ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сушка из "Динамика процессов химической технологии" Перейдем теперь к подробному изучению процессов, основанных на массопередаче. В данной главе будут рассмотрены лишь процессы сушки и дистилляции. [c.248] Сушка представляет собой процесс удаления влаги из пористого материала. В качестве промышленной операции она часто применяется в различных производствах (сушка разнообразных продуктов, штучных изделий, бумаги, тканей и т. п.). При этом подвергаемый сушке объект может перемещаться по непрерывной ленте конвейера. [c.248] При сушке влага никогда не удаляется полностью из объекта, некоторая часть ее всегда остается. Целью сушки является удаление из влажного материала достаточного количества влаги с тем, чтобы он мог затем поступать на дальнейшую переработку. [c.248] Скорость сушки продукта зависит от величины движущей силы, которая может различным образом действовать на него. Управление процессом сушки может быть как внешним, так и внутренним по отношению к подвергаемому сушке материалу. Удаление влаги из продукта производят продувкой его сухим газом (паром) или путем нагрева мощным источником излучения. [c.248] Цель данного раздела—установить основные законы сушки и исследовать некоторые наиболее простые вопросы регулирования и контроля сушилок. Отметим, что приводимые ниже положения справедливы как для одноступенчатого, так и для многоступенчатого процесса сушки. [c.248] Запаздывание при массопередаче от поверхности материала, подлежащего сушке, может произойти в результате роста содержания влаги в среде, в которой процесс протекает. [c.249] Расчетная схема с распределенными параметрами. Для пористых твердых тел достаточно больших размеров с неоднородным содержанием влаги при изучении вопросов сушки приходится применять более сложную расчетную схему. [c.250] Скорость сушки объекта лимитируется скоростью отвода влаги через сам объект к его поверхности. В объекте с большим содержанием влаги скорость сушки будет сначала очень высокой. Затем скорость сушки постепенно уменьшается. [c.250] Общие уравнения процесса сушки становятся очень сложными, особенно если они описывают динамику сушки в трехмерном пространстве. [c.251] Методы сушки. Один из методов сушки материала заключается в продувке его сухим паром. Другой способ состоит в перемещении высушиваемого материала через среду, в которой содержится горячий пар. При этом для того, чтобы влага удалялась из материала парциальное давление пара должно быть достаточно малым. Наконец, сушку материала производят путем его нагревания. В данном случае отвод влаги осуществляется за счет повышения давления пара Ррф самой удаляемой жидкости. [c.251] Для каждого вида сушки важным фактором является время сушки. Поэтому для достижения заданной степени уменьшения содержания влаги в единице объема высушиваемого материала необходимо обеспечить достаточную длительность его контакта с теплоносителем. [c.251] В качестве примера на рис. 88,а (стр. 252) показана влажная ткань, проходящая через ролик. Для удаления влаги из ткани ролик нагревается. Время контакта ткани и ролика будет определять количество удаляемой влаги. На рис. 88,6 приведена схема прохождения объекта, содержащего влагу, через сушильную печь. При этом объект контактирует с горячим сухим газом. Воздух, соприкасающийся с тканью, поддерживается в сухом состоянии и нагнетается при помощи газодувки. Процесс сушки продолжается непрерывно в течение всего времени нахождения объекта в печи. Схема сушки ткани в вентиляционной камере изображена на рис. 88,е. [c.251] Однако влияние динамики теплового процесса на скорость сушки целесообразнее рассматривать отдельно. [c.253] Полное количество удаленной влаги находят, интегрируя по времени величину Я. Но количество удаленной влаги оказывает влияние на величину внешнего давления Рд таким образом, имеет место второй эффект отрицательной обратной связи. [c.254] Для того чтобы определить, температуру требуется знать свойства применяемого теплообменника. Рассмотрим в качестве примера сушильный ролик (см. рис. 88,а), обогреваемый паром или горячей водой. Эквивалентная тепловая цепь пар ролика представлена на рис. 93. Источник тепла (горячая вода или пар), нагревающий ролик, создает поток тепла в цепи. [c.255] Единичный сушильный ролик. Для иллюстрации принципа автоматического регулирования процесса сушки рассмотрим единичный сушильный ролик, находящийся в непосредственном контакте с влажной тканью (рис. 94). [c.255] Измерение содержания влаги, удаляемой из ткани, выполняется датчиком 2. Отсюда на регулятор 3 поступает измерительный сигнал. Регулятор посылает соотЁетствующий управляющий сигнал регулирующему клапану 4, который изменяет расход пара. [c.256] В последнем уравнении начальное содержание влаги в высушиваемой ткани М(0 ) оказывает основное возмущающее воздействие на регулятор содержания влаги. Величина М[0 ) может быть добавлена в точке суммирования, в которой скорость сушки R s) определяется как функция разности парциальных давлений Рш. и рф- Содержание влаги MIO ) в ткани в точке а (см. рис. 94) всегда будет переменным. Цель регулирования заключается в поддержании постоянства содержания влаги в точке Ь на выходе ткани из сушилки (см. рис. 94). Могут возникнуть два других возмущения по внешнему давлению Р ,., что влияет на скорость сушки, и по давлению греющего пара Р , колебания которого изменяют расход пара Должно быть учтено также транспортное запаздывание, поскольку в процессе сушки ткань перемещается на расстояние (см. рис. 94). Если датчик прибора для измерения влажности расположен вниз по потоку на некотором расстоянии Lg от точки выхода ткани из сушилки, то будет иметь место второе транспортное запаздывание которое необходимо прибавить к первому. При этом соответствующие постоянные времени будут равны a =L lv и a =L2lv. Таким образом, полному транспортному запаздыванию i+a2=a соответствует оператор который может быть определенным образом распределен между звеньями и /Сц011(5). [c.256] Здесь ткань и ролики имеют большее время контакта, что обеспечивает степень сушки, удовлетворяющую требованиям технологического процесса. [c.259] Когда процесс сушки протекает по закону интеграла, т. е. если скорость сушки постоянна и пропорциональна величине регулирующего воздействия, то в результате подобного регулиро-ваяйя изменяется наклон кривой содержание влаги—время для каждого ролика (рис. 98, стр. 260). Количество влаги, удаляемое из ткани за время контакта с каждым роликом, составляет АЛ1 ,АЛ12,. ... Суммирование этих количеств дает интеграл от скорости сушки, распространенный на полное время контакта. [c.259] Вернуться к основной статье