Глава 06. Особенности конвективной и кондуктивной сушки

По способу подвода энергии К высушиваемому материалу различают конвективную и кондуктивную сушку, а также суш­ку с применением энергетических полей: терморадиационную сушку, сушку с применением высокочастотных токов, сушку в акустическом поле. Конвективная сушка наблюдается при омывании тела нагретым газом, воздухом, топочными газами, пере­гретым паром и другими теплоносителями, имеющими темпера­туру, отличную от температуры тела. Унос паров влаги осуще­ствляется сушильным агентом.

Одним из наиболее широко применимых методов является кондуктивная сушка. Кондуктивной называется сушка материа­ла на нагретой поверхности, когда тепло, необходимое для ис­парения влаги и нагревания влажного материала, передается теплопроводностью от нагретой поверхности, а влага поглощает­ся и уносится окружающей средой.

На рис. 1.12 и 1.13 приведены кривые распределения влаго­содержаний и температур в материале при конвективном и кон­тактном методах подвода тепла в процессе сушки. В период подогрева материала происходит существенное перераспределение влаги во всем объеме, возникает градиент влагосодержании от центра к периферии и максимум влагосодержания в центре образца. При контактном методе подвода тепла (рис. 1.12) распределение влагосодержании неравномерно и несимметрично: в контактном слое у греющей поверхности влагосодержание на протяжении всего процесса минимально, в центральных слоях— максимально. У открытой поверхности влагосодержание ниже, чем в центральных слоях, но выше, чем в контактном слое. Кривые распределения влагосодержании имеют вид смещенной параболы. Максимум влагосодержании с течением времени сдвигается к внешней (открытой) поверхности материала. Температура в направлении от контактного слоя к открытой по­верхности непрерывно убывает. В центре материала температу­ра выше, чем на поверхности. Перемещение влаги к поверхности материала обусловлено градиентом температуры, градиент вла­госодержании оказывает тормозящее действие.

В отличие от контактного метода при конвективном методе (см. рис. 1.13) подвода тепла кривые распределения влагосо­держании расположены симметрично. Температура материала в центре ниже, чем на поверхности, а влажность выше. В этом случае перемещение влаги к поверхности материала обусловле­но градиентом влажности, градиент температуры оказывает тор­мозящее действие.

При конвективной сушке скорость подвода тепла к телу за­висит от гидродинамической обстановки в аппарате и парамет­ров теплоносителя. Это накладывает на практическую реализа­цию интенсивной конвектичной сушки ограничения гидродина­мического порядка (невозможность увеличения скорости тепло­носителя из-за увеличения уноса материала, его истирания и т. п.).