Cтраница 3
При вычислении - определенного интеграла в выражении для лучистого потока 7 зл [ второе слагаемое левой части (1.61) ] средняя температура материала заменяется на влагосодержание согласно постулируемой линейной зависимости (1.46); значения теплоемкости влажного материала с, коэффициента теплоотдачи а, а также величин dQ / di и 0 в общем случае считаются функциями среднего влагосодержания материала. [31]
В основу анализа процесса непрерывной сушки в фонтанирующем слое были положены следующие допущения: 1) массопередача в фонтанирующем ядре пренебрежимо мала по сравнению с массопередачей в периферийном слое, поскольку доля общего времени пребывания частиц в ядре незначительна; 2) фонтанирующий слой материала изотермичен вследствие интенсивного перемешивания ( циркуляции) частиц; 3) градиенты температуры внутри частиц малы и слой частиц по существу находится при средней температуре и среднем влагосодержании; 4) внутри частиц перенос влаги происходит согласно закону диффузии с постоянным коэффициентом диффузионного переноса влаги, не зависящим от влагосодержания, но изменяющимся в зависимости от температуры по закону типа аррениусовского; 5) влагосодержание на поверхности частиц всегда постоянно и равно известному из опытов значению, что позволяет использовать граничное условие первого рода для диффузионной задачи внутреннего переноса влаги. Таким образом, основные допущения об интенсивном перемешивании твердой фазы во всем объеме фонтанирующего слоя сводят сушку к процессу, характерному для любого аппарата полного перемешивания, и специфика внутреннего сложного движения частиц и сушильного агента в фонтанирующем слое оказывается не учтенной. Возможно, что такого рода предельные допущения оправданы для случаев очень интенсивной циркуляции твердой фазы, обеспечивающей практическую изотермичность всего рабочего объема фонтанирующего слоя. [32]
![]() |
Распределение влаги в высушиваемой плите. а - небольшая скорость сушки. б - большая скорость. [33] |
Значение Гпов можно отсчитать с некоторым приближением цо кривой равновесия ( см. рис. VIII-43), когда ф падает ниже 100 % и когда именно это явление ( а не частичное высыхание поверхности) является причиной возникновения второго периода. Среднее влагосодержание в материале в конце первого периода, или критическое влагосодержание Гкр, будет тем больше отличаться от Тпов, чем выше скорость сушки. Все зависимости здесь определяются экспериментально. [34]
![]() |
Распределение влаги в высушиваемой плите. [35] |
Значение Гпов можно отсчитать с некоторым приближением по кривой равновесия ( см. рис. VIII-43), когда tp падает ниже 100 % и когда именно это явление ( а не частичное высыхание поверхности) является причиной возникновения второго периода. Среднее влагосодержание в материале в конце первого периода, или критическое влагосодержание Гкр, будет тем больше отличаться от Тпов, чем выше скорость сушки. Все зависимости здесь определяются экспериментально. [36]
Из этого выражения находим среднее влагосодержание блока в момент окончания усадки ребра и 0 142 кг / кг. Среднее влагосодержание в момент окончания усадки будет равно 0 187 кг / кг. [37]
Здесь постоянная В есть функция параметров слоя и условий сушки. Среднее влагосодержание выгружаемых частиц находится путем подстановки выражения ( XIII, 59) в уравнение ( XIII, 56) и интегрирования при т: оо. [38]
В общем случае на кинетику сушки и нагрева частиц влажных капиллярно-пористых материалов может влиять не только температура сушильного агента и свойства материала. Существенными могут оказаться скорость и среднее влагосодержание сушильного агента, а также разность между величинами давлений Ар внутри капиллярно-пористой частицы перед ее сушкой и в псевдоожиженном слое, поскольку такая разность давлений может вызвать заметный поток фильтрующейся влаги. Значения величин Ар и л: для непрерывного процесса сушки в псевдоожиженном слое, как и значения /, не могут быть заданы произвольно, а зависят от самого процесса сушки и потому должны определяться расчетом в зависимости от устанавливающихся условий процесса. Это означает, что дополнительно к уравнениям (6.21) - (6.24) необходимо совместно рассматривать условия, определяющие связь искомых величин х, Ар и w с остальными параметрами процесса. [39]
На рис. 5.14 в качестве иллюстрации приведенных расчетных соотношений показаны нестационарные профили влагосодержания и температуры частиц. На рис. 5.15 представлен график изменения среднего влагосодержания всего слоя и координаты фронта критического влагосодержания на всех трех последовательных этапах процесса. [40]
Изменения среднего влагосодержания и средней температуры материала в процессе сушки составляют кинетику этого процесса. На рис. 7 - 6 приведена примерная кривая изменения среднего влагосодержания материала во времени при сушке нагретым воздухом. Подобные зависимости называются кривыми сушки. Как видно из рис. 7 - 6, на кривой сушки можно выделить ряд характерных периодов. [41]
Можно также использовать упрощенные уравнения, предложенные для расчета скорости сушки и, следовательно, ее продолжительности. Протекание процесса сушки описывается: а) кривой сушки, показывающей изменение среднего влагосодержания материала во времени; б) температурной кривой сушки, характеризующей измеиение температуры материала в ходе сушки. [42]
Существенно, что адекватность модели продвижения фронта испарения для конкретных материалов не может быть постулирована, но должна быть экспериментально подтверждена по возможности прямыми кинетическими экспериментами по сушке частиц того или иного материала при конкретных условиях процесса. Кроме того, интегрирование кинетического уравнения (3.40) возможно лишь при кусочной линеаризации зависимости среднего влагосодержания частицы от толщины полностью высушенного наружного слоя, в котором равновесное влаго-содержание полагается равным нулю. [43]
При соприкосновении влажного материала с нагретым воздухом влага на поверхности начинает испаряться, диффундируя в окружающую среду. Таким образом, в процессе сушки наблюда-ется непрерывный подвод влаги из внутренних слоев к поверхности, вследствие чего уменьшается среднее влагосодержание материала. [44]
Необходимо отметить, что это деление носит условный характер. Реальный процесс сушки происходит при наличии градиента влагосодержания или градиента температуры, поэтому влагосодержание материала на поверхности материала не равно среднему влагосодержанию. Очень часто при среднем влагосодержа-нии материала и г м влагосодержание на поверхности его близко к равновесному. [45]