CC BY
7
мiрнiсть сушшня шпону. Перепад тискiв АР у цьому еташ сушiння ство-рюеться безперервно, аж до завершення процесу.
Поетапне сушшня дае змогу зменшити питомi енерговитрати, штенси-фiкувати сушшня i проводити його в "м'якому режимiм, що позитивно впли-вае на яюсть готового продукту.
Лггература
1. Аксельруд Г.А., Чернявський А.Ч., Ханык Я.Н. Сушка материалов способом фильтрации теплового агента// ИФЖ. - 1978, т. 34, №2. - С. 23 0-235.
УДК 66.047 Проф. Я.М. Ханик, д-р_техн. наук - НУ "Льbeiscbm полтехмка";
доц. \В.М. Гербей, канд. техн. наук - УкрДЛТУ;
шж. 1.М. 1лькв; студ. Н.Я. Цюра - НУ "Львiвська полтехмка"
СУШ1ННЯ ЛИСТОВИХ КАП1ЛЯРНО-ПОРИСТИХ КОЛОВДНИХ
МАТЕР1АЛ1В
Розглянуто метод фшьтрацшного сушшня безпосередньо у KaMepi паперових вироб1в складно! форми, подаш результати кшетичних pозpaхункiв процесу.
Prof. Ya.M. Khanyk-NU "L'vivs'kapolitekhnika"; doc. \V.M. Gerbey -
USUFWT; eng. I.M. Ilkiv; stud. N.Ya. Cyura - NU "L'vivs'ka politekhnika"
Drying of sheet capillary-porous colloidal materials
In the article the method of the filtration drying directly in the chamber of paper wares of complication form, given results of kinetic calculations of process, is considered.
Постановка питання. Сушшня коло!дних матер1ал1в е складною проблемою як з к1нетично!, енергетично!, так i технолог1чно! точок зору, ос-к1льки сушшня таких матер1ал1в ускладнюеться деформац1ею, усадковими явищами, порушеннями геометрично! форми вироб1в складно! будови.
А • • • • ^ • • и г-р
АналiЗ останнiх дослiджень i пуолжацш. 1ак1 явища мають м1сце при конвективному процес1 суш1ння виро61в складно! форми, що призводить до значно! частки браку таких об'ект1в, як1 неможливо направити на нaступн1 операци. Наприклад, при конвективному суш1ння картонних цил1ндричних вироб1в значно! довжини (l = 0.8-0.9 м) за рахунок як мехашчного пошкод-ження вологих вироб1в при переход1 !х 1з одн1е! технолог1чно! операц1! на 1н-шу, так 1 за рахунок нер1вном1рност1 "омивання" поверхн1 вироб1в теплоно-с1ем, внасл1док !х складно! форми р1зновидн1сть руху теплонос1я вздовж ок-ремих д1лянок виробу призводить до р1зних коеф1ц1ент1в теплов1ддач1 1 масо-в1ддач1, особливо в перший пер1од суш1ння, що викликае усадков1 деформаци 1, в1дпов1дно, деградац1ю геометричних форм виробу.
Вказан1 недол1ки призводять не т1льки до зниження якост1 висушува-них об'ект1в, але 1 до значно! тривалост1 суш1ння, а також 1 до великих пито-мих енергетичних затрат на зневоднення матер1алу.
Постановка завдання. З метою усунення вказаних недол1к1в було запропоновано використання ф1льтрац1йного процесу суш1ння безпосередньо
124
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкник, 2004, вип. 14.4
у камерi формування виробу складно! форми iз приготовлено! паперово! су-мiшi (суспензi!) пiд дiею перепаду тисюв, тобто шляхом профiльтровування суспензi! на складну перфоровану поверхню. При цьому вологий вирiб не транспортуеться iз матрицi, а пiсля формування шддаеться процесовi фшьтра-цiйного сушiння за рахунок того, що теплоносiй шд надлишковим тиском по-даеться у внутршнш об'ем вологого виробу, який притискаеться за рахунок АР до перфоровано! стшки. При такому процес сушiння, незалежно вiд складностi форми виробу, теплоносш проходить крiзь капшярну структуру матерiалу i вiдбуваеться внутршньо капiлярне конвективне сушiння. Одна умова, яка повинна виконуватися - рiвностiннiсть виробу, що забезпечуе рiв-номiрнiсть фiльтрацiйного тепло-масообмiну, iнтенсивнiсть процесу, мшь мальнi енергетичнi затрати.
Якщо, вщповщно до технологiчних умов, вирiб складно! форми рiз-ностiнний, то рiвномiрнiсть процесу досягаеться вирiвнюванням сумарного гiдравлiчного опору диференцiйованим перфоруванням стiнок матрищ. Як показують результати дослiджень, порiвняно з конвективним сушiнням, за-лежно вщ параметрiв теплоносiя, процес фшьтрацшного сушiння картонних виробiв складно! форми штенсифжуеться в 5-15 раз. Кшетичш кривi сушiння мають складну форму i складаються з двох умовних перiодiв. Вони за формою вiдрiзняються вiд класичних кривих з першим i другим перiодами. При фшьтрацшному сушiннi виробiв i листових матерiалiв, якi мають ознаки ка-пiлярно-пористого коло!дного об'екту, перший умовний перюд - перiод низь-ко штенсивного, а другий - високо штенсивного сушiння, який завершуеться досягненням рiвноважного стану. Такий характер кшетики процесу сушiння характеризуеться змiною кшькосп макрокапiлярiв, по яких рухаеться теплоносш, iз поглибленням зони сушшня, а також - зменшенням в'язкост вологи iз ростом температури матерiалу в часi. Поряд з тим такий метод сушшня практично виключае деформацш виробiв i забезпечуе задану геометричну !х конфiгурацiю.
Для узагальнення результатiв використане рiвняння кiнетики фшьтрацшного сушшня [1]:
— = 1 -ат1-а2, (1)
де а i а - кiнетичнi коефiцiенти, !х розмiрнiсть вiдповiдно: 1/с; 1/м.
Однак при цьому кшетична крива умовно дшиться на двi частини, як уже згадувалося вище. До досягнення W = Wкр процес сушшня в першому
умовному перiодi описуеться залежшстю:
W
Wо
1 -а^Г, (2)
а у другому - при W < W]
кр
Ж
Wо
1 -а2(т-тпр )1-а2, (3)
3. Техмологiя та устаткування деревообробмих пiдприeмств
125
Wo -
т = -0-^ , (4)
кр ТСОа^-"2
де: а1 - кiнетичний коефiцiент першого умовного перюду, 1/с; а2 - кшетич-ний коефiцiент другого умовного перюду, 1/с; Wкp - критична волопсть, %; ткр - час, що вiдповiдае вологостi Wкp, яка лужить на границ завершення першого i початку другого умовного пеpiодiв, с.
Пеpiод падаючо! швидкост^ в нашому випадку, не анашзуеться, ос-кiльки вiн незначний як в чаЫ, так i за кшьюстю видiлено! вологи.
Узагальнення результата згiдно з piвнянням (1) показуе, що кшетичш коефiцiенти "а" - тшьки вiд природи мaтеpiaлу. Узагальнення результата пiдтвеpджуе думку про piзнi гiдpодинaмiчнi режими в першому i другому умовних пеpiодaх, а також причини !х виникнення.
Теpмiн "умовний перюд" вводиться тому, що вказаш пеpiоди на кше-тичнiй кривш при фiльтpaцiйному тепло-мaсообмiнi не аналопчш за своею фiзичною суттю перюдам при конвективному сушiннi.
Л1тература
1. Ханык Я.М. Фильтрационная сушка плоских газопроницаемых материалов/ Авто-реф. дис. доктора техн. наук - Львов, 1992. - 36 с._
УДК 66.047 Проф. Я.М. Ханик, д-р техн. наук; доц. В.П. Дулеба,
канд. техн. наук; тж. О.В. Сташславчук; студ. Н.Я. Цюра - НУ "Львiвська полiтехнiка"
СУШ1ННЯ ЛИСТОВИХ МАТЕР1АЛ1В В ШПУЛЬСНОМУ РЕЖИМ
Наведено результати дослщження сушшня листових MaTepiamB в iмпульсному режиму встановлено зональний характер цього процесу, визначено мeжi показника циклу Ку.
Prof. Ya.M. Khanyk; doc. V.P. Duleba; eng. O.V. Stanislavchuk; stud. N.Ya. Cyura - NU "L'vivs'ka politekhnika"
Drying of sheet materials in impulsive mode
In the article the results of research of drying of sheet materials are resulted in the impulsive mode, the zonal character of this process is set, the scopes of index of cycle Ку are certain.
Використання фшьтрацшного процесу сушшня з метою досягнення низько! (технолопчно необхщно!) вологост описано в ряд1 робгг [1, 2], в яких доведено переваги такого процесу перед конвективним, контактним та шшими юнуючими методами. Зокрема, наведеш результати дослщжень [1] св1дчать про те, що пдравл1чний ошр сухого листового матер1алу значно менший пдравл1чного опору вологого матер1алу.
Анал1зуючи мехашзм фшьтрацшного сушшня, який носить зональний характер, можна зробити висновок, що в процес фшьтрацшного сушшня при рус теплоноЫя кр1зь пористу структуру вологого матер1алу г1дравл1чний ошр обумовлений як сухою частиною товщини матер1алу, так i вологою, тов-щина яко! зменшуеться, i домшуюче значення у величиш сумарного пдрав-л1чного опору мае гiдpaвлiчний ошр волого! частини листового газопроник-
126
Збiрник науково-технiчних праць
