ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Период падающей скорости сушки из "Сушка во взвешенном состоянии _1979" Сушка зернистых материалов в период падающей скорости протекает при возрастающей температуре частиц. Здесь анализ должен включать совместное рассмотрение внешнего и внутреннего тепло- и массообмена. Трудности такого прямого анализа порождают различные косвенные полуэмпирические пути исследования. [c.70] Один из таких методов основан на предположении о пропорциональности скорости сушки средней текущей влажности материала в периоде падающей скорости. Коэффициент пропорциональности и критическая влажность р, как правило, должны определяться экспериментально. Этот метод учитывает сложность реального процесса и иногда может с успехом применяться для расчета процесса сушки. Следует лишь подчеркнуть, что в общем случае ы р является кинетическим понятием и его величина зависит от соотношения между интенсивностями внешнего и внутреннего процессов тепло- и массообмена. Определенные трудности возникают при экспериментальном определении в условиях взвешенного слоя, так как значение, полученное для периодического процесса, вряд ли справедливо для сушки того же материала при непрерывной подаче. [c.70] В литературе для изотермических диффузионных процессов при В1д 20, т. е. в тех случаях, когда лимитирующим является сопротивление внутренней диффузии, иногда предлагается анализ, основанный на предположении, что поток целевого компонента пропорционален разности между потенциалом переноса в окружающей среде и средним значением потенциала внутри твердой фазы. Коэффициент пропорциональности р при этом характеризует внутреннюю проводимость. Это предположение аналогично постулату так называемой двухпленочной модели, широко применяемой при анализе процессов переноса в системах газ (пар)— жидкость и жидкость—жидкость.Но твердое капиллярно-пористое тело не создает возможности для конвективного перемешивания целевого компонента внутри скелета, в отличие от газовой или жидкой фаз, где такое перемешивание обычно постулируется. Таким образом, обсуждаемое допущение не соответствует физическому смыслу внутренней задачи и по существу противоречит градиентным законам переноса внутри капиллярно-пористых тел. [c.71] В зависимость (11.29) не включены массообменные критерии вследствие трудности определения массообменных характеристик высушиваемого материала. Влияние этих критериев можно учесть коэффициентом уравнения, а их изменение — температурным симплексом. [c.72] Расход материала изменялся в опытах от 1,5 до 25 кг сухого материала в 1 ч, число псевдоожижения — от 2 до 6, температура поступающего воздуха — от 80 др 200 °С, начальная влажность материала—от 5 до 60% (на сухое вещество), высота кипящего слоя в однокамерном аппарате — от 50 до 270 мм, а в многокамерном она составляла 50 мм. [c.72] Температура поступающего материала 0о в опытах не менялась и была равна 20 °С. Значения Л и л,- для силикагеля и активного угля приведены в табл. II. 1. [c.72] Коссовича Ко характеризует отношение количества теплоты, идущего на испарение-влаги, к количеству теплоты, расходуемому для нагревания сухого материала критерий Фурье Ро показывает степень прогрева твердых частиц выражение G/( JJ ) — отношение тепловых емкостей потоков газа (воздуха) и материала величина ( — 0о)/9о отражает температурный уровень процесса. [c.73] Поскольку в кинетическое уравнение (П.30) критерий Ро (а следовательно, и высота слоя Я) входит в первой степени, то эффективность процесса пропорциональна высоте кипящего слоя. При испарении поверхностной влаги рабочей высотой кипящего слоя является лишь относительно тонкий слой над решеткой, в котором наблюдается заметный градиент температуры. Основная же масса материала, расположенного выше этого рабочего слоя, считается балластной. [c.73] Однако тот факт, что относительная конечная влажность продукта с большим сопротивлением внутренней диффузии влаги при глубокой сушке оказалась обратно пропорциональной первой степени высоты кипящего слоя, дает основание считать, что слой работоспособен по крайней мере до исследованной высоты (270 мм). Видимо, частицы материала, получившие запас теплоты в такой рабочей зоне, продолжают терять влагу в верхних частях кипящего слоя за счет аккумулированной теплоты. [c.73] В этом уравнении первая группа физических величин -зависит от природы испаряемой жидкости и физических свойств сушильного агента, вторая характеризует высушиваемый материал, а третья содержит параметры сушильного процесса и габариты слоя (Уел -0 ппЯ). [c.73] Из уравнения (П.32)следует, что размер частицы (в исследованных пределах) относительно мало влияет на процесс сушки в периоде падающей скорости, так как увеличение скорости внешнего теплообмена с увеличением диаметра зерна почти компенсирует увеличение внутреннего термического сопротивления (критерия Ро). [c.74] Температура зерна и ее изменение в процессе сушки являются решающими факторами, определяющими качество продукта. При сушке в псевдоожиженном слое обеспечивается значительная интенсификация процесса и более равномерный нагрев отдельных зерен, чем, например, в плотном неподвижном слое. Но так как внутренний теплообмен в зерне происходит во много раз быстрее, чем влагообмен, температура зерна сравнительно быстро достигает максимально допустимого значения. Поэтому при необходимости значительной подсушки зерна в кипящем слое рекомендуется применять один или несколько чередующихся циклов нагревания — охлаждения в зависимости от требуемого снижения влажности зерна. Такой осциллирующий режим, как уже отмечалось, был предложен Лыковым [14]. [c.74] Уравнения вида (11.30) были получены и в других работах [И—13 ]. Такая обработка удобна тем, что не требует определения среднего температурного напора, который трудно определить с достаточной степенью точности. [c.74] Недостатком полученных зависимостей, как и всех эмпирических соотношений, является их применимость только в условиях проведения экспериментов. Поэтому далее будут рассмотрены методы экспериментального получения кинетических кривых, которые могут быть использованы для расчета промышленных аппаратов при известном для них распределении материала по времени пребывания. [c.74] Вернуться к основной статье