Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Проектирование линий пищевых производств", страница 26

Сушка  является, с одной  стороны, диффузионным  процессом, с другой - тепловым. Это сложный технологический  процесс, в результате которого изменяются  свойства  материала.

В процессах  сушки  влажный  материал  принято  рассматривать  как  смесь абсолютно  сухого  вещества  и воды:

                                               М = М_с +W,                                    (8.1)

где    М и  М_с - масса  влажного  и  абсолютно  сухого  вещества, кг;

         W- масса  воды  в продукте, кг.

Влажность  материала W⁰  (в %)  характеризует  влажный  материал  в стационарных  условиях  и  определяется  отношением  массы  воды  к  массе  влажного  материала:

                                               W⁰ = 100W/М                                 (8.2)

Влажность  материала  изменяется  от 0 (абсолютно  сухой  материал) до  100%  (чистая  вода  при  М_с = 0).

Количество испаренной влаги

                                               W_и = М₁ – М₂                                    (8.3)

где    М₁  и  М₂  -  масса  материала  до  и после  сушки. 

Количество  испаренной  влаги  в процессе  сушки:

                                       W = М₁                       (8.4)

где      и   - влажность  материала  до  и после  сушки,

В  процессе  сушки  величиной   влажности  материала  W⁰    нельзя  пользоваться, так как  масса  влажного  материала  непрерывно  уменьшается,   что  вносит  неопределенность  в характеристику  процесса   сушки. Неизменной  величиной  при  сушке  остается   масса  абсолютно  сухого  материала  М_с, поэтому  введено понятие  влагосодержания  материала (в %), характеризующееся отношением массы воды в материале к массе его сухого  вещества:

                                               W^c =100W/ М_с                                 (8.5)

                    либо (в  кг/кг)      W^c = W / М_с                                           (8.6)

Влагосодержание  изменяется  от нуля (абсолютно  сухой  материал) до   бесконечности (чистая  вода).

Масса  абсолютно  сухого  материала

                                               М_с = 100М/(100+W)                       (8.7)

 

Рис.4  График зависимости влагосодержания продукта от его влажности

Влагосодержание материала  и его  влажность   связаны  между собой зависимостью, которая выражается графически (рис.4) и уравнениями

                                      W = 100W⁰ /(100-W⁰)                               (8.8)

                           W⁰ =100W/(100 + W)                                        (8.9)

В  сушильной  технике  влажный  материал  характеризуется  удельной  теплоемкостью, коэффициентами   теплопроводности, температуропроводности.

Для  проведения дальнейших расчетов, необходимо знать и уметь  определить  следующие параметры:

а -  коэффициент температуропроводности продукта,  м²/ с ;

l - коэффициент  теплопроводности, Вт/(м^. К);

a - коэффициент теплоотдачи, Вт/( м^{2 .} К);

Указанные выше параметры определяются  по методике, изложенной в практическом занятии № 3.