Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Проектирование линий пищевых производств", страница 27

8.1. Испарение воды  со свободной  поверхности

Скорость  испарения воды  со свободной  поверхности

                           W/(tF) = c (H-h) /B,                      (8.10)                                         

где      W - количество  испарений  влаги, кг

t - продолжительность  испарения, ч;

F - поверхность  испарения, м² ;

с - коэффициент  испарения;

H -  давление пара в пограничном  слое  испаряющейся   жидкости  равняется парциальному  давлению насыщенного  пара, Па;

h - парциальное  давление в  окружающей  воздушной  среде, Па;

В -  общее  барометрическое  давление, Па.

Коэффициент  испарения  воды

                            с = а,                                            (8.11)

где      a - коэффициент;

ur -  массовая  скорость  воздуха,  кг/(м² с).

Обобщенное   уравнение  скорости  испарения  жидкости  со  свободной   поверхности, предложенное А.В.Лыковым:

                                                               (8.12)                             

коэффициент  испарения  

                                               с = k Reⁿ,                                        (8.13)                                                                  

Re = u /n - критерий  Рейнольдса;

u - скорость  движения  воздуха, м/с;

 -  размер  поверхности  испарения  по направлению  потока  воздуха, м;

n - кинематическая  вязкость  воздуха, м² /с;

М-   молекулярная   масса  испраяющейся  жидкости, кг/кМоль  (М_{H О} = 18,016  кг/ кМоль);

L - ширина  поверхности  испарения  в направлении, перпендикулярном  направлению  движения  воздуха, м;

R -  газовая  постоянная: R =8,3144 Дж/(Моль^. К);

D -  коэффициент  диффузии для системы  воздух - водяной  пар, м² /ч;

                            D =  0,0754B₀ /B ,                        (8.14)                                    

B₀ -  давление  при нормальных условиях, равное 0,1013 МПа;

T_п  - температура  нагрева  воздушной  смеси в пограничном  слое, К;

                                      T_п =0,5 (T_п.ж.+ T_c),                                 (8.15)                                      

T_п.ж.  -  температура  поверхности  жидкости  (принимается  температура  жидкости), К;

T_c  - температура  окружающего  воздуха, К.

Для  решения формулы  сначала   находят  число  Re,  а затем с:

Re =200 ¸ 20000,  c= 0,5 Re^0,58 ; Re= 20000¸200000 ; с=0,85 Re^0,76 .

8.2. Расчет  продолжительности  сушки

Г.К. Филоненко  разработал  метод  приведенной  скорости для  расчета  продолжительности  сушки. На  основе  анализа данных  экспериментального  исследования он  позволяет установить  связь  между  скоростью  сушки  и влагосодержанием  материала,  исключить влияние  параметров   сушильного агента. Зависимость метода  приведенной  скорости  сушки   только от  физико-химических  свойств  материала и энергии  связи  влаги  с материалом  позволяет использовать уравнение  продолжительности  сушки, полученное в результате  исследования  процесса  сушки на   опытных  стендах, в инженерных расчетах  сушильных  установок  любой  производительности.

Продолжительность  сушки  t в (мин)

         ,          (8.16)