Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Загальні відомості




У багатьох видах речовин міститься багато води. Під час тех­нологічної обробки нерідко відбувається зволоження напівпро­дуктів виробництва. Але в готових продуктах повинна бути точно нормована кількість вологи. Вологу з матеріалів можна вилучати різними способами: механічним, фізико-хімічним і тепловим.

При механічному способі вологу віджимають на пресах або в центрифугах. У цьому випадку вилучається лише частина вологи з матеріалу.

Фізико-хімічний спосіб ґрунтується на застосуванні різних водовідбірних засобів і застосовується переважно в лабораторній практиці. Зневоджуючи засобами є сірчана кислота, хлористий кальцій та ін.

При тепловому способі вологу з матеріалу вилучають випаро­вуванням, випарюванням і конденсацією. Цей спосіб широко за­стосовується у тому випадку, коли треба максимально вилучити вологу.

Вилучення вологи з матеріалів, при якому використовують теплову енергію для її випаровування та відведення пари назива­ють сушінням. Якщо виходити з цього означення, сушіння прин­ципово не відрізняється від випарювання, але по суті воно є од­ночасно і дифузійним процесом, оскільки волога з матеріалу в навколишнє середовище переходить при поверхневому випаро­вуванні, а також у процесі її дифузії з внутрішніх шарів до по­верхні матеріалу. Розрізняють природне і штучне сушіння. Природне відбувається на відкритому повітрі без штучного нагрівання і без відведення сушильного агента (повітря). При­кладом природного сушіння може бути сушіння кухонної солі у відкритих морських джерелах, сушіння фруктів в країнах з тепли­ми і жаркими кліматами. Цей спосіб відрізняється значною три-

валістю сушіння, причому процес цей не регулюється і одержува­ний кінцевий матеріал ще досить вологий.

У промисловості майже всюди застосовують штучне сушін­ня, тобто сушіння нагрітим сушильним агентом (димові гази, повітря, водяна пара та ін.), який після поглинання ним вологи з матеріалу відводять за допомогою спеціальних витяжних прист­роїв (вентиляторів). Для більшості виробництв сушіння є кінце­вою стадією технологічної обробки, тому цей процес застосову­ють майже в усіх виробництвах.

Принцип дії повітряної сушарки, вологий матеріал надходить у сушильну камеру повітряної сушарки, схему якої наведено на рис. 4.31 через завантажувальний бункер 3 і за допомогою транс­портних пристроїв переміщується вздовж сушильної камери 5. Висушений матеріал видаляють через бункер б. Вентилятором 4 у калорифер 1 засмоктують холодне повітря, де воно підігрівається до певної температури, а потім проходить вздовж сушарки. Кон­тактуючи з висушуваним матеріалом, повітря поглинає з нього вологу і виходить з камери висушування. На рисунку зображено основну схему сушильного процесу, що характеризується однора­зовим використанням сушильного агента. У промисловості вико­ристовують різні варіанти сушіння і відповідно різні апарати для штучного сушіння. У деяких випадках встановлюють додатковий калорифер 2, змонтований в самій сушильній камері. Така схема дає можливість значно знизити температуру сушіння, що дуже важливо для матеріалів, які треба сушити в точно заданих пара­метрах середовища. Як і в інших процесах, розрізняють дві сторо­ни процесу сушіння — його статику і кінетику.

Статика сушіння встановлює зв'язок між початковими і кінце­вими параметрами речовин (матеріалу і сушильного агента), які бе­руть участь у процесі сушіння, на підставі рівнянь матеріального і теплового балансів. Із статики сушіння визначають зміну вмісту во­логи у матеріалі, витрату сушильного агента і витрати теплоти.

Кінетика сушіння простежує зміну вологості матеріалу у часі. Для розрахунку режимів процесу сушіння і створення конст­рукцій сушильних установок потрібне спільне вивчення статики і кінетики сушильного процесу.

Параметри вологого повітря. Як сушильний агент широко використовують нагріте повітря або суміш повітря з продуктами згоряння палива. Як правило, перед початком сушіння будь-який сушильний агент є не що інше, як суміш сухого газу з водяною парою, тобто вологий газ. Виходячи з цього вологим повітрям називають бінарну суміш сухого повітря з водяною парою. Вологе повітря (газ) характеризується вісьмома параметрами в т. ч. тиском, вологістю і ентальпією (тепловмістом).

Тиск. За законом Дальтона, тиск суміші ідеальних газів, що займають певний об'єм, дорівнює сумі парціальних тисків в усіх компонентах суміші. Відповідно до цього барометричний тиск вологого повітря дорівнюватиме

(4.36)

Де — парціальний тиск сухого повітря і водяної пари.

Стан вологого повітря визначають за 1-х діаграмою і він харак­теризується на діаграмі перетином чотирьох ліній: сталих темпера­тури t, вологовмісту х, відносної вологості та ентальпії I. Для виз­начення стану повітря достатньо знати будь-які два параметри.

За допомогою діаграми вологи повітря (1-х — діаграма) яку наведено в додатку 1, можна визначити точку роси (границю охолодженого повітря) і температуру мокрого термометра (гра­ницю охолодження вологих тіл). Точка роси для повітря даного стану визначається ізотермою, що проходить через точку перети­ну ліній заданого вологовмісту з лінією відносної вологості . Границю охолодження вологих тіл або температуру мокрого тер­мометра знаходимо, як ізотерму, що проходить через точку пере­тину ліній сталої ентальпії повітря даного стану з лінією . Лінії будуть геометричним місцем точок з незмінною температурою мокрого термометра. Ці лінії на деяких діаграмах також нанесені і йдуть трохи пологіше, ніж лінії І = const.







Дата добавления: 2015-10-12; просмотров: 606. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия