Влага перемещение внутри материала

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]

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]

По своей физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом, скорость которого определяется скоростью диффузии влаги из глубины высушиваемого материала в окружающую среду. Как будет показано ниже, удаление влаги при сушке сводится к перемещению тепла и вещества (влаги) внутри материала и их переносу с поверхности материала в окружащую среду. Таким образом, процесс сушки является сочетанием связанных друг с другом процессов тепло- и массообмена (влагообмена). [c.583]

Сушка является сложным массообменным процессом. Движущей силой процесса является разность концентраций между влагой, находящейся в материале и окружающем воздухе. Вначале удаляется поверхностная влага. Затем, по мере увеличения разности концентраций влаги на поверхности материала и внутри него, начинается процесс перемещения ее к поверхности. [c.305]

При = О фазовые превращения отсутствуют и внутреннее перемещение влаги осуществляется только за счет движения по капиллярам жидкой фазы. В противоположном предельном случае = I изменение влагосодержания внутри материала происходит только за счет фазовых превращений, а перемещение влаги в виде жидкой фазы отсутствует. [c.272]

По современным представлениям [И, 12], скорость перемещения влаги внутри материала зависит от формы связи ее с материалом, что обусловливает физико-химическую природу процесса сушки. В коллоидном капиллярнопористом теле, каким является глина, возможны все виды перемещения влаги, связанной с материалом адсорбционными, осмотическими и капиллярными силами. Во всех случаях скорость перемещения влаги зависит от градиента влажности и, следовательно, от влагопроводности исследуемого материала. [c.267]

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]

Скорость сушки, как указывает А. В. Лыков, определяется не только скоростью передачи тепла, но и скоростью перемещения влаги внутри материала. [c.158]

Температурный перепад вызывает явление термовлагопроводнос-ти, и перемещение влаги в материале происходит не только за счет градиента влажности, но и за счет градиента температуры. Влага движется к поверхности, причем в конце сушки — в область с большей влажностью из области с меньшей влажностью за счет действия капиллярных сил. Температуру внутри материала и скорость нагрева можнс [c.306]

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]

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]

Таким образом, в процессе сушки мы имеем непрерывный подвод влаги из внутренних слоев к поверхностным слоям материала, вследствие чего уменьшается влажность не только на поверхности, но и в глубине материала. В простейшем случае испарение происходит на поверхности материала, а образующийся пар диффундирует в окружающую среду. В более сложных случаях испарение происходит внутри материала, в определенной его зоне или во всей массе материала, причем перемещение влаги внутри материала происходит как в виде жидкости, так и в виде пара. Скорость перемещения влаги внутри материала зависит от формы связи ее с материалом, поэтому процесс сушки является физико-химическим. [c.90]

Следовательно, характер протекания процесса сушки определяется механизмом перемещения влаги внутри материала, энергетикой испарения и механизмом перемещения влаги с поверхности материала в окружающую среду через так называемый пограничный слой, расположенный у поверхности материала. [c.91]

Основные положения кинетики процесса сушки были впервые сформулированы русскими учеными П. С. Коссовичем и А. В. Лебедевым применительно к испарению влаги из почвы. Ими было установлено, что механизм перемещения влаги внутри почвы определяется формой связи влаги с влажными дисперсными материалами, а процесс сушки имеет свою периодичность. В дальнейшем эти положения успешно развивались Ю. Л. Кавказовым, Г. К. Филоненко, И. М. Федоровым, Ф. Е. Калясевым, Я. М. Миниовнчем и др. Примерно в 30-х годах американскими учеными У. К. Льюисом и Т. К. Шервудом был применен аппарат классической теории диффузии для описания переноса влаги внутри материала в процессе сушки. Затем Т. К. Шервудом была выдвинута гипотеза углубления поверхности испарения внутрь материала в процессе сушки. [c.4]

Выше было отмечено, что в периоде падающей скорости интенсивность сушки /п и интенсивность теплообмена непрерывно уменьшаются с течением времени. Изменение интенсивности сушки про-исходит по сложной закономерности, определяемой формой связи влаги с материалом и механизмом перемещения влаги и тепла внутри материала. [c.111]

Таким образом, подбирая режим сушки (параметры влажного воздуха), можно изменить механизм переноса влаги. Особенно эффективным методом управления переносом вещества является изменение температурного градиента внутри материала. Изменяя величину и направление V . можно создать разнообразные условия для перемещения влаги. При сушке нагретым газом направления [c.214]

Решающее значение приобретают явления перемещения влаги внутри материала. [c.299]

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]

Перемещение влаги внутри материала к поверхности тела происходит как в жидкой, так и в паровой фазе, причем доля парового потока с уменьшением влажности материала возрастает. Движение жидкости осуществляется за счет действия расклинивающего давления, капиллярных, осмотических, гравитационных, термокапиллярных и других сил. Движение пара обусловлено мольным переносом (поток Пуазейля) взаимной диффузией молекул пара и воздуха стесненной (кнудсеновской) диффузией в порах, размер которых соизмерим со средней длиной свободного пробега молекул термодиффузией пара бародиффузией (молекулярным переносом компонента с большей массой в область повышенного давления) конвективным потоком паро-газовой смеси (стефанов-ским потоком) тепловым скольжением и циркуляцией паро-газовой смеси в порах. Доля каждого из этих потоков зависит от размера и конфигурации пор, характера соединений их между собой, состояния поверхности скелета твердого тела (определяющего, в частности, степень смачиваемости стенок пор жидкостью), температуры, давления и физических свойств среды, заполняющей поры. [c.27]

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]

Процесс сушки материалов, как известно, состоит из перемещения влаги внутри материала и ее испарения с его поверхности в окружающую среду. В большинстве случаев скорость сушки существенно зависит от интенсивности перемещения влаги в материале к его поверхности. [c.25]

Перемещение влаги внутри материала при сушке может происходить под действием различных сил, обусловленных разностью концентраций влаги в различных точках тела, градиентом температур и градиентом избыточного давления пара в материале. На поверхности же материала происходит испарение влаги и удаление ее в окружающую среду. Внутренний массообмен (перенос влаги) неразрывно связан с внешним. [c.18]

Второй член уравнения (21) вырал ает перемещение влаги под влиянием температурного градиента. При наличии температурного градиента внутри материала влага перемещается из мест с более высокой температурой к местам с более низкой температурой. Эта закономерность перемещения влаги в материале (глине) по направлению теплового потока впервые была исследована [c.19]

Первым этапом сушки теплового агрегата из жароупорнога бетона является сушка нагретым воздухом или дымовыми газами. Перемещение влаги в этом случае происходит вследствие градиента влажности. Температурный градиент внутри материала невелик и им можно пренебречь. [c.122]

Плотность потока тепла при сушке термоизлучением значительно больше, чем при сушке нагретым воздухом. Так, напри" мер, по данным А. В. Лыкова , при сушке нагретым воздухом тепловой поток в первом периоде сушки <7=750 ккал1м -час (режим сушки температура воздуха 100°, влажность материала 5%, скорость воздуха 2,0 м/сек), а при сушке термоизлучением тепловой поток <7=22 500 ккал1м -час при температуре излу- чающих поверхностей 600°, т. е. больше примерно в 30 раз. Если температуру излучающей поверхности увеличить до 800°, то мощность теплового потока значительно увеличится и будет в 70 раз превышать поток тепла при сушке воздухом, нагретым до 100°. Однако при этом надо учесть, что скорость сушки определяется не только скоростью передачи тепла, но и скоростью перемещения влаги внутри материала. [c.124]

Как показали опыты, скорость радиационной сушкн материалов увеличивается непропорционально увеличению теплового ] потока, так как она определяется не условиями теплообмена на поверхности материала, а законами перемещения влаги внутри материала и допустимыми напряжениями, возникающими в материале при его сушке. В некоторых случаях, например при сушке толстых трудно сохнущих материалов, продолжительность радиационной сушки оказываетась больше конвективной. Оервые опыты применения радиационной сушки толстых трудно сохнущих материалов—керамики, огаеупоров, древесины и т. п., не увенчались успехом. Однако причины неудач не были вскрыты многими исследователями были сделаны поспёшные выводы [c.12]

Основным законом перемещения влаги в коллоидных ка-пиллярно-пористых телах является, таким образом, обобщенный закон влагопроводности и термовлагопроводностй, т. е. если внутри материала имеется перепад влажности и температуры, то плотность потока влаги (количество перемещающейся влаги в единицу времени через единицу влажностной поверхности) будет равна [c.144]

В результате анализа динамики потоков влаги установлено, что при высокотемпературных режимах сушки температура в материале может превышать 100° С, и внутри материала может происходить выпарка влаги. В этом случае основное уравнение термовлагопроводностй должно быть дополнено третьим членом учитывающим молярное перемещение [c.226]

Таким образом, подбирая режим сушки (параметры влажного воздуха), можно изменить механизм переноса вещества (влаги). Особенно эффективным методом управления переносом зе-щества является изменение температурного градиента внутри материала. Изменяя величину и направление кt, можно создать разнообразные условия для перемещения влаги. При сушке-нагретым газом иаправлания 1 и противоиоложны, поэто.му температурный градиент вносит дополнительное сопротивление для переноса жидкости из центральных слоев материала к поверхностным. При нагревании влажного материала токами высокой частоты направление градиента температуры изменяется. Это происходит потому, что в поле токов высокой частоты выделение тепла внутри материала происходит примерно одинаково во всех точках. Однако благодаря охлаждению поверхности материала температура в центре его делается выше, чем на поверхности. В результате этого перепада температуры про-ис.ходит перенос жидкости из центральных слоев к поверхности [c.124]

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 влаги внутри материала. Это явление, которое носит название термовлагопроводно с т и, создает поток влаги, параллельный потоку тепла. Интенсивность переноса влаги за счет термовлагопроводности пропорциональна коэффициенту тер-мовлагопроводности (б), который характеризует величину градиента [c.648]

При сушке коллоидных капиллярно-пористых влажных материалов при радиационном способе подвода тепла может наблюдаться интенсивное перемещение влаги в начале процесса внутри материала. Особенно наглядно это заметно при начальном равномерном раапреде-лении влаги в сушимом образце (рис. 2-6,е, Ы1>Мо). Перемещение влаги происходит благодаря закону термовлагопроводности, согласно которому влага движется в направлении теплового потока. Через некоторое время в центральных слоях материала устанавливается большая влажность, чем на поверхности, создается градиент влажности, под действием которого влага начинает перемещаться в обратном направлении, т. е. от центра к поверхности, с которой она и испаряется в окружающую среду. В этом случае градиент температур как бы создает градиент влажности, под действием которого влага перемещается к поверхности. Как известно, наличие значительных перепадов влажности в материале вызывает механические напряжения, что приводит к растрескиванию и порче материала. Поэтому терморадиационная сушка в чистом виде многих коллоидных капиллярно-пористых материалов не может найти промышленного применения, если не сочетать ее с другими способами подвода тепла. [c.28]

Таким образом, при сушке термоизлучением количество передаваемого тепла сушимому материалу может быть увеличено в десятки раз, но, как показывают опыты, не всегда возможно увеличить скорость сушки пропорционально увеличению теплового потока, так как она определяется не скоростью передачи тепла, а скоростью перемещения влаги внутри материала и требуемым качеством сушки материала. [c.97]