Глава 05. Кривые сушки, скорость и продолжительность сушки

Процесс сушки заключается в том, что влагосодержание в каждой точке влажного тела стремится к равновесному U_v. Обычно считают, что в начальный момент времени (т=0) вла­госодержание всех точек тела одинаково и равно U_H,Рассмот­рим изменение во времени среднего по объему влагосодержа­ния тела U,т. е. U=U(x),или кривую кинетики сушки. Теоре­тически влагосодержание тела достигнет минимального, пре­дельного значения U_vза бесконечно большой промежуток вре­мени; поэтому можно записать

Кривую кинетики сушки можно разделить на три участка: прогрева, постоянной скорости (первый период), падающей ско­рости (второй период). В период прогрева подводимое к телу тепло расходуется на прогрев материала от начальной темпе­ратуры 0_Н до температуры мокрого термометра 0_м.т (или адиа­батического испарения жидкости) и на испарение влаги. Пе­риод прогрева обычно незначителен по сравнению с другим периодами сушки. Скорость сушки в этот период возрастает обычно от нуля до значения скорости в первый период сушки N.

Рассмотрим тепловой баланс влажного тела в период про­грева. Тепло Q, подводимое к нему, идет на нагрев тела и жид­кости Q_H; часть тепла в виде образовавшегося пара уходит от тела Q_Hcn (это тепло весьма близко к теплоте, пошедшей на испарение влаги в теле). Можно записать неравенство: Q>Q_исп. Так как влажное тело нагревается и его температу­ра 6 растет, приток тепла к телу Q, обусловленный разностью температур (t_c—0), уменьшается. Между тем, давление пара над поверхностью тела увеличивается (так как увеличивается температура тела), и расход тепла Q_исп также увеличивается. В конце концов наступает момент, когда выполняется равенст­во; Q = Q_исп, т. е. приток тепла равен его расходу. При этом дальнейший рост температуры тела невозможен (пока, конеч­но, не начнет уменьшаться расход Q_исп). Температура тела ста­новится постоянной и равной температуре мокрого термометра 0_м.т.

В работе [150] кинетика сушки в период прогрева аппрок­симируется уравнением

Согласно уравнению (1.72), скорость сушки по абсолютной величине изменяется от нуля до значения скорости сушки в пер­вый период N. Тепловой баланс для тела можно записать как