Общество ограниченной ответственности "ДеКо Вакуум"

  Домой Вверх Карта сайта

DeKo Vacuum Ltd.       

Домой
Вверх
 

 

 

 

 

 

Процесс сушки влажных пиломатериалов является не только теплофизическим, но и технологическим процессом, в характере протекания которого решающую роль играет форма связи влаги с материалом.

При сушке нагретым воздухом с определенными параметрами (tc, v, j) нельзя удалить всю влагу. Процесс может быть проведен только до равновесной, соответствующей данным параметрам  воздуха влажности материала. Поэтому в вакуумной(сушильной) технике вводят понятие  удаляемого влагосодержания Wy. Это влагосодержание материала W  за вычетом равновесного влагосодержания WР, т.е.

Wy =W-  Wр .

Поэтому в расчетах процесса сушки нагретым воздухом необходимо знать равновесное влагосодержание материала.

Качество высушиваемого материала в значительной степени зависит от величины температуры материала и длительности ее воздействия. Необходимо отметить ,что температура материала в процессе сушки не равна температуре воздуха.

В первом при мягких режимах сушки температура материала равна температуре мокрого термометра, поэтому в этом периоде можно применять высокие температуры воздуха при небольшой ее влажности.

Чем больше влаги в материале, тем более он стоек в отношении воздействия высокой температуры. 

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 ниже лежащих слоев к поверхностным. Наличие температурного градиента внутри материала осложняет механизм переноса влаги. Под влиянием перепада температуры( температура поверхности материала больше температуры центральных слоев) влага стремиться переместиться внутрь тела( под влиянием термодиффузии влага перемещается по направлению потока тепла).

Обычно при малых температурных перепадах термодиффузия невелика и результирующий поток влаги совпадает с потоком концентрационной диффузии. Когда испарение происходит внутри тела, диффузионному потоку способствует диффузия скольжения, при которой перенос влаги происходит против потока тепла.

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.

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.

Сушка пиломатериалов в условиях вакуума на нагретой поверхности, когда тепло, необходимое для испарения влаги и нагревания влажного пиломатериала, передается теплопроводностью от нагретой поверхности, обычно называют кондуктивной (контактной).

Основными параметрами, определяющими кинетику процесса сушки, являются:

1)  степень прижатия материала к греющей поверхности(давление);

2)  температура греющей поверхности;

3)  параметры окружающей среды(воздуха) влагосодержание, температура, порода пиломатериала.

Основным технологическим параметром является толщина материала. Эти параметры влияют не только на процесс сушки, но и на критическое влагосодержание материала, а также на его технологические свойства и качества.

Пиломатериалы в процессе сушки изменяются по ширине(поперечная усадка), по длине(продольная усадка) и по толщине.

Распределение влагосодержания в процессе сушки неравномерно и несимметрично: в контактном слое, прилегающем к горячей поверхности, влагосодержание на протяжении всего процесса минимально, в центральных слоях - максимально и у открытой поверхности влагосодержание ниже, чем в центральных слоях, но выше, чем у контактной поверхности. Такой характер распределения влагосодержания- результат особого механизма переноса вещества при контактной сушке.

Качественный анализ полей влагосодержания и температуры показал:

а) механизм переноса влаги и тепла меняется с изменением температуры греющей поверхности;

б)  перенос влаги внутри материала в виде пара является основным при высоких tГР;

в)  при высоких температурах tГР интенсивность сушки в первом периоде не определяется испарением со свободной поверхности заготовок, а зависит от интенсивности внутреннего переноса влаги.

Одной из характерных особенностей процесса кондуктивной сушки в первом периоде является постоянство скорости сушки и температуры в каждом данном сечении материала. Эта особенность обусловлена тем, что при кондуктивной сушке тепло сообщается влажному материалу только от греющей поверхности и передается к открытой поверхности материала с последующей отдачей его в окружающую среду. Количество тепла, полученное от греющей поверхности, в первом периоде сушки расходуется на испарение влаги на потери тепла лучеиспусканием и конвекцией открытой поверхностью заготовки в окружающую среду. Доля этих потерь в общем расходе тепла невелика и составляет максимально 3-5%, так что ими можно пренебречь.

Влияние режимных параметров на механизм сушки.

Температура греющей поверхности является главным  режимным параметром  кодуктивной сушки; ее влияние на кинетику процесса сушки пиломатериалов различных толщин изучалось в большом интервале температур (25-160°С), охватывающем как используемую, так и неиспользуемую в практике эксплуатации атмосферных сушильных устройств области температур.

На рис.7-15 (стр308) дана зависимость интенсивности сушки в первом периоде от температуры греющей поверхности для заготовок пяти различных толщин при давлении со стороны сетки на заготовку 16 Г/см2. Эта зависимость имеет сложный характер, влияние температуры греющей поверхности на интенсивность сушки далеко не одинаково в исследуемом диапазоне температур.

Отличие кривых для разных толщин отливок состоит в том, что эти участки смещаются в сторону больших температур в зависимости от толщины.

Таким образом, толщина материала (в пределах 0,16-0,72 мм) оказывает влияние на изменение не формы кривой интенсивности сушки, а границ областей температур. С увеличением толщины материала эти границы смещаются в сторону больших температур.

 

Домой Вверх Контакты Новости Вакуумные установки Купим Литература

Послать письмо admin@deko-vacuum.ru with questions or comments about this web site.
Авторские права © 2001 Конев Сергей Александрович (идея, графика, все материалы, оцифровка текстов, Web- дизайн).
Последнее изменение: января 23, 2017.

При перепечатке материалов, ссылки на страницы сайта:

http://www.deko-vacuum.ru  http://www.deko-vacuum.narod.ru  - обязательны.