Экспериментальная установка для конвективной сушки жидких дисперсных продуктов во вспененном состоянии Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

наука без границ • № 10 (27) • 2018

технические науки

УДК 66.047

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ КОНВЕКТИВНОЙ СУШКИ ЖИДКИХ ДИСПЕРСНЫХ ПРОДУКТОВ ВО ВСПЕНЕННОМ СОСТОЯНИИ

Старых Дарья Алексеевна, студент, Иванова Анастасия Владимировна, студент, Черкаева Маргарита Юрьевна, студент, Тамбовский государственный технический университет, Тамбов, РФ

В статье представлено описание разработанной экспериментальной установки для сушки жидких дисперсных продуктов во вспененном состоянии. Представлен порядок проведения эксперимента, в результате которого получается термограмма и кривая сушки исследуемого продукта. Даны рекомендации по проведению экспериментальных исследований по сушке жидкого пластификатора бетона.

Ключевые слова: сушилка; пена; жидкость; кинетика; пенообразование.

EXPERIMENTAL SETUP FOR CONVECTIVE DRYING OF LIQUID DISPERSED

PRODUCTS IN FOAMED STATE

Staryh Dar'ya Alekseevna, a student Ivanova Anastasiya Vladimirovna, a student Cherkaeva Margarita Yur'evna, a student, TSTU, Tambov, Russia

The article presents a description of the developed experimental setup for drying liquid dispersed products in the foamed state. The order of the experiment, which results in a thermogram and drying curve of the product under study, is presented. Recommendations for experimental studies on drying of the liquid plasticizer of concrete are given. Keywords: dryer; foam; liquid; kinetics; foaming.

Для цитирования: Старых Д. А., Иванова А. В., Черкаева М. Ю. Экспериментальная установка для конвективной сушки жидкин дисперсных продуктов во всепенном состоянии // Наука без границ. 2018. № 10 (27). С. 74-77.

В последнее время отдельный интерес у специалистов, занимающихся проблемой сушки жидких дисперсных продуктов, вызывает применение вспенивания жидкого продукта [1]. Преимущество способа сушки продуктов во вспененном состоянии заключается в том, что он обеспечивает быстрое получение полностью восстанавливающегося продукта с максимальным сохранением целевых свойств сырья [2]. По качеству вырабатываемого продукта этот способ конкурирует с сублимационной и вакуумной сушкой, но значительно дешевле их [3, 4].

Для исследования кинетики сушки жидких дисперсных продуктов во вспененном состоянии была разработана экспериментальная лабораторная установка (рис. 1). Установка создана на базе вертикальной конвективной сушилки с кипящим слоем инертных тел [5].

Она состоит из электрокалорифера 1, используемого для подогрева сушильного агента (воздуха), двух вентиляторов 2 (установленных до и после сушильной камеры). Корпус сушилки 7 используется как рабочая сушильная камера. Для визуальных наблюдений в корпус встроена ви-

деокамера 5. крышку корпуса. Заданный расход воз-

Дозирование образцов вспененно- духа устанавливается с помощью шкалы го продукта происходит через верхнюю мощности на вентиляторе [6].

Рис.1. Схема экспериментальной установки

Продукт во вспененном состоянии 4 помещается на решетку 3, соединен-ную с весами, по которым регистрируется вес образца. Взвешивание производится без выключения вентилятора, т.е. в потоке воздуха и, следовательно, можно, не нарушая условия опыта, снять кривую изменения веса образца в течение всего эксперимента - кривую сушки.

Термограмма сушки Т( Т) - температурная кривая, характеризующая средне-объемную температуру образца в течение все-

го эксперимента, снимается электронным самописцем, соединенным с термопарой 6.

Порядок выполнения эксперимента

1. После ознакомления с описанием и схемой установки включается установка:

• включается вентилятор;

• устанавливается заданный расход воздуха;

• включается электрокалорифер 1;

2. После прогрева установки до заданной температуры открывают крышку и

наука без границ • № 10 (27) • 2018

технические науки

вспененный продукт 4 с термопарой 6 помещают на решетку 3. Закрывают крышку и отсчитывают по весам начальную массу вспененного продукта.

3. В процессе сушки регистрируется масса материала и его температура. Для сушки вспененного жидкого пластификатора бетона рекомендуется производить замеры с интервалом 1 мин - 10 замеров, а затем с интервалом 3 мин - до постоянной массы образца.

При работе с жидкими продуктами во вспененном состоянии рекомендуется использование защитных перчаток и очков. При попадании добавки на кожу необходимо смыть водой с мылом. Не допускать попадания в глаза. При попадании в глаза немедленно смыть большим количеством воды, при необходимости обратиться к врачу. Добавку утилизировать согласно местным правилам, не выливать в почву, водоемы, канализацию.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пахомов А. Н., Скрипникова С. Г., Сироткин А. О., Загребнев Р. С. Исследование характера кипящего слоя в сушилке с инертными телами // Инженерный вестник Дона. 2016. Т. 40. № 1 (40). С. 13.

2. Пахомов А. Н., Васенина С. В., Бирюкова И. А., Позднышева И. Г., Комбарова Е. Ю. Некоторые кинетические особенности сушки жидких дисперсных продуктов на твердых подложках // Международный научно-исследовательский журнал. 2017. № 11-4 (65). С. 63-66.

3. Пахомова Ю. В., Коновалов В. И., Пахомов А. Н. Особенности механизма и кинетики сушки капель дисперсий (на примере сушки послеспиртовой барды) // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2011. Т. 17. № 1. С. 70-82.

4. Пахомов А. Н., Пахомова Ю. В., Ильин Е. А. Возможности самоорганизации дисперсных систем при сушке на подложке // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2012. Т. 18. № 3. С. 633-637.

5. Пахомов А. Н., Пахомова Ю. В. Сушка капель жидких дисперсных продуктов // М.: Издательство «Перо», 2013. 122 с.

6. Пахомов А. Н., Комбарова Е. Ю., Позднышева И. Г. Визуализация процесса формирования фонтанирующего слоя в щелевой установке // Наука без границ. 2017. № 6 (11). С. 62-65.

REFERENCES

1. Pahomov A. N., Skripnikova S. G., Sirotkin A. O., Zagrebnev R. S. Issledovanie haraktera kipyashchego sloya v sushilke s inertnymi telami [Investigation of the character of the boiling layer in the dryer with inert bodies]. Inzhenernyi vestnikDona, 2016, vol. 40, no. 1 (40), pp. 13.

2. Pahomov A. N., Vasenina S. V., Biryukova I. A., Pozdnysheva I. G., Kombarova E. Yu. Nekotorye kineticheskie osobennosti sushki zhidkih dispersnyh produktov na tverdyh podlozhkah [Some kinetic features of drying liquid dispersed products on solid substrates]. Mezhdunarodnyi nauchno-issledovatel'skii zhurnal, 2017, no. 11-4 (65), pp. 63-66.

3. Pahomova Yu. V., Konovalov V. I., Pahomov A. N. Osobennosti mekhanizma i kinetiki sushki kapel' dispersii (na primere sushki poslespirtovoi bardy) [Features of the mechanism and kinetics of drying dispersion drops (on the example of drying after-alcohol bards)]. Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2011, vol. 17, no. 1, pp. 70-82.

4. Pahomov A. N., Pahomova Yu. V., Il'in E. A. Vozmozhnosti samoorganizatsii dispersnyh sistem pri sushke na podlozhke [Possibilities of self-organization of dispersed systems during drying on a substrate]. Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta, 2012, vol. 18, no. 3, pp. 633-637.

5. Pahomov A. N., Pahomova Yu. V. Sushka kapel' zhidkih dispersnyh produktov [Drying of droplets of liquid dispersed products]. Moscow, Izdatel'stvo «Pero», 2013, 122 p.

6. Pahomov A. N., Kombarova E. Yu., Pozdnysheva I. G. Vizualizatsiya processa formirovaniya fontaniruyushchego sloya v shchelevoi ustanovke [Visualization of the process of formation of the gushing layer in the slit installation]. Nauka bez granic, 2017, no. 6 (11), pp. 62-65.

Материал поступил в редакцию 09.10.2018 © Старых Д. А., Иванова А. В., Черкаева М. Ю., 2018