ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Данилов, Новый экспериментальный метод исследования кинетики высокоскоростной комбинированной сушки из "Тепло- и массоперенос Том 4 Тепло- и массоперенос в процессах сушки " Комбинированная кондуктивно-конвективная сушка Л. I] используется в производстве различных листовых материалов целлюлозы, бумаги, картона, текстильных тканей, кожезаменителей, кровельного картона, фанерного шпона, резины и самых разнообразных продуктов химической, пиш,евой и других отраслей промышленности. Применяемые при этом сушильные устройства по своему конструктивному оформлению совершенно различны сушка на цилиндрах, лотках и дыхательных прессах, сушка на атмосферных и вакуумных вальцовых сушилках и др. [c.111] Вместе с тем тепло- и массоперенос в процессе комбинированной сушки, несмотря на то, что его изучению уделялось серьезное внимание, в силу больших трудностей экспериментального исследования, еще слабо изучен (а при высоких скоростях и температурах не исследовался). Аналитическое исследование этого вопроса представляет значительную, сложность. [c.111] В настоящем докладе приводятся в кратком изложении некоторые результаты экспериментального исследования тепло- и массообмена при кондуктивно-конвективной высокоскоростной сушке тонких волокнистых материалов. Это исследование стало возможным благодаря созданным оригинальным опытным установкам по новому методу исследования кинетики и динамики высокоскоростной комбинированной сушки. [c.111] Из рассмотрения кривых сушки, кривых изменения температуры материала в процессе сушки, скорости сушки, температурных кривых, указывающих на периодичность сушки, а также кривых распределения температур и влагосодержаний внутри материала при комбинированном и конвективном способах сушки установлены различия в кинетике и динамике процессов при этих способах сушки, не носящие принципиальный характер. [c.111] Температура греющей поверхности оказывает первостепенное влияние на длительность процесса, интенсивность массообмена, температуру материала, а следовательно, и его качество. [c.112] На рис. 1 приведена зависимость интенсивности массообмена в первом периоде сушки от температуры греющей поверхности, а влияние последней на интенсивность во втором периоде сушки аналогично предыдущему. [c.112] Температура материала при комбинированной сушке непрерывно изменяется на кондуктивном участке сушильного цикла она возрастает по кривой до максимального значения, на конвективном — падает по кривой, и так повторяется в каждом цикле. В течение первого периода сушки максимальная температура материала в циклах держится постоянной, после чего во втором периоде она возрастает, приближаясь в конце сушки к температуре греющей поверхности. [c.112] На рис. 2 представлены опытные зависимости максимальной температуры в цикле внутри материала в первом периоде от температуры греющей поверхности. [c.113] На нем же пунктиром показана та же температура при кондуктивной сушке. Как видно, температура внутри материала при комбинированной сушке значительно ииже, чем при кондуктивной. [c.113] Более выгодным представляется использование локально-соплового обдува материала воздухом с высокими параметрами ( вз выше 180° С и Увз до 80 м1сек), устанавливаемого в отдельных сушильных циклах. В этом случае локальная интенсивность массообмена возрастает в 2— 3 раза и выше. [c.113] В вакуумных сушильных устройствах весьма важным параметром является давление среды, окружающей сушимый материал, с уменьшением которого интенсивность массообмена возрастает. [c.113] Изучение влияния на процесс тепло- и масообмена времени цикла проводилось впервые в большом диапазоне его изменений от 1,8 до 0,17 сек, что соответствует, например, скорости машин для газетной бумаги от 140 до 1 460 mImuh, т. е. охватывает как уже используемые практикой скорости, так и те, которые в дальнейшем могут быть использованы. Влияние времени цикла на интенсивность массообмена при разных температурах греющей поверхности отражено на рис. 1, а также в [Л. 1]. [c.113] Зависимость интенсивности сушки от времени цикла показывает, что уменьшение времени цикла вплоть до оптимального, приводящее к росту производительности сушильного устройства, приводит также и к росту интенсивности массообмена в обоих периодах. Это означает, что повышение скорости, например, бумагоделательной машины ведет к непропорциональному увеличению числа ее сушильных цилиндров, т. е. рост скорости опережает рост числа цилиндров. С уменьшением времени цикла возникает также возможность увеличения температуры греющей поверхности без ущерба для качества материала. Это возможно из-за снижения температуры материала и уменьшения вероятности сильного расширения пара и появления в связи с этим нерелаксируе-мого избыточного давления в месте контакта, вспучивающего, а иногда и разрывающего сушимый продукт. Заметим, что, очевидно, поэтому на кривых кинетики нагрева при комбинированной сушке с малым временем цикла почти не наблюдается спада температуры в первом периоде. [c.114] На тепло- и массообмен при комбинированной сушке существенно влияет и продолжительность контакта [Л. 1], с увеличением которой длительность сушки снижается, а интенсивность массообмена увеличивается в обоих периодах. Это влияние усиливается с возрастанием температуры греющей поверхности. Весьма полезно иметь в сушильных устройствах продолжительность контакта 70—85%1 Дальнейшее ее увеличение, вызывая тяжелые условия эвакуации пара и усложняя работу вентиляционных систем, нецелесообразно. [c.114] Введенные нами время цикла и продолжительность контакта являются обобщенными, комплексными конструктивными параметрами, которые, например, в случае сушки на цилиндрах определяются через их диаметр, линейную скорость, угол обхвата цилиндра сушимым материалом, через длину материала в промежутке между цилиндрами. Выражая через эти параметры результаты исследования, можно распространить их на устройства других типоразмеров. [c.114] С уменьшением температуры греющей поверхности влияние прижатия Становится незаметным, что вполне объясняется снижением интенсивности парообразования в месте соприкосновения материала с греющей поверхностью при условиях ограниченного свободного объема. [c.114] Изложенное выше позволяет наметить основные 1пути, -по которым следует идти для интенсификации комбинированной сушки. [c.115] Последние два мероприятия позволяют при их осуществлении увеличить также температуру греющей поверхности, а при использовании умеренных температур — вообще освободиться от прижимающего материала. Кроме того, они позволяют интенсифицировать и период прогрева материала, обусловенный технологическими требованиями. [c.115] Вернуться к основной статье