Глава 07. Влияние наложения энергетических полей на процесс сушки

Среди различных способов подвода тепла в процессах суш­ки перспективным является лучистый нагрев, получивший за последние годы распространение в сушильной технике различ­ных отраслей промышленности. Основное преимущество сушки термоизлучением состоит в значительном сокращении ее дли­тельности, что обусловлено высокими коэффициентами теплооб­мена при обогреве излучением. При радиационной сушке темпе­ратурные градиенты внутри тела достигают больших значений.

При инфракрасном излучении наблюдается различие в ме­ханизмах сушки капиллярно-пористых и коллоидных тел. У кол­лоидных тел наблюдаются значительные градиенты влагосо­держании. При этом отсутствие диффузии скольжения и цирку­ляции влажного воздуха в порах тела замедляет перенос влаги из центральных слоев к поверхности. Поэтому сушка коллоид­ных тел происходит значительно медленнее, с большими гра­диентами влагосодержании, что приводит к растрескиванию и короблению [62]. Для предотвращения указанных недостатков используют метод прерывистого облучения, т. е. сочетают нагрев материала инфракрасными лучами с охлаждением его воздухом.

Несмотря на все преимущества, сушка термоизлучением име­ет ограниченную область применения и используется там, где основные теплоэнергетические показатели не имеют решающего значения по сравнению с длительностью сушки и качеством го­тового продукта.

В отличие от обычных методов сушки, для которых перенос влаги внутри тела происходит под действием градиентов вла­госодержании, температуры и общего давления, при сушке в переменном электромагнитном поле на перенос влаги влияют дополнительные термодинамические движущие силы, в качестве которых рассматриваются градиенты векторов напряженности электрического и магнитного полей. Нагрев влажного материа­ла токами высокой частоты происходит достаточно интенсивно, поэтому скорость испарения во много раз превышает скорость переноса пара внутри пористого тела.

них, действующих в системе адсорбат — адсорбент и определя­ющих энергию связи молекул.

Неоднородные электрические и магнитные поля не влияют на полный энергетический эффект смачивания. Однако скорость выделения тепла несколько возрастает, что связано с влиянием на внутренний массоперенос. При прочих равных условиях влияние неоднородных электрических и магнитных полей тем сильнее, чем больше размеры пор материала, т. е. чем меньше сопротивление внутреннему массопереносу.

В случае неоднородного электрического поля суммарный поток пара определяется выражением