Лекция №14 Сушка. Общие сведения.

Основные свойства влажного воздуха.

Сушка – это процесс удаления влаги из материалов (в основном твердых) путем ее испарения.

Применяется с целью:

• повышения качества конечного продукта;

• предотвращения слеживаемости материала;

• удешевление транспортировки.

Осуществляют сушки с помощью сушильных агентов

В качестве сушильных агентов могут выступать:

1) Воздух

1 – Воздуходувка,

2 – Каллорифер,

3 – Сушилка,

–1– Холодный воздух,

–2– Горячий воздух.

2) Топочные газы (дымовые)

Достоинства: высокая температура, нет необходимости в калорифере,

Недостатки: возможность загрязнения высушиваемого материала примесями, содержащимися в газах.

3) Перегретый пар

4) Инертный газ (для гигроскопичных, окисляющихся на воздухе веществ).

По способу подвода тепла к высушиваемым материалам различают следующие виды сушки:

1. Конвективная (около 80% сушилок) сушильный агент и высушиваемый материал непосредственно соприкасаются.

2. Контактная (кондуктивная)

1 – Исходное вещество;

2 – Перегородка;

Недостаток: усложнение оборудования,

Достоинства: отсутствует контакт между высушиваемым веществом и сушильным агентом, что важно при сушке гигроскопичных и окисляющихся материалов или если влага является ценным компонентом.

3. Инфракрасная с помощью теплового излучения (для сушки пленочных материалов (покраска)).

4. Сушка токами высокой частоты под действием переменного электрического тока заряженные частицы, дипольные молекулы внутри материала начинают колебаться, передвигаются ,т.е. совершают механическое движение, при этом выделяется тепло, которое идет на испарение влаги.

Достоинства: Равномерность прогрева по всему объему материала.

5. Сублимационная сушка удаление влаги из материала после предварительного ее перевода в твердое состояние (замораживание).

Чаще всего используют вакуум, испарение происходит при низких температурах.

Сушка, как и выпаривание, является очень дорогим процессом (для испарения влаги, требуется много энергии), поэтому сушке должно предшествовать механическое удаление влаги (центрифугирование, отжим и др.).

Основные свойства влажного воздуха

1. Температура;

2. Удельная теплоемкость;

3. Энтальпия I;

4. Содержание влаги;

   0. абсолютная влажность а, (кг влаги/м³ возд.)

   1. относительная влажность

   2. влагосодержание х ( кг влаги/кг сух. возд.).

В технических расчетах используются графические методы расчета. Наиболее часто используется диаграмма Рамзина «I–х» диаграмма.

У словия: Р=const 745 мм рт ст (среднегодовое давление для центральных районов СССР).

Диаграмма имеет угол 135⁰ между осями, на оси ординат отложены энтальпии, а на наклонной оси абсцисс – влагосодержание х, которые для удобства спроектированы на вспомогательную ось, перпендикулярную оси ординат. На диаграмме нанесены:

1. Линии постоянного влагосодержания (синие);

2. Линии постоянной энтальпии (зеленные);

3. Линии постоянных температур, или изотермы (красные);

4. Линии постоянной относительной влажности (черные).

Рассмотрим несколько примеров

Дано: t, х

О пределить: I, φ

Дано: I, х

Определить: t, t_р – температура точки росы (т.е. та температура при которой из воздуха начинает конденсироваться часть влаги)

Дано: t, t_р

Определить: I, х, φ