Кинетика тепловлагообмена и метод расчета длительности конвективной сушки натуральной кожи

Рассмотрены способы обработки экспериментальных данных, основанные на обобщенных переменных процесса сушки, характеризующие наиболее общие закономерности сушки в периоде падающей скорости. Представлен метод обработки опытных данных на основе развернутого уровня кинетики сушки, который позволяет получить все зависимости для расчета основных параметров процесса сушки. Приведены уравнения для определения плотностей тепловых потоков, интенсивности испарения влаги, температуры материала и длительности сушки для периода падающей скорости. Дана зависимость для вычисления числа Ребиндера, устанавливающая связь влагообмена с теплообменом для второго периода сушки. Установлены значения всех коэффициентов в уравнении для теплообменного критерия Нуссельта, необходимые для определения коэффициента теплообмена. Представлены расчеты коэффициента теплообмена для целого ряда режимов сушки натуральных кож. На основе разработанного Б.С. Сажиным метода расчета кинетики сушки установлено уравнение для определения длительности сушки кож, описывающее весь процесс сушки, включая оба периода сушки. Такой метод расчета кинетики сушки содержит минимальное количество коэффициентов, определяемых опытным путем, что сокращает объем работы при обработке данных опытов и количество необходимых экспериментов. Определены основные постоянные в критериальном уравнении теплообмена для определения коэффициента теплообмена. Дана проверка достоверности всех полученных уравнений и сопоставление расчетных и экспериментальных значений по всем параметрам кинетики сушки. Полученные результаты исследования сушки натуральных кож позволяют контролировать технологический процесс, не допуская пересушивания кож, нарушения температурного режима, что приводит к сокращению энергетических затрат на сушку.

натуральная кожа, конвективная сушка, влагосодержание, температура мокрого термометра, число Ребиндера, критерий Био, длительность сушки, интенсивность испарения

1. Кавказов, Ю. Л. Тепло- и массообмен в технологии кожи и обуви / Ю. Л. Кавказов. – М.: Легкая индустрия, 1973. – 272 с.

2. Лыков, А. В. Теория сушки / А. В. Лыков. – М.: Энергия, 1968. – 590 с.

3. Лыков, А. В. Кинетика и динамика процессов сушки и увлажнения / А. В. Лыков. – М.: Гизлегпром, 1938. – 776 с.

4. Ольшанский, А. И. Исследование кинетики конвективной сушки натуральных кож / А. И. Ольшанский, А. Л. Климентьев, В. В. Петренко // Вестн. Витеб. гос. технол. ун-та. – 2018. – № 1 (34). – С. 49–62.

5. Сажин, Б. С. Основы техники сушки / Б. С. Сажин. – М.: Химия, 1984. – 320 с.

6. Акулич, П. В. Расчеты сушильных и теплообменных установок / П. В. Акулич. – Минск: Белорус. наука, 2010. – 443 с.

7. Лыков, А. В. Кинетика теплообмена в процессе сушки влажных материалов / А. В. Лыков, П. С. Куц, А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 1972. – Т. 23, № 3. – С. 401–406.

8. Ольшанский, А. И. Исследование теплообмена в процессе сушки влажных материалов по экспериментальным данным влагообмена / А. И. Ольшанский // Инженер.-физ. журн. – 2014. – Т. 87, № 4. – С. 887–897.

9. Лыков, А. В. Теория тепло- и массопереноса / А. В. Лыков, Ю. А. Михайлов. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. – 535 с.

10. Ольшанский, А. И. Регулярный тепловой режим нагревания влажных плоских капилляропористых материалов в процессе их сушки / А. И. Ольшанский // Инженер.-физ.журн. – 2014. – Т. 87, № 6. – С. 1308–1318.

11. Ольшанский, А. И. Исследование сушки натуральной кожи методом регулярного режима и обобщенными комплексными переменными / А. И. Ольшанский, А. Л. Климентьев // Вестн. Витеб. гос. технол. ун-та. – 2017. – № 1 (32). – С. 88–98.