Счетчики
Яндекс.Метрика

Тепло- и влагообмен в процессе сушки зерна (часть 2)

Кинетика сушки зерна. Сушка – процесс нестационарный, т. е. и влажность, и температура, и скорость обезвоживания зерна изменяются во времени. Для изучения особенностей этих изменений и характера процесса сушки пользуются графическими зависимостями, построенными по экспериментальным данным в соответствующих координатах.
График изменения влажности зерна w во времени при определенных постоянных параметрах (t = const, φ = const, ν = const) агента сушки носит название кривых сушки и строится в координатах wc — τ. На рисунке 97 приведена кривая сушки зерна как типичного представителя коллоидных капиллярно-пористых тел.
Тепло- и влагообмен в процессе сушки зерна (часть 2)

В начале процесса влажность зерна снижается незначительно за счет испарения поверхностной влаги, что изображается плавным участком К0К1 на кривой сушки. Затем испарение влаги из зерна все более усиливается за счет повышения интенсивности внутреннего тепло- и влагопереноса, что на графике изображается прямолинейным отрезком КХК2 (I период) до так называемой критической точки (К2), определяемой некоторым критическим значением влажности (I период сушки), после достижения которого наступает падение интенсивности сушки. С этого момента времени и до конца процесса влажность зерна постепенно снижается по убывающей линии К2К3 (II период сушки), приближаясь к равновесной влажности, по достижении которой сушка прекращается.
График, изображающий изменение влажности зерна в единицу времени (N = dwc/dτ) в координатах N — wс (рис. 98), называется кривыми скорости сушки. Его строят методом графического дифференцирования по кривым сушки.
Тепло- и влагообмен в процессе сушки зерна (часть 2)

В начале процесса скорость сушки увеличивается от 0 до определенного максимального значения и в интервале К1К2, т. е. на протяжении первого периода, она постоянна, поэтому его называют периодом постоянной скорости сушки. Затем начиная с критической точки на протяжении всего II периода скорость сушки постепенно падает до нуля. Поэтому второй период называют периодом падающей (убывающей) скорости сушки.
Графики, характеризующие изменение температуры зерна в процессе сушки, строят в координатах θ — wc или θ — τ (рис. 99). В начале сушки температура зерна быстро повышается до определенной температуры, близкой к температуре мокрого термометра, на уровне которой остается постоянной на всем протяжении первого периода сушки. Это свидетельство того, что вся теплота, сообщаемая зерну, расходуется на испарение. Начиная с критической точки К2 температура зерна повышается, приближаясь к концу процесса к температуре агента сушки.
Тепло- и влагообмен в процессе сушки зерна (часть 2)

Таким образом, процесс сушки можно разделить на два значительно друг от друга отличающихся периода: I период сушки характеризуется постоянством как скорости сушки, так и температуры зерна, а II падающей скоростью сушки и повышающейся температурой зерна.
Интенсивность испарения влаги в I периоде пропорциональна разности парциальных давлений на поверхности зерна и в сушильной среде и определяется условиями внешнего тепло- и влагообмена. По мере дальнейшей сушки интенсивность внутреннего влагопереноса начинает постепенно снижаться в связи с удалением из зерна более прочно связанной влаги. Все это находит отражение в углублении зоны испарения и непрерывном повышении температуры зерна во II периоде сушки.