Глава 09. Испарение влаги с поверхности материала [1,5]

Этот процесс происходит главным образом вследствие диффузии па­ра через пограничный слой воздуха у поверхности материала (внешняя диффузия). Таким путем осуществляется перенос до 90 % всей влаги; он обусловливается движущей силой - разностью концентраций или разно­стью парциальных давлений пара у поверхности материала р_м и в окру­жающей среде р_п. Помимо диффузионного потока перенос некоторого ко­личества влаги и теплоты происходит за счет движения молекул пара в по­граничном слое (мольный перенос). Наконец, перепад температур в погра­ничном слое также ускоряет перемещение молекул пара (термодиффузия). В условиях конвективной сушки, при относительно низких температурах, перенос влаги за счет термодиффузии пренебрежимо мал.

В периоде постоянной скорости влажность материала больше гигро­скопической, пар у его поверхности является насыщенным (р_м=р_п) и со­ответствует температуре мокрого  термометра t_м. В этот период происходит интенсивное поступление влаги из внутренних слоев материала к его по­верхности. Скорость поверхностного испарения влаги из материала может быть принята равной скорости испарения ее со свободной поверхности жидкости и определена согласно закону Дальтона. Поэтому уравнение вла­гоотдачи с поверхности материала имеет вид

где В - коэффициент массоотдачи (влагоотдачи).

В уравнении парциальные давления пара р_н и р_п, а также барометри­ческое давление В выражены в мм рт. ст.

Выражая коэффициент массоотдачи через диффузионный критерий Нуссельта, представим уравнение в форме

В этом уравнении D_n - коэффициент влагопроводности (для влаги, находящейся в парообразном состоянии); D_n - аналог коэффициента теп­лопроводности (находится опытным путем); L - определяющий геометри­ческий размер по направлению движения воздуха вдоль поверхности испа­рения влаги из материала.

Трудность практического использования уравнений заключается в том, что В и соответственно Nu зависят не только от основного фактора - скорости воздуха (газа), но и от  многих других: условий обтекания су­шильным агентом поверхности материала, ее формы и размеров, темпера­туры сушки и т. п.

Имеется ряд эмпирических зависимостей, с помощью которых мож­но в первом приближении рассчитать величину В.