7-2.4. Основной перенос влаги в условиях контактной сушки

Чтобы оценить влияние механизма внутреннего парообразования и переноса пара на интенсивность сушки в первом периоде, введем критерий ε' по соотношению *

* Необходимо отметить, что критерий ε' нетождествен критерию фазового превращения ε.

Критерий ε' определяет долю потока тепла, переносимого паром, который образовался в слоях материала у греющей поверхности, в общем потоке тепла, подводимого к поверхности материала.

Сопоставление величин q и λdt/dn показывает, что поток тепла, обусловленный теплопроводностью, значительно меньше общего потока тепла. Следовательно, механизм теплопроводности не может обеспечить передачу тепла в количестве q и она осуществляется в значительной степени переносом массы, пара.

Таким образом, перенос тепла внутри материала перемещающимся паром является решающим в процессе контактной сушки тонких капиллярнопористых тел.

На рис. 7-9 приведена зависимость ε' = f (tгр) для отливок четырех различных толщин, из которой видно, что с ростом tгр величина увеличивается. Изменение ε' происходит весьма неравномерно. Так, увеличение температуры греющей поверхности от 75 до 98° С ведет к значительному возрастанию ε' (для отливок 0,72 мм е' возросло от 0,30 до 0,55, для отливок 0,43 мм — от 0,44 до 0,63), тогда как изменение tгр от 98 до 140° С приводит лишь к незначительному росту ε' (для отливок 0,72 мм ε' возросло от 0,55 до 0,59, а для отливок 0,43 мм — от 0,63 до 0,67).

Такой характер изменения величины ε' указывает на то, что механизм переноса влаги и тепла меняется с изменением tгр. Видимо при низких температурах tгр (до 60° С) величина ε' близка к нулю, т. е. интенсивность сушки в первом периоде целиком определяется испарением влаги со свободной поверхности материала и из слоев, прилегающих к ней. Дальнейшее повышение температуры tгр вызывает изменение в механизме процесса сушки, при котором все большее влияние оказывает на величину интенсивности сушки плотность потока пара, перемещающегося внутри материала. При tгр выше 100° С действует вполне развитый механизм внутреннего парообразования и переноса пара, вследствие чего величина ε' при этих максимальна и ее изменение при повышении tгр невелико.

Из рис. 7-9 видно, что в зависимости от толщины отливок ε' изменяется, увеличиваясь с уменьшением толщины. При tгр = 120° С имеем следующую зависимость ε' от h: