Лабораторный практикум по курсу "Процессы и аппараты". Часть 2. Массообменные процессы. Николаев Г.И - 27 стр.

газа в окружающий воздух. В материале возникает градиент концентрации влаги, и она
начинает перемещаться из внутренних слоев к поверхности.
       Пока влагосодержание материала велико (обычно в начале процесса), влага,
диффундирующая из глубины слоев к наружным, будет полностью смачивать поверхность
материала. В этих условиях количество влаги, испаряющееся с единицы поверхности
материала за единицу времени, определяется скоростью, с которой влага диффундирует
через пограничный слой воздуха, насыщенного влагой. При постоянстве внешних условий
(температуры воздуха, его влагосодержания, скорости и направления движения) скорость
сушки, т.е. масса влаги, испарившаяся из единицы массы материала за единицу времени,
будет постоянной. Поэтому этот период сушки называют периодом постоянной скорости
или периодом внешней диффузии (рис.6.1, участок 1).




       Рис. 1. Зависимость скорости сушки от влагосодержания
       Поскольку в период постоянной скорости сушки материала покрыта пленкой влаги,
которая испаряется при температуре мокрого термометра, то температура высушиваемого
материала в этот период будет постоянной. Приблизительно равной температуре мокрого
термометра.
       Когда влагосодержание материала уменьшится и влаги, подводимой к наружным
слоям, будет недостаточно для полного смачивания поверхности, то сначала на ней появятся
сухие участки («островки»), а затем вся поверхность материала окажется сухой, и зона
испарения углубиться внутрь материала. С момента, когда количество влаги, подводимой к
поверхности, становится меньше того, которое могло бы испариться, скорость сушки будет
падать. Влагосодержание материала, при котором начинается период падающей скорости,
называют критическим и
       Сушку обычно заканчивают по достижении некоторого конечного влагосодержания и,
определяемого требованиями технологической практики. В пределе же конвективная сушка
может продолжаться до тех пор. Пока материал не достигает равновесного нагретого
воздуха, являющегося сушильным агентом.
       В период падающей скорости течение процесса сушки обуславливается диффузией
влаги к поверхности испарения, т.е. внутренней диффузией, скорость которой определяется
структурой материала и его температурой, но мало зависит от внешних условий (рис.6.1,
участки II , I и III).
       Непосредственно за моментом достижения критического влагосодержания наступает
период, когда сокращение смоченной поверхности (появление сухих участков) приводит к
уменьшению количества влаги, удаляемой влаги, удаляемой со всей геометрической
поверхности высушиваемого материала, т.е. к падению общей скорости сушки, хотя
скорость испарения влаги со смоченной части поверхности не изменяется. В течение этого
периода скорость сушки пропорциональна содержанию влаги в материале (рис.6.1, участок
II).
       При дальнейшем уменьшении влагосодержания вся зона испарения перемещается в
глубь материала и начинается период, когда скорость сушки будет зависеть только от
скорости, с которой влага диффундирует к поверхности материала (рис.6.1, участок III). Для
различных материалов вид кривой скорости сушки в этом периоде может быть различным.
Он зависит от физической природы высушиваемого материала и от условий сушки.