1. Основи сушіння виробів.

Сушіння – процес видалення вологи з твердого матеріалу шляхом її випаровування. Вологу з матеріалів видаляють різними способами:

• Механічний спосіб полягає у відстоюванні, фільтруванні, віджиманні та центрифугуванні матеріалу. Таким способом видаляється тільки частина вологи, що не має міцного зв’язку з матеріалом.

• При фізико-хімічному способі волога поглинається гігроскопічним матеріалом. Цей спосіб частіше використовується для зневоднення газів.

• Тепловий спосіб видалення вологи, чи сушки, полягає у випаровуванні вологи з поверхні твердого вологого матеріалу при підведенні до нього теплової енергії.

Сушка є тепло-масообмінним процесом. Сушка може виконуватися на відкритому повітрі без додаткового нагрівання матеріалу, її називають природною. Сушку з підведенням додаткового тепла називають штучною. Процеси сушки та установки, що застосовуються для неї, класифікують за різними ознаками.

За способом підведення тепла розрізняють сушку:

• Конвективну, коли тепло до матеріалу від теплоносія передається конвекцією при їх безпосередньому контакті.

• Контактну, коли тепло до матеріалу підводиться теплопровідністю через стінку, що розділяє матеріал та теплоносій.

• Радіаційну, коли нагрівання матеріалу відбувається шляхом теплового випромінювання.

• Діелектричну, коли матеріал нагрівається під дією електричного поля високої частоти.

• Сублімаційну, коли при низьких температурах та глибокому вакуумі волога, що знаходиться в твердій фазі, випаровується без переходу в рідкий стан.

За тиском в робочому просторі розрізнюють атмосферні сушилки, де тиск не відрізняється від атмосферного, та вакуумні, що працюють під тиском, який значно нижче атмосферного. За характером роботи сушилки бувають періодичного та неперервного режиму роботи. За напрямом руху матеріалу та сушильного агенту розрізняють прямоточні та противопоточні сушилки. За конструктивними особливостями сушилки бувають камерні, тунельні, шахтні, стрічкові, конвеєрні.

1. Подібність фізичних явищ, процесів і апаратів. Аналогія констант і інваріант подібності.

Подібними явищами називають системи тіл, геометрично подібних один до одного, в яких протікають процеси однакової природи та в яких однойменні величини, що характеризують явища, відносяться між собою як постійні числа. Принцип виділення групи подібних явищ з класу однорідних можна зрозуміти на простому прикладі. З класу однорідних апаратів виділяють групу подібних апаратів, що відрізняються тільки масштабом. Якщо апарат і його модель геометрично подібні, то L₂=cL₁ i D₂=cD₁ ,тобто для даної пари апаратів величина масштабного множника c=const. При розгляданні будь-яких подібних технологічних процесів мають на увазі їх фізичну подібність, тобто подібність всіх фізичних величин, що характеризують дані процеси. Два подібних процесі з групи однорідних відрізняються тільки масштабом фізичних величин, тому для кожної з них існує свій множник, за допомогою якого фізичні величини одного процесу можна виразити через схожі величини другого процесу. Виділяючи з конкретного класу групу подібних процесів, розрізняють подібність між собою механічних процесів, теплопередачі, фізико-хімічних процесів і т.ін. Якщо складний технологічний процес складається з різнорідних взаємозв’язаних явищ, то розглядаються умови подібності для кожного з них. Математичне формулювання поняттю подібності можна дати у вигляді такої системи рівнянь: коефіцієнти , , , називаються константами подібності. Подібність явищ можна виразити й іншим способом – за допомогою інваріантів подібності. Для розглянутого прикладу геометричної подібності можна записати , де - інваріант геометричної подібності. Інваріанти подібності являють собою вираження величин в відносних одиницях. Потрібно розрізняти поняття константа подібності та інваріант подібності. Константа зберігає постійне значення у всіх точках системи, але вона змінюється, коли одна пара подібних явищ замінюється іншою парою тієї ж групи. Інваріант подібності, навпаки – розрізняється для різних точок, оскільки він зображує одну з величин цієї системи, що має різне чисельне значення в різних точках системи, але він не змінюється при переході від одного явища до будь-якого іншого, подібного йому. Вхідні до констант подібності однойменні величини можуть взаємно замінюватися.