ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние режима сушки на качество материала из "Теория сушки Издание 2" В процессе сушки, сопровождающейся переносом тепла и массы поглощенного вещества (влаги), происходит изменение технологических свойств сушимого материала. В первую очередь происходят изменения структурно-механических свойств материала, которые часто при некоторых режимах сушки приводят к растрескиванию и короблению. [c.207] При мягких режимах перепад температуры в первом периоде сушки отсутствует (/ = У, тогда относительный перепад влагосодержаний ( Т ) будет прямо пропорционален критерию Кирпичева. [c.208] Этот выбор удобен и в том отношении, что он будет характеризовать критерий трещинообразования при сушке полупространства. Известно, что в начальные моменты (FOm ОД) сушки тел конечных размеров поле влагосодержания в теле подобно полю влагосодержания в полупространстве (изменяется влагосодержание только в поверхностных слоях, в центральных слоях оно неизменно и равно начальному влагосодержанию). [c.208] Если коэффициент диффузии влаги известен, то наиболее просто критерий Kim определяется из кривой сушки по разности средних влагосодержаний. [c.209] Определяя критерий Ki в момент трещинообразования, можно установить зависимость максимально допустимого критерия (Kim) макс от влагосодержания. На рис. 4-17 дана зависимость между (К1т)макс и влагосодержанием на поверхности кирпича при одинаковом начальном влагосодержании по данным РОСН ИМС и автора. Из рис. 4-17 видно, что приближенно можно считать критерий (Kim) макс линейной функцией влагосодержания на поверхности. [c.209] По экспериментальным данным А. Ф. Чижского [Л. 91] критерий (Kim) макс изменяется 1) для спондиловой глины (месторождение г. Киев) от 0,61 до 0,9 при изменении начального влагосодержания от 0,30 до 0,25 2) для полтавской черепичной глины от 0,34 до 0,24 с изменением начального влагосодержания от 0,25 до 0,30. [c.210] Критерий трещинообразования Кп справедлив только в пределах влагосодержания ы Ык.у, где и .у — влагосодержание конца усадки, т. е. только в периоде усадки поверхностного слоя. [c.210] Опыты показывают, что если к моменту окончания усадки поверхностного слоя между ним и центром изделия существует перепад влагосодержания Аы, превышающий некоторое критическое значение, то при любом режиме досушки во внутренних слоях образуются трещины (внутренние трещины). [c.210] По данным М. С. Белопольского для дорогинской глины Аы равно 3,9%, для Черняховской глины 5,4%, для криколопянинской глины 7,1% [Л. 1]. [c.210] Вторым важным технологическим свойством материала является сохранение формы. Многие материалы при сушке коробятся, например плоская поверхность свертывается и принимает форму цилиндрической поверхности. К таким материалам относятся картон, фибра, тонкие кожи. [c.210] Согласно соотношению для линейной усадки меньшему влагосодержанию должен соответствовать и меньший линейный размер материала. Следовательно, поверхность, имеющая меньшее влагосодержание, сокращается больше. Вследствие этого образец материала коробится в сторону поверхности с меньшим влагосодержанием (рис. 4-19). В этом случае, помимо деформации объема, будет иметь место деформация формы. Чтобы уменьшить коробление, необходимо создать одинаковую скорость влагоотдачи с обеих поверхностей, если материал однороден. В случае сушки кожи вследствие неоднородности строения лицевого слоя и противоположного слоя— бахтармы влагосодержание лицевого слоя меньше, чем бахтармы. Поэтому при равномерном обтекании кожи нагретым воздухом она коробится лицевым слоем внутрь. Чтобы уменьшить коробление кожи, необходимо уменьшить влагоотдачу с лицевого слоя, что достигается путем смазывания минеральным маслом. По этой же причине тонкие кожи сушат на рамах в растянутом состоянии. [c.211] При сушке желатина на подложке (сушка желатина, политого на стеклянную пластинку) образуются поры типа пузырей. Этот дефект сушки проявляется, когда толщина слоя достигает нескольких миллиметров. Был предложен ряд гипотез для объяснения образования пор в толщине слоя желатина при сушке. Некоторые исследователи считали, что причиной порообразования является расширение пузырьков пара, которые образуются в толще слоя в результате испарения жидкости. Другие исследователи считали, что решающее значение имеет адсорбированный воздух. Однако расчеты напряжений, произведенные по этим гипотезам, показали, что поры не могут образоваться под действием этих факторов. Работами сушильной лаборатории НИКФИ было установлено, что решающее значение в образовании пузырей имеет влажность воздуха. Увеличение влажности воздуха свыше 0,7 приводит к порообразованию при температуре воздуха 25° С. Было также установлено, что поры образуются не в начале процесса, когда интенсивность сушки максимальна (период постоянной скорости), а в начале периода падающей скорости (около критической точки). [c.211] Как было отмечено выше, при определенном значении напряжения сдвига происходит упрочнение структуры желатина с образованием пор. Согласно рис. 4-13 это критическое касательное напряжение примерно равно 0,03—0,04 кПсм в зависимости от влагосодержания. [c.212] Представляет интерес сравнить напряжения, получаемые в желатиновом слое при сушке, с этим критическим напряжением порообразования. В отличие от сушки желатина в свободном состоянии (сушка желатиновых галет) при сушке желатиновых слоев на подложке (аналогично сушке фотопластин) вся возможная усадка от уменьшения влагосодержания является недопустимой усадкой (площадь поверхности желатинового слоя в процессе сушки не изменяется и равна площади стеклянной пластинки). [c.212] Если в качестве первого приближения принять, что мера деформации сдвига равна удвоенной линейной деформации, то е = = 0,126-2 0,25. [c.212] При этом необходимо отметить, что данный расчет является грубо ориентировочным. Однако он показывает, что порядок величин напряжения упрочнения структуры желатина и величин напряжения сдвига при сушке один и тот же. [c.212] Таким образом, порообразование в желатиновом слое в процессе сушки является результатом создания объемно-напряженного состояния, не допущенного усадкой. Отсюда становится понятным, что при сушке желатинового слоя в свободном состоянии порообразования не наблюдается, так как усадка желатинового слоя в этом случае в основном не задержана и не создает такого объемнонапряженного состояния. [c.212] Жидкость многих материалов содержит в себе растворимые вещества, которые при движении жидкости переносятся вместе с ней и концентрируются на поверхности материала вследствие испарения жидкости. [c.213] Вернуться к основной статье