CC BY
15
Український державний лісотехнічний університет
механічних показників деревини після сушіння - К^; інтенсивність (швидкість) процесу сушіння - Iw, % /с.
До економічних критеріїв необхідно віднести показники, які узагальнюють дію технічних та технологічних критеріїв на процес сушіння: енергомісткість процесу; вихід продукції (наявність дефектів, браку, пересортування); обіговість оборотних засобів; собівартість процесу сушіння.
Вибір технології сушіння пиломатеріалів базується на представлених вище критеріях оптимізації. Центральним аспектом технології сушіння є режими сушіння, які призначають залежно від породи деревини, розмірів (товщини і ширини пиломатеріалів), їх призначення, початкової і кінцевої вологості та багатьох інших факторів. _________________________
УДК 66. 045 Аспір. Д.П. Кіндзера; проф. Я.М. Ханик д.т.н.; доц. В.М. Атаманюк, К.Ш.Н.; асист. Л.З. Білецька, к.т.н. - НУ "Львівська політехніка"
ОСОБЛИВОСТІ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ ПОРИСТИХ ЗЕРНИСТИХ
МАТЕРІАЛІВ
Вивчена кінетика сушіння дисперсного матеріалу-торфу у щільному шарі при русі теплоносія в напрямку зовнішня поверхня шару —> перфорована перегородка.
D. Kindzera, prof. Ya. Hanyk, doc. V. Atamanuk, L. Bylecka-NU "Lvivs'ka
Politekhnika "
The process of drying the porous of grain materials
The kinetic of drying of the disperse material - the peat in the dense layer was fought.
Сушіння зернистих матеріалів у щільному шарі має свої особливості, які пов’язані як із структурною модифікацією шару в цілому, так і з структурними розмірами та формою окремих частин. Разом з тим, як показали наші дослідження, є аналогія, а іноді й дуже близька, між сушінням дисперсного матеріалу у щільному шарі при русі теплоносія ’’шар матеріалу —► перфорована перегородка" і сушінням листових газопроникних матеріалів різної структурної модифікації. Сушіння у щільному шарі залежно від розміру частин їх форми і фізико-хімічних властивостей можна розглядати і як фільтраційне сушіння, і як власне сушіння у щільному шарі. Може мати місце випадок коли сушіння у щільному шарі має змішаний характер за своїм механізмом, тобто є ознаки як чисто фільтраційного процесу на рівні листових капілярно-пористих колоїдних, так і ознаки сушіння у щільному шарі (шар, що складається з по лі дисперсних частин, кожна з яких має свою внутрішню структуру).
Але в усіх трьох випадках сушіння дисперсного матеріалу у щільному шарі при вказаному напрямку руху теплоносія (шар матеріалу - перфорована перегородка) швидкість процесу і його ефективність значно перевищують аналогічні показники при сушінні дисперсних матеріалів іншими методами [1].
Особливу проблему становить сушіння дисперсного матеріалу, який широко застосовується промисловістю як тверде паливо - торфу [2]. В даний момент у більшості випадків торф сушиться у пневмосушарках і на реалізацію процесу
64
Розробка сучасних технологій деревообробки
витрачається приблизно 50 % сухої маси (як попутне паливо), яка пройшла стадію зневоднення [3]. Це призводить, з однієї сторони до величезних питомих енергетичних затрат, нерівномірності висихання окремих частин при значній тривалості процесу сушіння, а з другої сторони - забруднення довкілля як продуктами горіння, так і твердою дрібнодисперсною фазою, що утворюється у процесі пневмосу-шіння.
Для розв’язання цієї проблеми і усунення недоліків, які є в існуючих сушарках нами було запропоновано використання для сушіння торфу метод зневоднення у щільному шарі при вищезгаданому напрямку руху теплового агенту. Сушіння торфу у щільному шарі має змішаний характер, це зумовлено, як пористою структурою самого шару (наявність великої кількості каналів), так і пористою
структурою окремих частин із яких формується шар.
W, %
Рис. 1. Кінетичні криві сушіння торфу: (Т = 323 АГ; АР = 2360 Па)
Товщина шару: 1-20-1СГ3.м; 2-30-1СГ3 м; 3- 40 • 10-3 м; 4-50-10“3 м.
Змішаний механізм сушіння підтверджується тим, що з однієї сторони відсутнє механічне витіснення вологи характерне для фільтраційного сушіння дисперсних матеріалів (пісок), а з другої сторони кінетична крива (рис. 1) характеризується явно вираженим першим умовним періодом і незначними як в часі, так і за кількістю виділеної вологи другим умовним періодом, що пояснюється наявністю зонального механізму процесу сушіння.
Дослідження проводились при різних параметрах теплоносія і висотах шару матеріалу. Характерні кінетичні криві зображені на рис. 1 і 2.
Як видно із результатів досліджень, практично вся волога виділяється у першому умовному періоді (випаровування із поверхні каналів між частинами). Однак наявність другого періоду (з 80 % до 5 % вологості) свідчить про внутрішньо-дифузійні процеси, які відбуваються безпосередньо в окремих частинах.
Результати експериментальних досліджень можна узагальнити за допомогою математичної моделі [4], що дозволяє отримати кінетичне рівняння виду:
Тепломасообмінні процеси і прогресивні технології деревообробки
65
Український державний лісотехнічний університет
де " а " і " a " - динамічні коефіцієнти, які визначають із експериментальних даних. W, %
Рис, 2, Кінетичні криві сушіння торфу при різних температурах:
(Н= ЗО Ю’3 м; АРС =2360 Па) 4-313#; 3-323 2- 333 #; 1-343 К.
Рівняння (1) описує кінетику сушіння у першому умовному періоді до досягнення критичної вологості. Разом з тим, порівняно з існуючими методами, використання фільтраційного сушіння усуває забруднення навколишнього середовища твердою фазою, значно зменшує забруднення продуктами горіння внаслідок зменшення питомих енергетичних затрат на випаровування вологи, а процес сушіння значно інтенсифікується порівняно із існуючими методами.
Література
1. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка в кипящем слое. - М.: "Химия", 1964.
2. Лиштван И.И. Проблемы комплексного использования торфа, ж. Торфяная промышленность. 1986. №2, С. 5-9.
3. Наумович В. М. Искусственная сушка торфа. - М.: Недра, 1984, 222с.
4. Ханык Я.Н. Фильтрационная сушка плоских проницаемых материалов.: Автореферат
дис. док. тех. наук. - Львов, 1992. - 36 с.__________
УДК 66, 047 Інж, О.П. Кулик; проф, Я.М. Ханик, д,пин, - НУ "Львівська
політехніка "
ПРОБЛЕМИ СУШІННЯ КАПІЛЯРНО-ПОРИСТИХ КОЛОЇДНИХ ТІЛ ПРИРОДНОГО ПОХОДЖЕННЯ
Проведено аналіз різних методів сушіння капілярно-пористих колоїдних тіл природного походження, в результаті якого була визначена доцільність проведення сушіння цих тіл контактним і фільтраційним методами.
66
Розробка сучасних технологій деревообробки
