LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Науково-технічні основи конвективно-радіаційного сушіння деревини

розподілене джерело концентрованої енергії. Відмінності в оптичних властивостях для різних довжин хвиль вказують на те, що тепломасообмінні процеси при опроміненні одним і тим же генератором інфрачервоного випромінювання будуть проходити із різною інтенсивністю сушіння. Це значить, що режимні параметри будуть по-різному впливати на термодинамічні властивості об'єкта сушіння.

Зокрема, визначення коефіцієнта (потенціалу) вологопровідності може базуватися на використанні відповідних рівнянь вологопровідності й графічному методі його розв'язання виду

, (16)

або на залежності

, (17)

де тангенс кута нахилу прямої для залежності Wкр=f(R) рівний

. (18)

Аналіз результатів досліджень показав, що: а) при постійній температурі мокрого термометра в процесі конвективного сушіння деревини тангенс кута нахилу прямих B=f(R)= зберігається для різної поточної вологості в періоді падаючої швидкості, тобто коефіцієнт вологопровідності не залежить від температури сухого термометра та вологості, що пояснюється сумарним впливом температури і вологості; б) підвищення температури мокрого термометра при постійній температурі агента сушіння призводило до зменшення tg j; в) режими в процесі конвективно-радіаційного сушіння, які підвищують температуру матеріалу в першому періоді (особливо для шпону) також призводять до зменшення тангенса кута нахилу прямих B=f(R), тобто підвищують коефіцієнт вологопровідності; г) коефіцієнт потенціалопровідності в процесі чисто конвективного і комбінованого сушіння одночасно визначається температурою поверхні для окремо взятої породи в періоді постійної швидкості сушіння. Це дозволило нам отримати вираз для розрахунку коефіцієнта вологопровідності та побудувати номограму для його визначення залежно від базової густини та температури поверхні матеріалу (рис.1).

Основними факторами, що суттєво впливають на величину коефіцієнта вологообміну, є параметри режиму сушіння, початковий вологовміст матеріалу, додатковий потік поглиненого деревиною тепла та визначальний розмір матеріалу в напрямку потоку агента сушіння.

Для першого періоду сушіння величина коефіцієнта вологообміну визначається як

, (19)

а в другому періоді сушіння

. (20)

Що стосується критичного вологовмісту, то питання його визначення в процесі сушіння, вимагало додаткового розв'язання ряду задач. Графічна побудова залежностей для різних режимів конвективного і конвективно-радіаційного сушіння дозволила отримати вираз для визначення критичного вологовмісту в процесі сушіння

, (21)

який дозволяє прогнозувати інтенсивність процесу сушіння.

Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден

Рис. 1. Номограма для визначення середнього коефіцієнта потенціалопровідності для тангентального потоку вологи


Аналіз результатів досліджень коефіцієнта теплообміну в процесі комбінованого та конвективного сушіння дозволив встановити взаємозв'язок між швидкістю сушіння й критерієм Нусельта, тобто

, (22)

де критерій Нусельта в процесі конвективно-радіаційного сушіння описується рівнянням

, (23)

де – коефіцієнт конвективного теплообміну.

Для спрощення інженерних розрахунків побудована номограма і .

Щодо виявлення впливу різних режимних параметрів на тривалість сушіння в сопловій стрічковій конвективно-радіаційній сушарці, то були отримані криві сушіння та криві швидкості сушіння, які дозволили визначити коефіцієнти тепло-і вологообміну.

На основі кінетичних залежностей були отримані рівняння визначення швидкості сушіння шпону різних порід деревини

(24)

і коефіцієнти сушіння в другому періоді

. (25)

Також побудовані номограми для визначення N і К (рис. 2 і 3).

В результаті експериментальних досліджень сушіння шпону із деревини бука і дуба були побудовані номограми для визначення часу сушіння при заданих N і К (рис.4).

Розроблено методи аналізу тепломасообмінних процесів сушіння із урахуванням коефіцієнтів тепломасообміну, зміни границі фазових переходів і форми та енергії зв'язку вологи з матеріалом (об'єктом сушіння).

Шостий розділ дисертації присвячено розгляду методів синтезу та реалізації результатів досліджень процесу сушіння на основі аналогій між процесами перенесення тепла й маси.

Важливе значення для інженерних методів визначення тривалості сушіння можуть мати графічні методи розрахунку тривалості сушіння, хоча на практиці використовують приблизні аналітичні вирази. Слід відзначити, що ефективність графічних критеріальних розв'язків є особливо великою для початкової стадії процесу сушіння до моменту настання регулярного режиму сушіння.


Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден

Рис. 2. Номограма для визначення швидкості сушіння в першому періоді


Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден

Рис. 3. Номограма для визначення коефіцієнта сушіння
в другому періоді для шпону


Ошибка: источник перекрестной ссылки не найден


Рис. 4. Номограма для визначення часу сушіння струганого шпону
в сопловій конвективно-радіаційній сушарці


Наявність першого періоду сушіння встановлюється за величиною початкового та поверхневого критичного вологовмісту, тобто

. (26)

У разі, коли UкрUп , то перший період сушіння відсутній. Якщо Uкр

. (27)

Тривалість сушіння в періоді заповільнюючої швидкості сушіння знаходиться як

, (28)

де коефіцієнт вологообміну, віднесений до різниці вологовмістів (UП–UР). Розраховується цей коефіцієнт з рівняння

. (29)

Наші дослідження показали, що в періоді падаючої швидкості в процесі конвективно-радіаційного сушіння величина коефіцієнта прямо пропорційна швидкості сушіння в першому періоді N та характерному розміру R, тобто

. (30)

Розрахунок сонячної сушильної установки зводиться до визначення основних конструктивних та експлуатаційних характеристик сушарки, а також розв'язання таких основних задач: вибору матеріалу для геліотермічного колектора (акумулятора сонячної енергії), підбору складів солей-кристалогідратів для забезпечення роботи сушильної установки в нічний час або в похмуру погоду та розробки принципової схеми конструкції самої геліосушарки.

На основі аналізу оптичних властивостей матеріалів, які використовуються для виготовлення основних теплоконцентрувальних та теплоакумулятивних елементів та властивостей матеріалів, що входять в склад конструктивних елементів сушарки нами розроблено раціональні конструкції геліосушильних установок для деревини (рис. 5).

У процесі конвективно-радіаційного сушіння деревини, де значна кількість теплової енергії передається від випромінювача (генератора) та екранних поверхонь об'єкту сушіння шляхом випромінювання, надійність розрахунку й оптимальність конструкцій сушильних установок визначаються, в першу чергу, фізичним обґрунтуванням розрахунку теплового випромінювання. Враховуючи, що випромінювальна здатність деревини безпосередньо зв'язана із