procesele de schimb de umiditate în timpul uscării - studopediya
Uscarea termică - este un proces termofizice și fizico-chimice complexe, în care transferul de căldură și de masă între suprafața materialului care se usucă și mediul gazos înconjurător. Uscarea materialului umed poate fi reprezentată prin două procese majore: transportul căldurii și umidității în interiorul materialului la suprafața de evaporare și transferul de masă al substanțelor (p) de la suprafața materialului pentru mediu. Acest proces are loc datorită diferenței de presiune de vapori de apă la suprafața materialului de a fi uscat și mediul înconjurător, precum și diferența de temperatură dintre suprafața și în interiorul materialului.
Procesul de uscare continuă de material umed după cum urmează. Sub efectul aport de căldură de pe suprafața filmului de material format de abur. Dacă această presiune a vaporilor (Pm) mai mare decât presiunea de vapori de apă din mediul înconjurător (rv.p), difuzia vaporilor va avea loc în mediu (aer) și umezeala vor fi îndepărtate de pe suprafața materialului. Când acest conținut de umiditate la suprafață scade și începe mișcarea umezelii din interior spre straturile de suprafață.
In evaporarea umezelii din suprafața umidității în interiorul materialului decât la suprafața sa, iar acest gradient de umiditate pe unitatea de lungime a lungul normală la suprafață, se numește gradientul de umiditate Dw. Acest gradient determină viteza de mișcare a umidității la suprafața materialului. În prezența gradientului de umiditate în materialul începe migrația umezelii, ceea ce se numește conductivitatea umezelii.
Procesul de transfer de umiditate porozitatea este definită în interiorul materialului, formează datorită umezelii caracteristici solide și termice. In interiorul materialului umed apă se mișcă în formă lichidă (sub acțiunea osmotic și forțe capilare) și abur (sub influența forțelor difuze).
umiditate iw densitate de flux, kg / m2 h - este masa umidității, să se deplaseze în interiorul materialului pe unitatea de timp pe unitatea de suprafață se determină din expresia
în care kV - umiditate coeficient de permeabilitate, m 2 / h;
DC - uscat densitatea materialului, kg / m3;
Dw - gradient de umiditate, m -1. Deoarece umiditatea internă a straturilor de material este mai mare decât gradientul de umiditate de suprafață este luată cu semnul minus.
Datorită încălzirii migrării umidității materialului se produce, de asemenea, în timpul uscării datorită unui gradient de temperatură, atunci când umiditatea este transferat din straturile mai calde în mai puțin încălzită. umiditate densitatea de flux ea. depinde de gradientul de temperatură se determină din expresia
unde - umiditate densitatea fluxului sub influența diferenței de temperatură, kg / m2 · h;
kt - coeficientul de căldură și de umiditate, 1 / ° C;
Dt - gradient de temperatură, ° C / m.
Debitul total de umiditate cu umiditate și căldură și umiditate voință
Când uscarea de gradient de temperatură de materiale umede are o valoare relativ mică și fluxul de umiditate cauzate de căldură și de umiditate, poate fi neglijată. În acest caz, transferul de umiditate este determinată în principal numai de conductivitatea hidraulică.
In timpul procesului de uscare elimină numai umezeala, asociată cu un material mecanic și fizico-chimic. Tehnica de uscare distinge uscarea materialului conținut în excesul fără umezeală, apă-absorbant și echilibrul.
Excesul de umiditate - este suma umiditate liberă și parțial higroscopic, care poate fi îndepărtată din materialul prin evaporare sub parametrii datelor de proces de uscare și date parametrii agentului de uscare.
umiditate Equilibrium (wravn) - este acea parte din umiditatea higroscopic care nu este îndepărtat din materialul în aceste condiții de uscare. Reprezintă diferența dintre umiditatea totală și excesul.
În funcție de parametrii agentului de uscare - gaz sau aer și umiditate al materialului uscat (w) - în uscarea materialului de schimb de umiditate ca urmare a proceselor poate avea loc: 1) uscare; 2) desorbție; 3) sorbție.
Uscarea - evaporarea umezelii liberă în materialul în condițiile: materialul absorbant de umiditate este mai mare decât umiditatea maximă (w> wgigr); presiunea vaporilor de apă parțială în agentul de uscare este mai mică decât presiunea de vapori de apă la suprafața materialului rv.p <рм .
Desorbție - evaporarea porțiunii material absorbant de umiditate inclusă în exces de umiditate, în condițiile: materialul absorbant de umiditate este mai mic decât umiditatea maximă, dar încă mai mare decât echilibrul (wravn Sorbția - acest material absorbant de umiditate ambientală, care are loc chiar înainte de a ajunge la materialul maxim higroscopic, în condițiile: conținutul de umiditate mai mic decât umiditatea de echilibru (w Dependența conținutului de umiditate de echilibru al materialului asupra umidității relative la o temperatură constantă, este prezentată în Fig. 5.2.
Fig. 5.2 dependență de conținutul de umiditate la echilibru al materialului de umiditatea relativă la o temperatură constantă,
Curba numita umiditate de echilibru sorbție izoterma sau desorbția în funcție de modul în care starea de echilibru obținut prin schimb de umiditate. Izotermele desorbție apar orice material de umiditate poate fi uscat la o temperatură predeterminată și umiditatea agentului de uscare.