Параметри вологого повітря

Сушіння

Лекція №22.

Процес сушіння − це процес видалення вологи з твердих матеріалів шляхом випаровування. Це заключний етап обробки матеріалів, для наступного транспортування і зберігання. Механічне видалення вологи (відтискання, фільтрація, центрифугування) може використовуватися на першій стадії видалення вологи, але при цьому кінцева вологість не менше 20-30%. Тому використовують сушіння при якому вологість зменшується до 0,2-0,5%. Розрізняють: природне і штучне сушіння.

В техніці найбільш поширене штучне сушіння. По способу підводу тепла до матеріалу розрізняють:

1) конвективне сушіння;

2) контактне сушіння;

3) радіаційне сушіння;

4) діелектричне сушіння;

5) сублімаційне сушіння.

Конвективне сушіння − це процес, при якому тепло до матеріалів підводиться безпосередньо гарячим повітрям, або топковими газами, які одночасно служать і транспортним засобом для виносу вологи з матеріалів.

Контактне сушіння − тепло підводиться через розділяючу перегородку.

Радіаційне сушіння − тепло підводиться інфрачервоними променями.

Діелектричне сушіння − в полі струму високої частоти.

Сублімаційне сушіння − специфічне контактне сушіння в замороженому стані при глибокому вакуумі.

На 1 спосіб − 95% від всіх методів сушіння.

При конвективному сушінні повітря одночасно виконує роль тепло і вологоносія і складається з суміші сухого повітря та водяної пари. Тому необхідно знати основні параметри, якими можна описувати зміни його стану при сушінні.

1) Абсолютна вологість повітря це кількість водяної пари, яка знаходиться в 1м³ вологого повітря - фактично це густина вологої пари.

2) Відносна вологість (степінь насичення повітря вологою) − .

Це відношення кількості пари, що є в повітрі при даних умовах, до максимальної кількості пари, яка може бути в повітрі при цих же умовах.

оскільки і то

М_п − мольна маса пари; Р_п − тиск пари; P_н –тиск пари в умовах насичення

3) Вологовміст − це кількість водяних парів, що знаходяться в повітрі по відношенню до 1кг сухого повітря.

; а добуток L x [кг.вологи/с] –використовують при складанні матеріального балансу сушіння

В − загальний тиск в системі.

tº↑ φ↓- закономірність буде спостерігатись відбуватися до t = 100 ºС

Якщо t = 100 ºС, то p_н = В і тоді і при подальшому зростанні температури (при зростанні температури більше 100º φ не залежить від температури).

4) Ентальпія (тепловміст відноситься до 1 кг сухого повітря)

при розрахунках І= С_с.п.∙tº+І_n∙х,

де С − теплоємність x− вологовміст

I=I_n х+C_с.п.∙t⁰

або після перетворень I= (1000+1,97∙10³∙x)∙t+2493∙10³x

I-X діаграма вологого повітря (діаграма Рамзіна)

Основні параметри вологого повітря можна визначити за допомогою І-х діаграми (Рамзіна)

при побудові

або

Приклади використання діаграми:

Точка 0 – лежить на перетині ізотерми і ; відповідно можна визначити х₀ і І₀

А − точка охолодження при постійному вологовмісті до стану насичення називається точкою роси. Подальше охолодження відбувається по лінії вліво до відповідної ізотерми. При цьому вологовміст буде зменшуватися

Процес теоретичного сушіння зображується по лінії постійної ентальпії.

Температура повітря зменшується, оскільки тепло витрачається на випаровування, і одночасно збільшується вологовміст

Процес адіабатичного насичення повітря вологою − це процес реального теплообміну між матеріалом і оточуючим його повітрям.

L − кількість сухого повітря; W − кількість вологи, що знаходиться в матеріалі;

t_м − температура мокрого термометра.

Звідки І₁=І₂-(х_м-х₁)∙С_в∙t_м при х₁=0 І₁=І₂-х_м∙С_в∙t_м

Останнє рівняння використовується для нанесення на діаграму ліній 1- адіабатичного насичення або або ліній мокрого термометра;

Ізотерма, що проходить через точку А − температура мокрого термометра, отримана при адіабатичному насиченні вологою повітря до (по лінії постійної температури мокрого термометра).

Дата добавления: 2014-01-07