Первый период сушки

В первом периоде удаляется т.н. поверхностная влага и процесс сушки аналогичен процессу испарения влаги со свободной поверхности при

одинаковых условиях. Схема испарения показана на рис. 181.

Рис. 181. Схема испарения влаги в первом периоде сушки.

Считается, что парциальное давление водяного пара в погранич­ном слое над поверхностью влаги достигает насыщения, т.е.

Р_м=Р_н

Тогда движущая сила по Дальтону

Р= Р_н-Р_п

В первом периоде cушка рассматривается как тепломассообменный процесс. Дифференциальное уравнение массоотдачи

/156/

где - коэффициент массоотдачи, кг/ м² .с.Па .

Более удобно использовать влагосодержание воздуха

/157/

Количество испаренной влаги прямо пропорционально количеству подведенного тепла из воздуха.

Дифференциальное уравнение теплоотдачи

/158/

интегральные уравнения для /157, 158/

, кг /157а/

, кДж /158а/

Зависимости /157а , 158а/ позволяют рассчитать и Для определения коэффициентов скорости и применяют критериальные уравнения /В.Ф. Фролов. Моделирование сушки дисперсных материалов. -Л. :Химия, 1987.-208 с., с.6/

/159/

/160/

где ; - критерии Нуссельта,

; - критерии Прандтля,

- критерий Гухмана,

- критерий Рейнольдса,

- температуры сухого и мокрого термометра,

- коэффициент диффузии,

- характерный линейный параметр.

Для определения средней разности температур и влагосодержаний воздуха применяется диаграмма Рамзина /рис. 182/

Рис. 182. Определение параметров воздуха для первого периода

сушка.

Средняя разность температур /рис. 183/

Рис. 183. К определению средней разности температур.

Средняя разность влагосодержаний воздуха /рис. 184/.

Рис. 184. К определению средней разности влагосодержаний воздуха.

Основная масса влаги удаляется в первом периоде сушки. Удаление поверхностной влаги не влияет на качество материала и не зависит от его свойств. Материал экранирован влагой и не боится перегрева, его температура остается неизменной / Q_м =const /. Поэтому интенсификация прогресса сушки осуществляется в основном в первом периоде.

Пути интенсификации.

1. Увеличение температуры сушильного агента / t_с и t_ср /.

2. Уменьшение относительной влажности сушильного агента

/ увеличе­ние d_ср /.

3. Увеличение скорости сушильного агента / увеличение /.

4. Увеличение поверхности контакта фаз F / измельчение, раздробление материала /.

Этим условиям в наибольшей степени отвечают высокоинтенсивные конвективные сушилки:

1. Пневматические,

2. Распылительные,

3. Аэрофонтанные,

4. Кипящего слоя,

5. Циклонные.

Конструкции некоторых сушилок представлены на рис. 185 - 194

/данные М-ТИ/.