ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Прямо- и противоток материала и сушильного агента из "Массообменные процессы химической технологии" Перекрестное движение. При сушке в неподвижном фильтруемом слое дисперсного материала скорость изменения влагосодержания частиц, находящихся на некоторой высоте внутри слоя, зависит от температуры сушильного агента на этой высоте. Аналогичная ситуация имеет место при перекрестном движении плотного слоя дисперсного материала и сушильного агента, поэтому сушка в неподвижном слое по существу моделирует процесс непрерывной сушки в аппарате с перекрестным движением материала и сушильного агента. [c.290] Здесь 6(1 — е)/ г — поверхность монодисперсных сферических частиц в единице высоты слоя порозностью е с, О и о — теплоемкость, расход на единицу сечения и температура поступающего сушильного агента. [c.291] После момента т в направлении движения сушильного агента начинает перемещаться фронт, на котором частицы материала высушены до и (рис. 5.9, а). Скорость продвижения фронта может быть определена на основе предположения о быстром прогреве высушенного материала от температуры /и до температуры сушильного агента на входе в слой. Сушильный агент, отдающий теплоту на нагрев материала, при этом охлаждается на границе раздела сухой (/) и влажной II) зон до некоторой температуры подлежащей определению (рис. 5.9,6). [c.291] Расчетные примеры нестационарных полей влагосодержания при сушке сферических частиц в периоде постоянной скорости приведены на рис. 5.10 и 5.11. [c.293] Здесь и далее принято R— +Rb). [c.294] Результаты расчетов, выполненных по формулам (5.61) и (5.62), приведены на рис. 5.12. Имеются положительные результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных [21]. [c.294] Аналогично может быть решена задача о периодической сушке слоя монодисперсных сферических частиц, кинетика сушки которых соответствует двум последовательным периодам. Полагается, что при высушивании частицы до критического влагосодержания Ыкр процесс происходит с постоянной скоростью, определяемой значениями температуры сушильного агента и температурой материала, равной температуре мокрого термометра. Величина убывающей скорости сушки пропорциональна текущему значению влагосодержания частицы и локальной температуре сушильного агента. [c.295] После момента Ткр. о вверх по слою начинает перемещаться фронт раздела двух зон в нижней зоне сушка частиц будет происходить в периоде убывающей скорости с непрерывным прогревом материала, а в верхней зоне продолжается сушка в периоде постоянной скорости. Качественный характер распределения влагосодержания частиц материала и температуры сушильного агента по высоте слоя показан на рис. 5.13. [c.295] Из соотношения (5.65) при Ь = Н и и — и р находится время Ткр. я достижения фронтом критического влагосодержания верхней границы слоя, после чего расчет процесса на любой высоте может быть продолжен по уравнению (5.65) для периода убывающей скорости. [c.296] Анализ показывает, что вверх по слою теперь перемещается не один фронт равновесного или критического влагосодержания, а два или более фронтов переходных влагосодержаний материала ( 1, 2, 3, соответствующих точкам излома на кривой сушки. [c.298] В качестве примера приводятся расчетные соотношения, справедливые для аппроксимации кривых сушки и нагрева частиц двумя отрезками прямых. [c.298] Макрокинетический метод позволяет получить [29] расчетные формулы для случая изменения температуры сушильного агента на входе в слой. Такое изменение может быть существенным для термочувствительных материалов, которые не допускают контакта с сушильным агентом высокой температуры после окончания периода постоянной скорости сушки. [c.299] В ленточных, туннельных и шахтных сушилках непрерывного действия изменение входной температуры сушильного агента может осуществляться раздельной его подачей на начальном и конечном участках по ходу материала. [c.299] Когда сушка частиц происходит только в периоде постоянной скорости при температуре материала г , то изменять температуру сущильного агента на входе с 4 на /о1 естественно в момент т достижения нижним слоем частиц равновесного влагосодержания и. [c.299] В момент тя = т + [Вт / )+Л]Я достижения фронтом 1,1 верхней границы Н влагосодержание всего слоя становится равновесным. Для начального этапа О т т справедливо соотношение (5.49). [c.300] Расчетные формулы для случая внезапного изменения температуры сушильного агента возможно также получить при экспериментальной кинетике сушки и нагрева частиц, т. е. с учетом нагрева частиц во всех периодах сушки [21,29]. [c.301] Макрокинетический метод позволяет анализировать более сложные варианты работы сушильной аппаратуры. Так, направление движения сушильного агента в процессе сушки может изменяться на противоположное, например с целью не допустить перегрева лобового слоя материала, или при пересыпании частиц с верхней ленты на нижнюю [21]. [c.301] В модели периодического процесса сушки монодисперсного слоя частиц в периоде постоянной скорости может быть учтена теплота нагрева образующихся паров влаги, но при этом равновесное значение влагосодержания материала и теплота нагрева частиц предполагаются пренебрежимо малыми [30]. Расчетные формулы для нестационарных полей влагосодержания и для скорости продвижения по слою фронта нулевого влагосодержания оказываются аналогичными формулам, приведенным выше для сушки в периоде постоянной скорости. [c.301] Учет нелинейного характера кинетики сушки индивидуальной частицы в периоде убывающей скорости обусловливает необходимость приближенного вычисления относительного избыточного влагосодержания материала по отдельным интервалам его изменения [31,32]. Здесь также наблюдается продвижение вдоль слоя фронта критического влагосодержания частиц. [c.301] Существуют методы расчетов, в основу которых положены уравнения не теплообмена, а массообмена между поверхностью влажных частиц и потоком сушильного агента. Поскольку в этом случае также принимается режим полного вытеснения по сушильному агенту, то анализ [7, 35] приводит к расчетным соотношениям, аналогичным тем, которые получены на базе уравнений теплообмена. Для численных расчетов здесь требуется информация о значениях коэффициентов массообмена. [c.301] Вернуться к основной статье