В.М.Ульянов
θ – температура материала
Минович Я.И.
фибра керамика
А 0,8 0,8
В 13,34 2,29
D 0,003 0,005
Ефремов С.С.
φ1, φ2, соотв. относительная влажность первой и второй базовых равновесных кривых сорбции
φi – искомая величина относит. равновесной влажности воздуха
Т1, Т2, Тi соотв. температуры снятия первой и второй базовых кривых равновесия и искомой кривой равновесия.
Тимонин А.С.
φ0, Т0 – относит. влажность и абс. темп-ра снятия кривой равновесия
φ1, Т1 - относит. влажность и абс. темп-ра снятия искомой кривой равновесия
Проблема поиска политермособции для большой группы мат-лов до сих пор не решена, а посему актуальна
I-X-диаграмма влажного состояния воздуха л.К.Рамзина.
В основу построения диаграммы положено уравнение состояния влажного воздуха, з-н Дальтона
Энтальпия (теплосодержание) влажного воздуха
I [кДж/кг.сух.воздуха]
Влагосодержание влажного воздуха
mn – масса паров влаги
mСВ – масса сухого воздуха в одном и том же объеме
(1)
(2)
(3)
Рп, Рсв соотв. парц. давление паров влаги и воздуха
R – универсальная газовая постоянная
Т – абсолютная температура влажного воздуха
МП, МСВ – молекулярная масса пара и сухого воздуха
Если из ур-ий (1) и (2) получить выражение влагосодержания и используя з-н Дальтона получим след. зависимость
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
При ССГ=1 кДж/кг
r0=2500 кДж/кг
СП=1,842 кДж/кг
(9)
В соответствии с ур-ем (4) на диаграмме были нанесены зависимости относит. влажности от влагосодержания воздуха. В соотв. с ур-ем (5) и (4) была нанесена линия парц. давления P=f(x). В соотв. с ур-ем (9) на диаграмме были нанесены линии постоянной энтальпии. В соотв. с ур-ем (9) на диаграмме были нанесены линии постоянных температур. На диаграмме были нанесены линии мокрого термометра.
Температура мокрого термометра – темп-ра влажного материала при адиабатическом испарении влаги с поверхности материала.
Диаграмма состояния I-X позволяет по любым двум параметрам состояния влажного воздуха найти все остальные.
Кинетика процесса сушки.
Рис. 1
I
– период падающей скорости
II – период постоянной скорости
III – период прогрева
Рис. 2
Кривая сушки – это зависимость влагосодержания (влажности) от времени С=f(τ)
Температурная кривая – это зависимость средней температуры образца от времени θ = f(τ)
При сушке мат-лов удаляется свободная влага при постоянном режиме сушке удаляется с постоянной скоростью, что соотв. отрезку ВD рис. 2. Изменение влагосодержания в этот период зависит линейно от времени, т.е. отрезок ВD на кривой сушки представляет прямую линию. В период падающей скорости удаляется связанная влага. Влагосодержание мат-лов изменяется по кривой второго или третьего порядка. Если в период пост. скорости темп-ра материала была постоянной и равнялась темп-ре мокрого термометра, то в период падающей скорости темп-ра материала постоянно растет и приближается к темп-ре сушильного агента. В период прогрева скорость сушки хар-ся резким подъемом, но этот период, как правило, составляет несколько % от общего времени сушки. Темп-ра материала в этот период также возрастет от начальной до темп-ры мокрого термометра.
Основное уравнение кинетики сушки.
mт - масса абсолютно сухого образца
mвл – масса влаги в образце
Ст – удельная теплоемкость абсолютно сухого материала
Свл – удельная теплоемкость влаги в образце
Количество тепла на нагрев
(1)
на испарение
(2)
r – удельная теплота парообразования влаги
Балансовое уравнение процесса сушки:
(3)
qs – удельный поток тепла на поверхности материала
S –поверхность образца материала
(4)
,
(5)
V – размер образца
ρт – плотность образца
Rт – характерный размер образца
Если разделить лев. и прав. части уравнения (3) на V и подставить значения величин из уравнений (4) и (5) получим:
(6)-
ур-е кинетики сушки
Т.к.
Cмок- теплоемкость мокрого тепла
(7)
(8)
– критерий
Ребиндера
показывает, какое кол-во тепла идет на
нагрев материала к кол-ву тепла пошедшего
на испарение влаги
(9)
Т.к. в период постоянной скорости нет изменений темп-ры материала величина критерия Rb равна 0