Внутренний перенос влаги и теплоты

Основы кинетики процесса сушки. Процесс переноса влаги из внутренних зон влажного материала в поток сушильного агента обычно рассматривают как состоящий из двух основных стадий 1) переноса из внутренних слоев к наружной поверхности материала в виде жидкой и паровой фаз 2) переноса паров от наружной поверхности в основной поток сушильного агента. Подвод теплоты в процессах термической сушки может лимитироваться скоростью его переноса от сушильного агента к наружной поверхности материала и скоростью переноса теплоты внутри влажного материала. [c.143]

Наличие уравнений, описывающих процесс, вне зависимости от возможности их рещения позволяет получать критерии подобия, которые имеют определенный физический смысл. Почленным делением отдельных слагаемых уравнений системы (2.3.3) могут быть получены безразмерные группы Fo = ax/R и Fom = = amx/R — критерии гомохронности полей температуры и потенциала переноса влаги (тепловой и массообменный критерии Фурье). Отношение этих критериев дает критерий Lu == йт/а, представляющий собой меру относительной инерционности полей потенциала переноса влаги и температуры в нестационарном процессе сушки (критерий Лыкова). Критерий Ко = Гс Дц/(с А0) есть мера отношения количеств теплоты, расходуемых на испарение влаги и на нагрев влажного материала (критерий Косо-вича). Специфическим для внутреннего тепло- и массопереноса является критерий Поснова Рп = 6Д0/Ам, который представляет собой меру отношения термоградиентного переноса влаги к переносу за счет градиента влагосодержания. Независимым параметром процесса является критерий фазового превращения е. [c.108]

Результаты аналитических решений вида (5.123), (5.124) несколько громоздки, но могут быть использованы для численных расчетов, тем более, что ряды обычно быстро сходятся для значительных времен сушки в движущемся слое. Решения предполагают известными и постоянными значения всех коэффициентов внутреннего переноса влаги и теплоты и коэффициента фазового превращения Е. [c.311]

Внутренний перенос влаги и теплоты [c.215]

Наибольшие трудности представляет анализ процессов сушки достаточно крупных частиц (обычно несколько миллиметров), когда основным для процесса сушки оказывается сопротивление внутреннему переносу теплоты и влаги в частицах. Получение аналитических решений на базе общих уравнений внутреннего тепломассообмена (5.16) при значительно изменяющихся внешних условиях здесь оказывается затруднительным. Однако на основе уравнений (5.16) разработан наиболее общий метод расчета труб-сушилок с использованием степенных аппроксимаций нестационарных полей влагосодержания и температуры внутри сферических частиц влажного материала [c.314]

Внутренний тепломассоперенос в капиллярно-пористых влажных материалах может быть описан системой дифференциальных уравнений второго порядка, в основу которых положены линейные градиентные законы переноса теплоты, влаги и избыточного давления, возникающего вследствие испарения влаги внутри капиллярно-пористой структуры материала [11- [c.144]

Анализ непрерывных процессов сушки материалов в условиях изменяющихся параметров сушильного агента при кинетике сушки, зависящей от внутреннего сопротивления влагопереносу, оказывается значительно более сложным, поскольку процессы переноса влаги и теплоты внутри капиллярно-пористых материалов весьма инерционны по отношению к изменению параметров сушильного агента. Вследствие этого поля влагосодержания и температуры внутри влажного материала не успевают перестраиваться в соответствии с изменением температуры и влагосодержания сушильного агента по длине сушильного аппарата. Более того, даже в тех случаях, когда параметры сушильного агента, с которым контактирует материал, можно полагать постоянными, оказывается необходимым учитывать эксперимен- [c.588]

В процессах сушки во взвешенном слое высота слоя обычно значительно превышает высоту активной зоны Н > к ), поэтому при удалении влаги с поверхности частиц задача всегда является балансовой, т. е. процесс определяется скоростью подвода теплоты к материалу. В пневмосушилках в этом случае лимитирующей стадией может быть перенос влаги и теплоты на границе частицы, т. е. имеет место внешняя задача. И, наконец, в случае пористых материалов, особенно при глубокой их сушке, процесс может проходить в условиях внутренней или сложной задач переноса. [c.62]

Основой анализа являются уравнения внутреннего тепломассопереноса, записываемые для случая, когда фильтрационным переносом влаги и теплоты внутри капиллярно-пористых частиц можно пренебречь [c.83]

Известно разделение, согласно которому случаи, когда лимитирующей стадией является тепло- и массообмен между частицами и газом, относят к так называемой внешней задаче если лимитирующим является сопротивление материала к переносу влаги, задачу называют внутренней. Возможны смешанные варианты, когда скорость внешнего теплообмена сопоставима с внутренним тепло- и массопереносом процессы, интенсификация которых ограничена количеством теплоты, вносимой в данных условиях в систему, принято называть балансовыми. [c.33]

Расчет для материалов с небольшим внутренним сопротивлением переносу теплоты и массы. Сушка таких материалов протекает при малых значениях критерия Био (практически В1 < 1), когда градиентами температуры и влажности внутри тела в первом приближении можно пренебречь. Сюда можно отнести сушку тонких листовых материалов (ткань, бумага, кожа), волокнистых продуктов (вата, хлопок, пенька) и различных дисперсных материалов, высушиваемых в ленточных, барабанных, распылительных и других сушилках. Однако следует заметить, что в каждом конкретном случае необходимо учитывать влияние на условия процесса форм связи влаги с материалом и режима сушки. [c.250]

Согласно современным представлениям сушка влажных материалов является комплексным процессом, состоящим из переноса тепла и влаги внутри материала (внутренний тепло- и массоперенос) и обмена энергией (теплотой) и массой (влагой) между поверхностью влажного тела и окружающей средой (внешний тепло- и мас-сообмен) [18]. [c.17]

Совокупность взаимообусловленных изменений влагосодержания и температуры частиц материала и сушильного агента формулируется в виде замкнутой системы дифференциальных уравнений внутреннего тепломассопереноса и граничных условий тепло- и массоотдачи между потоком сушильного агента и поверхностью влажных частиц, причем изменение потенциалов переноса в сушильном агенте в явном виде входит в уравнения граничных условий. Связь между текущими значениями потенциалов в сушильном агенте и усредненными по внутренней координате частицы значениями ее влагосодержания и температуры определяется балансовыми уравнениями по влаге и по теплоте. [c.83]

Для сравнительно крупных частиц (диаметром несколько миллиметров) с малой внутренней массопроводностью лимитирующим фактором обычно является перенос теплоты и влаги внутри частиц. При достаточно высоком псевдоожиженном слое, однако, потенциал сушильного агента может быть использован практически полностью и в случае крупных малотеплопроводных частиц. Разграничение внутренней и балансовой задач возможно проводить по значению комплекса параметров, который представляет собой отношение количества теплоты, подводимого в псевдоожиженный слой с сушильным агентом, к количеству теплоты, передаваемому внутрь частиц теплопроводностью сры>/[кт (1 — [c.178]

Возможность получения аналитического решения [20] требует линеаризации зависимости равновесного влагосодержания материала /) и давления насыщенных паров влаги при температуре мокрого термометра от влагосодержания сушильного агента х). Дополнительно полагается, что переносом влаги внутри частиц вследствие градиента телшературы можно пренебречь (5 = 0), а испарение влаги можно считать происходящим 1Х)лько на иоверхности частиц Е 0), что означает равномерное распределение температуры внутри частиц. Получаемые решения имеют довольно громоздкую форму бесконечных рядов, которые, впрочем, быстро сходятся при значительных временах пребывания частиц в прямо- и противоточном аппарате с движущимся слоем дисперсного материала. Использование такого рода решений полагает известными и неизменными значения критерия КЬ и всех коэффщиен-тов внутреннего переноса влаги и теплоты, входящих в уравнения (12.2.1.3) и в соответствующие граничные условия к этим уравнениям. [c.224]

Количественным фактором, позволяющим определить задачу переноса влаги и теплоты, является критерий Био. При сравнительно больших значениях числа Био (В 20) условия массообмена в большей мере определяются свойствами материала (внутренняя задача), а влияние внешних факторов на процесс незначительно, что представляет серьезные трудности для интенсификации сушки. Такая задача характерна для материалов, имеющих ультрамикропо-ры, влага в которых перемещается в результате твердофазной диффузии (гранулированные полиамиды, полиэфиры, полипропилен и др.). [c.242]

При сушке окисляющихся, взрывоопасных или выделяющих вредные пары материалов внутри сушильного шкафа создается разрежение (вакуум) за счет конденсации выделяющихся из влажного материала паров в отдельном конденсаторе. Создаваемое в сушильной камере разрежение одновременно интенсифицирует кинетику сушки материала, происходящую здесь, как правило, в периоде убывающей скорости с преобладанием внутреннего сопротивления переносу влаги. Интенсивность передачи теплоты в сушильных шкафах, если отсутствует механическое перемешивание высу- [c.244]

Наличие уравнений, описывающих процесс, вне зависимости от возможности их решения позволяет получать критерии подобия, которые имеют определенный физический смысл. Почленным делением отдельных слагаемых уравнений системы (1.16) могут быть получены безразмерные группы Fo — ax/R и Fom = amx/ — критерии гомохронности полей температуры и потенциала переноса влаги (тепловой и массообменный критерии Фурье). Отношение этих критериев дает критерий Lu = ат/а, представляющий меру относительной инерционности полей потенциала переноса влаги и температуры в нестационарном процессе сушки (критерий Лыкова). Критерий Ко = ГсАм/(сА0) есть мера отношения количеств теплоты, расходуемых на испарение влаги и на нагрев влажного материала (критерий Коссовича). Специфическим для внутреннего [c.9]

Имеется попытка использования уравнений тепло- и массопереноса для расчета процесса сушки монодисперсных сферических изотрбпных частиц. Модель внутреннего переноса теплоты и влаги считается [4] соответствующей углублению зоны испарения влаги внутрь частицы. Коэффициент фазового превращения полагается равным единице, а теплофизические коэффициенты переноса массы и теплоты внутри влажного материала (а, а , с, б, Гс) считаются неизменными и соответствующими средним значениям влагосодержания и температуры материала. [c.132]