Державна служба України з надзвичайних ситуацій

ЛЬВІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БЕЗПЕКИ ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

Дисципліна “Пожежна профілактика технологічних процесів”

Змістовий модуль 3. Пожежна профілактика технологічних процесів

Тема 3.6. Пожежна безпека процесів сушіння.

Л Е К Ц І Я

Тема 3.6.1. Пожежна безпека процесів cушіння.

для підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційного рівня

бакалавр із напряму 6.170203 “Пожежна безпека”

денна форма навчання

IV курс

Львів-2013

Мiсце проведення: за розкладом.

Час: 2 години.

Матерiальне забезпечення: 1. Мультимедійний проектор.

2. Слайди.

Мета лекції:

1.Навчальна мета: Вивчити види та конструкції сушарок, їх пожежну небезпеку. Показати важливість вивчення пожежної небезпеки процесів сушіння в системі профілактики пожеж та загорянь на виробництві.

2.Виховна: Показати значення вивчення пожежної небезпеки процесів сушіння та заходів профілактики при аналізі рівня пожежної небезпеки та системи протипожежного захисту виробництв. Виховувати у курсантів та студентів відповідальність за вибрану професію, підвищувати активність щодо отримання глибоких знань з дисципліни, виховувати дисципліну.

3. Розвиваюча: Розвиток у курсантів навичок самостійної роботи з нормативними документами.

Основна література:

1. Конституція України.

2. Кодекс цивільного захисту України.

3. Клубань В.С., Петров А.П., Рябиков В.С. Пожарная безопасность предприятий промышленности и агропромышленного комплекса.- М.: Стройиздат, 1987.- 477 с.

4. ГОСТ 12.1.004 -91. ССБП. Пожарная безопасность.

5. ДСТУ 2272-06. Пожежна безпека. Терміни та визначення.

6. Національна доповідь про стан техногенної та природної безпеки в Україні.

7. Правила пожежної безпеки в Україні.

План лекції

1. Характеристика процесу сушіння.

2. Види сушарок, їх основні конструктивні елементи та пожежна безпека.

3. Протипожежні заходи при сушінні лакофарбувальних матеріалів

1. Характеристика процесу сушіння.

Сушінням називається тепловий процес вилучення вологи з твердих матеріалів шляхом її випаровування і відведення парів, які утворюються.

Cушіння матеріалів можна здійснювати природним і штучним способом.

Природна сушка являє собою процес, при якому сушильний агент (повітря), який поглинув пари вологи, відводиться з зони матеріалу, що сушиться без штучних заходів (сушіння зерна, сіна, деревини). ЇЇ здійснюють на відкритому повітрі під навісом чи в спеціальних приміщеннях в звичайному природному середовищі при нормальній температурі, які відбуваються протягом тривалого часу (від 24 до 48 год і більше), тому в сучасних виробництвах застосовуються рідко;

Штучна сушка – процес, при якому сушильний агент, який поглинув пари вологи, відводиться штучним способом з допомогою вентиляторів, димососів, витяжних труб та інших пристроїв. Її здійснюють в спеціальних пристроях – сушарках при підвищеній температурі.

Вологу можна вилучити з матеріалів і механічними способами, наприклад витискуванням, відстоюванням, центрифугуванням. Однак, більш повне вилучення вологи досягається при тепловому сушінні.

Хімічна сушка. Цей спосіб заснований на хімічній взаємодії парів двохлористої сірки зі складовими фарб і лаків. Це дуже швидкісна сушка, але вона не знайшла широкого застосування.

Під вологою розуміють будь–яку рідину (горючу і негорючу), що знаходяться в даному матеріалі. Кількість вологи, що виражається у відсотках, називається вологістю матеріалу.

Вологість може бути виражена:

• за відношенням до загальної маси матеріалу (включаючи і ту, що знаходиться в ньому вологу):

,

де W - відносна вологість;

• за відношенням до маси до маси абсолютно сухої речовини,

,

де W^с– вологовміст.

За фізичною суттю сушка є складним дифузійним процесом, швидкість якого визначається швидкістю дифузії вологи з глибини матеріалу, що висушується, у навколишнє середовище. Вилучення вологи при сушінні зводиться до переміщення вологи з об’єму матеріалу до поверхні і перенесення її з поверхні матеріалу в навколишнє середовище.

Швидкість сушки визначається зменшенням вологи матеріалу на деякий безконечно малий проміжок часу, тобто виражається відношенням:

Для даного матеріалу (при певній вологості) швидкість сушіння буде виражатись тангенсом кута нахилу дотичної, яка проведена до точки кривої, що відповідає за вологість матеріалу. В загальному випадку крива має декілька ділянок, що відповідають різним періодам. В початковий період (ділянка АВ) матеріал прогрівається, збільшується інтенсивність випаровування, вологість зменшується. В цей період температура поверхні матеріалу t_м підвищується до температури мокрого термометра t_м.т. Швидкість сушки зростає і з кінця прогріву досягає максимальної величини ( в точці В). Після точки В (до точки С) вміст вологи зменшується за лінійним законом. При цьому температури на поверхні і в глибині зразка рівні температурі мокрого термометра (t_м=t_ц=t_м.т.=const) і залишаються незмінними. Швидкість сушки постійна. Період ВС називається першим періодом сушки. Він характеризується постійним коефіццієнтом теплообміну і постійною кривою сушки. Перший період продовжується до критичного вологовмісту, який характеризується точкою С. Починаючи з цього моменту, температура поверхні матеріалу збільшується протягом часу , а швидкість сушки зменшується (крива СД). Сушка закінчується при досягненні рівноважної вологості матеріалу, яка є граничною, до якої можна висушити матеріал даним теплоносієм. Період сушки СД називаається другим. Він характеризується падаючою швидкістю.

Криві швидкості сушки будують в координатах N-w^c (швидкість сушки – вологовміст матеріалу). Горизонтальна ділянка ВС відповідає періоду постійної швидкості (перший період), відрізок СД – періоду cпадної швидкості (другий період).

В перший період відбувається інтенсивне поверхневе випаровування вільної вологи. Тому швидкість велика і постійна. В точці С наступає момент, коли волога до поверхні повинна надійти з глибинних шарів і швидкість сушки визначається швидкістю внутрішньої дифузії з глибини матеріалу до його поверхні. Швидкість сушки зменшується аж до нуля при досягненні рівноважної вологи в точці Д.

Швидкість сушіння визначає інтенсивність випаровування вологи з матеріалу j, яка характеризується масою вологи G_вол., що випаровується з одиниці поверхні матеріалу за одиницю часу: , де - тривалість сушки; s – відношення об’єму матеріалу, який висушується, до його поверхні (s=V/F); ρ_о – густина абсолютно сухого матеріалу; F – поверхня випаровування.

Висновок: Таким чином, кількість вологи, що випаровується з матеріалу є нестабільною в часі в залежності від періоду сушки (І чи ІІ).