если в процессе конвективной сушки температурный градиент препятствовал перемещению влаги к поверхности тела (температура на поверхности больше, чем в центре тела), то при высокочастотной сушке термодиффузия влаги направлена от центра к поверхности тела. Однако распределение влагосодержания и х) имеет обратный характер (влагосодержание на поверхности больше, чем в центре). [c.319]

В первый период сушки градиент влажности внутри материала столь велик, что скорость процесса сушки обусловливается только скоростью испарения влаги с поверхности (внешняя диффузия). При значительной убыли влаги из материала на его поверхности образуются сухие островки, поверхность испарения уменьшается и уже не совпадает с геометрической поверхностью материала. Последнее ведет к понижению скорости сушки, начинается период падающей скорости сушки (второй период). [c.421]

При контактней односторонней сушке перемещение влаги к поверхности определяется градиентом (разностью) температур. При сушке пористых влажных материалов в радиационной или инфракрасной сушилке под действием перепада температур первый момент происходит перемещение влаги внутрь материала в направлении теплового потока. Через некоторое время в центральных слоях материала устанавливается большая влажность,, чем на поверхности, создается перепад влажности, под действием которого влага начинает перемещаться в обратном направлении от центра к поверхности. Значительные перепады влажности приводят к механическим напряжениям в материале, т. е. к растрескиванию. Поэтому терморадиационная сушка для капиллярно-пористых материалов не рекомендуется ее рекомендуется сочетать с другими способами подвода тепла. Применение токов высокой частоты для сушки позволило получить постоянный температурный перепад внутри материала и быстро сушить материал большой толщины. [c.186]

При радиационной сушке (фиг. 5-7 и 5-8,а) г >г на всем протяжении процесса сушки. Движение влаги к поверхности материала происходит в этом случае за счет положительного градиента влажности. Отрицательный градиент температуры препятствует этому движению. [c.157]

Однако при высушивании толстослойных материалов скорость сушки может определяться не скоростью подвода тепла, а скоростью внутренней диффузии влаги или требованиями, предъявляемыми к качеству высушиваемого материала (недопустимость коробления, нарушения структуры и т. п.). Кроме того, в начальный период радиационной сушки под действием высокого температурного градиента влага может перемещаться [c.666]

При температурах в материале более 100° С, когда по существу происходит не сушка, а выпарка, перемещение влаги в жидкой фазе незначительно и возможно только в первый период, при значительной влажности материала (выше гигроскопической). В практических расчетах второй член правой части уравнения (2-33) можно также не учитывать. Рассмотренные дифференциальные уравнения массопроводности показывают их полную взаимосвязь. Например, если при низкотемпературной сушке перемещение влаги в материале происходит главным образом в жидкой фазе и осуществляется за счет градиента концентраций (влажности) или градиента температур, а перенос влаги в виде пара незначителен, то при высокотемпературной сушке передвижение влаги в материале происходит главным образом в виде пара и действующей силой является градиент давлений. Действие [c.32]

При высокочастотной сушке внутренние, более влажные слои материала нагреваются быстрее наружных. При этом в средней части материала устанавливается более высокая температура, чем на его поверхности. Под действием температурного градиента влага интенсивно перемещается к поверхности, благодаря чему скорость сушки материалов увеличивается иногда в десятки раз. Однако этот способ сушки не получил широкого промышленного применения вследствие значительного расхода электроэнергии (2,5—4 кВт ч/кг испаренной влаги) и высокой стоимости сушки [c.228]

Действие мощного внутреннего источника тепла приводит к тому, что скорость испарения во много раз превышает скорость переноса пара внутри тела. В результате этого возникает градиент общего давления, являющийся основной движущей силой переноса пара внутри тела. Поскольку температура внутренних слоев больше наружных, поток влаги вследствие термодиффузии направлен к поверхности тела, в отличие от других способов сушки, когда нагрев осуществляется через поверхность. Распределение же влагосодержа-ния имеет обратный характер (в поверхностных слоях больше, чем во внутренних) и создает аномальный (обратный) диффузионный поток влаги, вызванный градиентом концентрации. [c.166]

Комбинированная конвективно-высокочастотная сушка позволяет изменить градиент температуры в результате нагрева поверхности и добиться равномерного распределения влаги. Поэтому расход электроэнергии снижается в 2 раза по сравнению с расходом при ТВЧ-сушке. [c.166]

При конвективной сушке, когда перенос влаги внутри тела происходит под действием градиентов всех трех потенциалов (в, в и Р), граничные условия на границе влажное тело —сушильный агент обычно формулируются следующим образом [c.110]

При интенсивном обогреве материала радиационным излучением в материале возникает значительный температурный градиент. Вслед-, ствие этого образуется термодиффузионный поток влаги, который будет препятствовать миграции влаги из глубины материала к его поверхности. Чтобы избежать этого, необходимо поддерживать прерывистый режим сушки, состоящий из коротких периодов облучения (2—4 сек) и длительных периодов (20—80 сек) отлежки без облучения. В период облучения к высушиваемому телу подводится тепло, а в период отлежки происходит движение влаги от центра тела к его поверхности вследствие падения температурного градиента. Прерывистое облучение снижает конечную температуру сушки, что уменьшает расход энергии. Общая продолжительность сушки не увеличивается. [c.448]

При диффузионной сушке должен иметь место градиент концентрации влаги, т. е. концентрация должна уменьшаться в направлении движения влаги. При сушке бесконечно большой плиты [c.646]

Таким образом, при конвективной сушке влага перемещается к поверхности за счет градиента влажности, а градиент температуры несколько тормозит процесс. За счет разности температур на поверхности и внутри материала происходит движение влаги внутрь, в направлении снижения температуры. [c.256]

Во втором периоде сушки нарушается равновесие влаги в материале, возникает градиент влажности по толщине и влага движется к поверхности. Количество испаряющейся влаги непрерывно уменьшается. Закон перемещения влаги из внутренних слоев к поверхности можно описать уравнением [c.279]

Перемещение влаги внутри материала. При испарении влаги с поверхности материала внутри него возникает градиент влажности, что и обеспечивает дальнейшее перемещение влаги из внутренних слоев материала к его поверхности (внутреннюю диффузию влаги). В / период сушки перепад влажности внутри материала столь велик, что лимитирующее влияние иа скорость сушки имеет скорость поверхностного испарения (внешняя диффузия). Однако, после того как влажность на поверхности снижается до гигроскопической и продолжает уменьшаться, т. е, во // период сушки, определяющее значение для скорости процесса приобретает внутренняя диффузия влаги. [c.611]

При современных интенсивных режимах сушки предположение о том, что молярный перенос влаги за счет градиента общего давления, возникающего внутри влажного тела, пренебрежимо мал по сравнению с переносом массы за счет градиентов потенциала 0 и температуры I, не всегда соответствует действительности. Однако решение системы трех дифференциальных уравнений в частных производных второго порядка в общем случае представляет существенные трудности. Полученное из аналитических решений [c.249]

Особенности контактной сушки приводят к тому, что средняя скорость удаления влаги оказывается значительно выше, чем при конвективной сушке, так как градиенты всех трех потенциалов переноса влаги оказываются направленными в основном в одну сторону. То обстоятельство, что в непосредственной близости от греющей поверхности градиент влагосодержания имеет противоположный знак (рис. 5.7), сказывается скорее положительно, чем [c.251]

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]

Микроволновая вакуумная сушилка (барабанного типа) (рис. 15.24) предназначена для сушки штучных материалов, где удаление влаги производится с помощью градиента давления, температурного градиента и градиента влагосодержания. При этом кипение влаги в материале достигается при температурах 50... 60 °С. [c.837]

Подразумевая под сушкой процесс массообмена с твердой фазой, концентрация влаги в которой больше равновесной, можно констатировать, что испаряющаяся влага в соответствии с законами равновесия перемещается из твердой фазы в газовую. В начальный момент времени влагосодержание постоянно во всем объеме, а в дальнейшем, вследствие испарения, влагосодержание материала у поверхности понижается, т.е. в теле возникают градиенты влагосодержания. Под их действием влага перемещается от центра тела к поверхности, испаряется и в виде пара диффундирует в ядро газовой фазы. [c.234]

Следует отметить, что уравнение массопроводности является одним из основных уравнений кинетики сушки. Применимость его экспериментально проверена в изотермических условиях. В неизотермических условиях сушки возникают температурные градиенты по толщине материала, вызывающие дополнительные потоки влаги, обусловленные термодиффузией. Явление термодиффузии при сушке обнаружено А. В. Лыковым. [c.241]

Продолжительность сушки зависит от условий подвода теплоты к материалу и от миграции влаги и теплоты внутри тела. В одном случае доминирующим фактором является внешний тепло- и массообмен, в другом, наоборот, все зависит от интенсивности протекания процесса переноса теплоты и массы внутри тела, когда значительны градиенты температуры и влажности внутри материала. Для этих двух случаев следует рекомендовать различные методы инженерных расчетов сушильного аппарата. [c.250]

Расчет для материалов с небольшим внутренним сопротивлением переносу теплоты и массы. Сушка таких материалов протекает при малых значениях критерия Био (практически В1 < 1), когда градиентами температуры и влажности внутри тела в первом приближении можно пренебречь. Сюда можно отнести сушку тонких листовых материалов (ткань, бумага, кожа), волокнистых продуктов (вата, хлопок, пенька) и различных дисперсных материалов, высушиваемых в ленточных, барабанных, распылительных и других сушилках. Однако следует заметить, что в каждом конкретном случае необходимо учитывать влияние на условия процесса форм связи влаги с материалом и режима сушки. [c.250]

При конвективной сушке (подвод тепла сверху) влага перемещается к поверхности за счет градиента влажности, а градиент температуры несколько тормозит процесс. [c.279]

НОСТИ (влагопроводность), так и благодаря градиенту температуры (тер-мовлагопроводность) [1,9—12]. При сушке с обогревом возникают градиенты температур (табл. 1), направленные от поверхности сушимого слоя к монолиту. При радиационно-конвективной сушке влагосодержание перераспределяется как в холодную сторону под действием температурного градиента, так и в горячую — под действием градиента влажности. Термокапиллярный поток [11] интенсифицирует процесс обезвоживания 20-мм слоя, под действием которого часть влаги поступала в верхние слои нодстилаюшей залежи (кривые /, рис. 1). В слое толщиной 40 мм за тот же период сушки (кривые /, рис. 2) термовлаго-проводность препятствует осушению транзитных слоев, компенсируя поток влаги под действием капиллярного потенциала и частично увлажняя нижние слои образца. За радиационно-конвективный период сушки количество влаги, ушедшей из сушимого слоя в монолит в результате термовлагопроводности, соответствует заштрихованной площади на графиках 1, 2, рис. 1, 2. Это вызвало унос метки в верхние слои монолита [c.386]

N — скорость сушки, % мин. Определение ее апалитетеским путем затруднено ввиду зависимости коэффициентов внутреннего переноса влаги от температуры и влажности материала и изменения в процессе сушки градиентов температуры и влажности на поверхности испарения. [c.268]

Вследствие равномерного нагревания высушиваемого материала по всей толщине отсутствуют температурные градиенты, имеющие место при сушке горячими газами толстых плит. Вместе с тем повышение температуры облегчает диффузию влаги внутри материала н предотвращает слишком высокие градиенты влаги (вызывающие растрескивание), которые, как правило, имеют место при газовой (или воздушной) сушке. Поэтому сушка токами высокой частоты особенно пригодна в случае материалов, медленно сохнущих и имеющих форму крупных изделий или толстых слоев. В отличие от сушки газами скорость сушки нри нагреве токами высокой частоты лишь в небольшой степени зависит от толщины слоя материала. Благодаря нагревагшю слоя материала внутри можно получить конечную влажность ниже, чем прн обычной газовой сушке. Скорость сушки токами высокой частоты значительно выше, чем скорость сушки газами или даже сушки под вакуумом. [c.890]

Для этой цели сушимый материал, например, древесину, погружают на некоторое время в насыщенный в воде раствор поваренной или какой-либо другой дешевой соли для создания поверхностного слоя, п.р 01питаннО Го солью. Если пО Сле этО ГО производить сушку этой древесины, то при тех же параметрах сушильного агента, как и при конвективной сушке, удаление влаги происходит значительно быстрее. Это объясняется тем, что давление паров над раство рами солей меньше, чем над чистой водой, и следствие, этого при одной и той же температуре в центральных слоях материала, где влага почти не содержит кристаллов соли, давление паров будет значительно больше, чем в поверхностных слоях, и под действием этого осмотического давления влага из центральных частей материала стремится к его поверхности. Испарение влаги увеличивает концентрацию соли поверхностного слоя, и новые порции жидкости вновь продвигаются к поверхности. Движущей силой при этом также является и градиент влажности в материале. При этом способе ускорение, безопасное для качества сушки, может быть получено и путем применения более жесткого режима сушки, т. е. более высокой температуры и пониженной влажности сушильного агента. [c.100]

Негашеная известь, применяемая в производстве всех этих гипсовых изделий, улучшает их строительные свойства (прочность, водостойкость, ползучесть под нагрузкой). Сильно экзотермический характер гидратации извести-кипелки приводит к внутреннему прогреву изделий. Это вызывает движение влаги из внутренних слоев материала к наружным и к ускорению процесса сушки. Химическое связывание гасяшейся известью значительной части воды еще больше усиливает этот эффект. Без введения высокоактивной негашеной извести нагревание происходило бы, в основном, вследствие соприкосновения наружных слоев гипсовых изделий с теплым воздухом. Под влиянием этого температурного градиента влага начинает двигаться сначала из наружных слоев изделий во внутренние, и это замедляет процесс оушки изделий. [c.323]

В частном случае, когда лимитирующей кинетической стадией является внешний перенос свободной влаги от материала к окружающей среде, температурный и концентрационный градиенты внутри материала обычно невелики. В этом случае температура материала может приниматься постоянной и равной температуре мокрого термометра, а процесс сушки рассматриваться как конвективный теплоперепос. В этих условиях постулируют, что количество удаленной влаги определяется количеством переданного тепла. Этот период сушки обычно называют периодом постоянной скорости сушки (или первым периодом). Продолжительность периода постоянной скорости обычно рассчитывается по уравнениям теплового баланса (для этого достаточно высоты слоя в 300—400 мм) или по уравнениям теплообмена. В последнем случае коэффициенты теплоотдачи могут быть определены по специальным расчетным формулам (см., например, гл. X этой книги или монографию Гельперина с соавт. ). [c.514]

Наличие уравнений, описывающих процесс, вне зависимости от возможности их рещения позволяет получать критерии подобия, которые имеют определенный физический смысл. Почленным делением отдельных слагаемых уравнений системы (2.3.3) могут быть получены безразмерные группы Fo = ax/R и Fom = = amx/R — критерии гомохронности полей температуры и потенциала переноса влаги (тепловой и массообменный критерии Фурье). Отношение этих критериев дает критерий Lu == йт/а, представляющий собой меру относительной инерционности полей потенциала переноса влаги и температуры в нестационарном процессе сушки (критерий Лыкова). Критерий Ко = Гс Дц/(с А0) есть мера отношения количеств теплоты, расходуемых на испарение влаги и на нагрев влажного материала (критерий Косо-вича). Специфическим для внутреннего тепло- и массопереноса является критерий Поснова Рп = 6Д0/Ам, который представляет собой меру отношения термоградиентного переноса влаги к переносу за счет градиента влагосодержания. Независимым параметром процесса является критерий фазового превращения е. [c.108]

При сушке инфракрасными лучами направления потока влаги (градиент влагосодержания УУ) и потока тепла (градйент температуры у О противоположны, что несколько снижает скорость сушки в первый момент. При постепенном прогреве тела влага перемещается внутрь слоя материала, влагосодержание отдаленных от поверхности слоев возрастает и возникает значительный перепад влагосодержаний в теле. К концу периода облучения тело прогревается, V t уменьшается, влага движется к поверхности и начинает интенсивно испаряться. Интенсивность нспарения повышается в десятки раз. [c.256]

При некоторых видах сушки, например контактной, радиационной или диэлектрической (см. ниже), в толще материала, помимо градиента влажности, возникает также значительный температурный градиент, влияющий на перемещение плаги внутри материала. Это явление, которое носит название термовлагопроводности, создает поток влаги, параллельный потоку тепла. Интенсивность переноса влаги за счет тсрмовлагопро-водности пропорциональна коэффициенту термовлагопроводности (Й), который характеризует градиент влажности, возникающий п материале при температурном градиенте д1/дп=- град м и выражается в процентах на 1 Х. Соответственно плотность потока влаги внутри материала, обусловленного перепадом температуры [c.612]

При конвективной сушке влага перемещается в пограничном слое в результате диффузии и конвекции, причем потоки теплоты и массы идут навстречу друг другу. Влага может перемещаться в материале в виде жидкости, когда испарение идет на наружной поверхности зерна, или в виде пара, если испарение идет внутри пор. При этом жидкость и пар могут перемещаться в порах как вследств 1е молеку лярной диффузии, так и в результате наличия градиента давления [c.359]

Градиент давления, возникающий в процессе сушки, играет существенную роль и в некоторых других методах. Например, при контактной сушке в зоне непосредственного соприкосновения влан<-ного материала с горячей (>100°С) поверхностью происходит интенсивное парообразование. Релаксация возникающего избыточного давления возможна лишь через всю толщу влажного материала, значительная часть капилляров которого в начале процесса сушки еще заполнена жидкостью. Это приводит к возникновению значительного избыточного давления, кочорое не только способствует отводу влаги из материала в виде пара, но и обусловливает также проталкивание жидкой фазы по направлению к открытой поверхности. [c.251]

Для примера рассмотрим распределение влаги в бесконечной пластине, подвергаемой сушке с обеих сторон при постоянной скорости-р кг час м . Как известно, скорость диффузии влаги в твердом теле пропорциональна градиенту влажности. Пусть толшлна пластины равна 2/ . Поместим начало координат в любой точке на поверхности пластины, а ось ОХ направим перпендикулярно к зтой поверхности. [c.318]

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]

При сушке инфракрасными лучами (подвод тепла сверху) направления потока влаги и тепла противоположны, что снижает скорость сушки в первый момент. Постепенно материал нагревается, градиент температур уменьшается, влага двртжется к поверхности и интенсивно испаряется. [c.279]

Диффузия при сушке. При сущке движение влаги в капиллярно-пористом материале происходит как в виде жидкости, так и в виде пара. Миграция жидкости может осуществляться за счет массопереноса под действием разности капиллярных потенциалов, пленочного течения, обусловленного градиентом расклинивающего давления пленки, поверхностной диффузии в микропо-рах г < 10 м) и переходных порах (г = 10" + 10" м), термокапиллярного течения жидкости во всем объеме поры, термокапиллярного пленочного движения вдоль стенок пор, фильтрационного переноса жидкости под действием градиента общего давления в материале и т. д. Движение пара происходит за счет молекулярной диффузии пара, кнудсеновской диффузии, стефанов-ского потока, термодиффузии пара, теплового скольжения в микро- и макропорах г > 10 м), циркуляции парогазовой смеси в порах, конвективно-фильтрационного переноса под действием градиента общего давления, бародиффузии (молекулярного переноса компонента с большей массой в область повышенного давления) и т. д. [5]. При большом влагосодержании материала преобладает капиллярный поток, с уменьшением влагосодержания материала возрастает вклад парового и пленочного потоков, а также поверхностной диффузии. [c.534]

Так как влага может быть удалена из глиняных изделий только путем испарения с поверхности, а из внутренних частей продвигается наружу только под действием силы, связаннойс градиентом концентрации , то полное устранение усадочной деформации при сушке невозможно. Она может быть, однако, сведена к минимуму при достаточной продолжительности сушки и при соответствующем контроле температуры и влажности, необходимом для устранения неравномерного распределения влаги на поверхности. Такой контроль вместе с тепловым режимом лучше всего достигается при использовании противоточных сушилок, преимущественно туннельного типа. Чем более пластична смесь и более сложна форма, тем более тщательна должна быть сушка . [c.457]

По результатам опытов для РК- (РК-ЬК)-режима сушки была дана ориентировочная количественная оценка этих процессов. С возникновением температурных градиентов, вызывающих появление термопотока влаги, паправленного, как известно, в сторону низких температур, часть влаги и, следовательно, метки уносится этим потоком в монолит. Имея данные по убыли влаги в слоях с влагообменом и без влагообмена, можно рассчитать общий поток влаги [c.387]