9-6.3. Критерий Лебедева

В результате обработки экспериментальных данных при конвективном подводе тепла М. И. Вербой [Л. 7] были получены следующие критериальные уравнения для периода падающей скорости сушки для песка:

и для торфа:

где Lе — критерий Лебедева (Lе = W/Wк).

Введение критерия Лебедева отображает изменение интенсивности испарения в период падающей скорости сушки.

Из формул (9-6-1) и (9-6-2) следует, что интенсивность сушки влажных материалов сублимацией близка к интенсивности испарения льда при одинаковых условиях. Отсюда следует, что механизм внешнего тепло- и массообмена в обоих случаях был один и тот же. Однако другие исследования не подтверждают это заключение. По данным К. Б. Гисиной и Р. И. Шофер [Л. 10], интенсивность сублимации льда из влажных материалов выше, чем интенсивность сублимации чистого льда (рис. 9-24). Чем меньше средний радиус капилляров, тем больше интенсивность сублимации. Интенсивность сублимации коллоидного тела (желатина) — наименьшая.

В конце этого раздела приведем примерную схему кинетики процесса молекулярной сушки (рис. 9-25). В период замораживания температура материала уменьшается, переходя из области положительных температур в область отрицательных температур. Это изменение может происходить скачкообразно (рис. 9-3). Содержание воды уменьшается за счет испарения и перехода ее в лед. Часть связанной воды находится в переохлажденном виде и не замерзает. В первом периоде сушки температура тела примерно постоянна, а влагосодержание непрерывно убывает (период сублимации). После того как испаряется весь лед, температура материала быстро возрастает, приближаясь к температуре окружающей среды (рис. 9-25), а влагосодержание непрерывно падает (второй период сушки). В этом периоде происходит десорбция связанной влаги. Эта схема является приближенной и справедливой для бесконечно медленной сушки, когда перепады температуры в теле ничтожно малы.