Глава 11. Продолжительность сушки [1,5]

Продолжительность сушки, или необходимое время, за которое бу­дет достигнуто требуемое конечное влагосодержание, определяется кине­тикой сушки в конкретных условиях. При этом кинетическую кривую сушки описывают приближенными методами или, усредняя по объему уравнения динамики, в конкретных формах, решение которых описывают поля влагосодержаний и температур во влажном теле.

Последний - теоретический метод разработан для частиц, имеющих форму симметричной пластины, бесконечного цилиндра и сферы, что дос­таточно редко встречается на практике. Кроме того, входящие в конечные уравнения величины (например, коэффициент эффективной диффузии) трудноопределимы. Поэтому в практике чаще используют методы, осно­ванные на аппроксимации кривой сушки.

Приближенные методы расчета основаны на анализе кинетики суш­ки. Пользуясь законами сохранения энергии и массы вещества, можно установить взаимосвязь средних интегральных значении влагосодержания w и температуры тела 0 с интенсивностями тепло- и массообмена, а следова­тельно, и со скоростью сушки  в виде уравнения баланса теплоты.

Теплота q, подводимая к телу, затрачивается на испарение влаги и нагревание тела. Если общая поверхность влажного тела равна S, масса влаги W, масса сухого тела G_c, теплоемкости влаги и сухого тела соответ­ственно c_w и с_с, то количество теплоты, необходимой для нагрева тела в единицу времени, будет равно

Количество теплоты, затраченное на испарение влаги,

где r - удельная теплота парообразования.

Количество теплоты q, идущей на нагревание тела и испарение вла­ги, равно количеству подведенной теплоты в единицу времени по всей по­верхности тела S. Тогда средний удельный поток теплоты на единицу по­верхности тела будет определяться по формуле

где q - удельный тепловой поток.

Суммируя уравнения (1.53) и(1.54) и приравнивая все это к (1.55), будем иметь