ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярный механизм высокочастотного нагрева диэлектоиков из "Тепло- и массообмен в процессах сушки" Значительная интенсификация процесса сушки при контактном методе нагрева обусловлена наличие.м градиента общего давления внутри материала, под влиянием которого проис.ходит увеличение скорости переноса пара в десятки раз. Интенсивность сушки достигает 40 кг/м час. Чтобы увеличить интенсивность сушки, очевидно, необходимо увеличить градиент общего давления за счет резкого увеличения скорости фазового превращения. [c.290] На основе этого принципа был разработан новый метод сушки строительных материалов. [c.290] Сущность этого метода состоит в том, что влажный материал загружается в герметически закрывающийся аппарат и нагревается аналогично нагреванию воды в паровом котле. При нагревании происходит частичное испарение жидкости в материале, окружающее пространство в аппарате заполняется паром, давление которого постепенно повышается по мере нагревания. Затем происходит сброс давления — выпуск пара из аппарата. Собственно процесс сушки заключается в последовательных подъемах давления лара и выпуска его из аппарата через спускной вентиль. Во время открытия вентиля происходит выброс влажного пара, образующегося внутри материала. В этот период сброса давления происходит бурное парообразование во всей массе материала за счет аккумулированного тепла и подводимого тепла от нагретой поверхности (контактный способ нагрева). [c.291] Опыты показывают, что материал выделяет больше влаги, чем мог бы выделить за счет тепла нагрева, т. е. часть влаги выходит в жидком виде. Таким образом, при этом методе сушки получается такая же выгода, как при отжиме части влаги из материала перед сушкой. [c.291] Янкелевым были проведены экспериментальные исследования процесса сушки влажных материалов по этому методу. Сушка происходила в специальном аппарате, устройство которого показано на фиг. 7-19. Для поддержания определенной температуры стенок аппарата нагреватель 12 был включен через электрический регулятор. Расход электроэнергии определялся счетчиком. Материал, подлежащий сушке, располагался на кармане 15 или на дырчатых полочках, уложенных по каркасу, введенному внутрь аппарата. В ходе опытов измерялись следующие величины влагосодержание материала до и после сушки, температура его в нескольких точках, давление и температура пара в аппарате. Количество конденсата определялось по увеличению веса холодной воды, в которую вводилась трубка от спускного крана. Кроме того, определялось изменение температуры воды, что позволяло судить о содержании жидкости в пароводяной смеси, выбрасываемой из аппарата количество неиспаренной воды в опытах достигало 30% от веса паровоздушной омеси. [c.291] Этим методом можно сушить материалы в виде изделий, порошков и паст. Опыты проводились с разными теплоизоляционными изделиями. Для каждого материала требуются разные режимы сушки в зависимости от сохранения имеющейся или вновь создаваемой структуры. Наибольшее количество опытов было проведено с теплоизоляционными материалами на основе диато-мо-известкового вяжущего. [c.291] В настоящее время технологическая схема их изготовления следующая. [c.291] Механизм сушки в первом приближении следующий в период нагревания температура во всех точках материала равномерно повышается и при давлении пара около 8 ата достигает 180— 210° С, за счет притока тепла к материалу от греющей поверхности (фиг. 7-20). Температурный перепад внутри материала в период выдержки — примерно 20° С. Наибольшую температуру имеют слои у открытой поверхности материала. [c.293] Кривая 1 соответствует поверхностным слоям кривая 2 — центральным слоям и кривая 3 — конта тному слою. [c.293] При сушке диатомовых изделий были получены разные интенсивности сушки в зависимости от мощности нагревателей. [c.293] Сушка торфа слоем толщиной 50 мм с начальным влагосодержанием 5,5 кг кг происходила в течение 5,5 час. Конечное влагосодержание было равно 0,3 /сг/кг. [c.293] При определении интенсивности испарения в качестве расчетной величины принималось время спуска давления. Если учесть время, затраченное на начальный прогрев материала и последующие подъемы давления пара после спусков, то интенсивность сушки в среднем будет примерно в 10 раз меньше, оставаясь, однако, во много раз больше по сравнению с интенсивностью сушки этих изделий другими методами. Так, древесина с начальным влагосодержанием 0,95 была высушена в течение 6 час. до влагосодержания 0,02 (2%). Средняя интенсивность сушки в этом интервале влагосодержаний составила 9 кг1м час в расчете только на время спуска и около 4 кг м час в расчете на общее время прогрева, подъемов и спусков давления. [c.294] Большим преимуществом этого метода является парообразование во всем объеме материала. Поэтому съем влаги с 1 м -поверхности увеличивается с увеличением толщины слоя сушимого материала. Например, для диатомовой плиты толщиной 40 мм интенсивность сушки в одном из опытов была 120 кг/л час, а для плиты толщиной в 60 мм при тех же условиях интенсивность сушки была равна 210 кг1м - час. [c.294] Важным преимуществом этого способа сушки является то, что высокая интенсивность процесса обезвоживания крупных изделий (толстых плит) не сопровождается возникновением опасных напряжений внутри материала. В данном методе сушки перепады влагосодержания незначительны, так как испарение происходит во всем объеме материала одинаково. [c.294] Попытки- форсировать сушку таких изделий прежними методами приводили к производственному браку вследствие значительных перепадов влагосодержания внутри материала. [c.294] В качестве теплоносителей для калорифера в производственных установках можно использовать дикумил-метан, который имеет температуру кипения 334° С при давлении около 1 ата, или Д. Т. М. с температурой кипения 292° С. В этом случае для нагрева таких калориферов можно использовать любое топливо. [c.294] При обычных методах сушки достигнуть такого объемно-напряженного состояния, при котором происходит изменение структуры, для диатомовых изделий невозможно. При повышенных температурах с наличием интенсивного испарения во всей массе тела в стадии сброса давления пара происходит аналогичное изменение структуры с образованием мно очисленных пор капилляров сферической формы. Это образование пор происходит не в результате действия напряжений, вызванных усадкой тела, а бла. годаря бурному парообразованию в массе тела, когда при фазовом превращении происходит увеличение объема вещества (влаги) примерно 1,7 10 раз. Образование пор повышает прочность изделий в несколько раз и улучшает тепловые свойства их. [c.295] В этом состоит основное преимущество нового метода сушки теплоизоляционных материалов. [c.295] В настоящее время более детально исследуется механизм процесса сушки с целью его распространения на другие материалы. [c.295] Вернуться к основной статье