ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перемещение влаги внутри тела из "Сушка керамических материалов и изделий" Перемещение влаги внутри материала при сушке может происходить под действием различных сил, обусловленных разностью концентраций влаги в различных точках тела, градиентом температур и градиентом избыточного давления пара в материале. На поверхности же материала происходит испарение влаги и удаление ее в окружающую среду. Внутренний массообмен (перенос влаги) неразрывно связан с внешним. [c.18] Механизм и интенсивность перемещения влаги внутри тел зависит от ряда факторов формы связи влаги с материалом, строения материала, его температуры, влажности, пористости и других свойств. Влага в материале может перемещаться как в виде жидкости, так и в виде пара. [c.18] Первый член уравнения (21) выражает перемещение влаги в виде пара и жидкости под влиянием градиента влажности. Знак минус поставлен потому, что влага убывает в направлении ее движения. При этом перенос влаги в виде жидкости происходит под действием диффузионно-осмотических и капиллярных сил. Это явление было названо А. В. Лыковым влагопроводностью (изотермической массопроводностью). Перемещение влаги в виде пара при диффузионно-эффузионном переносе названо паропроводностью (массопроводностью). [c.19] Влага в виде жидкости перемещается в теле тогда, когда его влажность выше максимальной гигроскопической, а в виде пара начинает перемещаться при влажности тела ниже максимальной гигроскопической, когда капилляры освобождаются от находящейся в них жидкости. [c.19] Коэффициент потенциалопроводности К глины и других материалов при влажности тела ниже максимальной гигроскопической (или критической влажности) зависит от влажности и температуры тела, уменьшаясь с понижением влажности и температуры тела. При влажности материала выше максимальной гигроскопической он зависит только от температуры тела, увеличиваясь с повышением последней. [c.19] Лыковым в 1934 г. и названа им термовлагопро-водностью (термической массопроводностью). Это же явление наблюдалось и практически использовалось в работах В. Н. Зимина в 1930—1931 гг, при сушке стекловаренных шамотных горшков. [c.20] Перемещение влаги в виде жидкости в направлении потока тепла в капиллярнопористых телах происходит как вследствие термодиффузии, так и вследствие уменьшения поверхностного натяжения жидкости в капиллярах с повышением температуры и за счет пузырьков защемленного воздуха (не сообщающегося с наружным воздухом и находящегося в капиллярах). Величина термоградиентного коэффициента б для глины (и других капиллярнопористых тел) зависит от ее влажности. Наибольшее значение приобретает б в экстремальной точке (примерно в первой критической точке), уменьшаясь в сторону как повышения, так и понижения влажности тела. Так, для кучинской глины, по данным А. В. Лыкова, значение 6 = 0,0006 11град при = 5%, б = = 0,00125 11град при ш=10% и 6 = 0,00076 град при ш = 20%. [c.20] Третий член уравнения (21) выражает перенос влаги (пара) в материале, обусловленный градиентом избыточного давления пара. [c.20] Молярный перенос пара наблюдается при интенсивном нагреве влажного материала, когда внутри него возникает избыточное давление пара, увеличивающееся с повышением температуры. Это явление установлено и исследовано П. Д. Лебедевым [8] при радиационной сушке и в дальнейшем Г. А. Максимовым [9] при высокочастотной сушке влажных капиллярнопористых материалов. Градиент избыточного давления пара имеет решающее значение как основной фактор переноса влаги в условиях глубинного нагрева материала от 60 до 100 С и выше. При этом происходит, видимо, не только молярный перенос влаги в виде пара, но и вытеснение влаги по капиллярам (в виде жидкости) к поверхности материала. [c.20] ХЮ- м ч-атм, а для кварцевого песка значение его в 30—40 раз больше. [c.21] На основании изложенного видно, что чем выше температура и влажность тела, а также избыточное давление пара внутри его, тем интенсивнее происходит перемещение влаги в теле, а значит, большей может быть и скорость сушки. [c.21] Рассмотрим перемещение влаги в глиняной пластине в период постоянной скорости сушки, когда удаляется свободная влага (т. е. слабосвязанная с материалом усадочная влага) в виде жидкости и влажность тела выше критической (максимальной гигроскопической). Принимаем, что температурный градиент по толщине материала равен нулю Д/ = 0. При этом влага распределяется по толщине пластины 5 по закону параболы (см. рис. 7), а количество влаги, подводимое изнутри к поверхности пластины, сохраняется постоянным и равным количеству влаги, удаляемой с поверхности пластины в окружающую среду. [c.21] На рис. 4, по данным А. В. Лыкова, представлена зависимость коэффициента потенциалопроводности [2] глины от температуры для периода постоянной скорости сушки. [c.22] Примечание. Для оценки значения К следует учесть, что Уо лежит в пределах 1600—1800 кг/м . [c.22] В °С (рекомендуется пользоваться формулой в пределах от 30 до 60°С). [c.23] Значение коэффициента потенциалопроводности К для иных масс и исходного сырья даны в табл. 1. [c.23] Как известно, технологические свойства материала во многом зависят от вида и формы связи влаги с веществом. [c.24] Вернуться к основной статье