CC BY
6
Критерiй Косовича
иг
Кот= с п п , (16)
См 0п.с -пп )
де: См - питома теплоемшсть матерiалу; г - питома теплота пароутворення.
Теплообмш мiж газом (агентом сушiння) i частинками (мiжфазний теплообмiн) носить чисто конвективний характер, як i сам масообмш. При цьому мiжфазний тепломасообмш у киплячому шарi розглядаеться порiвняно з одиничною частинкою.
Автори [3] теплообмш мiж теплоносiем i частинками у киплячих i щiльних шарах розраховують за рiвнянням (Яв/£>200)
Иа = 0,40 (Яв/б)11ъРг11ъ, (17)
де: Иа (-Иа = а—) - теплообмiнний критерiй Нусельта; Яв (Яв = — —) -Л V
с с
критерiй Рейнольдса; Лс, vс - вщповщно теплопровiднiсть i коефiцiент кше-матично! в,язкостi.
Таким чином, iз останнього рiвняння можна визначити коефщент теплообмiну мiж агентом сушiння i частинками сипучо! деревини.
Лiтература
1. Обливин А.Н., Воскресенский А.К., Семенов Ю.П. Тепло- и массоперенос в производстве древесно-стружечных плит. - М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 192 с.
2. Архангельский В. А. Аппараты для сушки сыпучей древесины. - М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 126 с.
3. Аэров М.Э., Тодес О.М. Гидравлические и тепловые основы работы аппаратов со стационарным и кипящим зернистым слоем. - Л.: Химия, 1968. - 510 с.
4. Баум В.А., Бекмурадов О. Расчет температуры и теплообмена в каналах с кусковым материалом./ Изв. АН Туркменской ССР: Серия физ. - техн., хим. и геолог. наук, 1976. -№ 3. - С. 101-105.
5. Дущенко В.П. Кинетика и динамика внутреннего тепло- и массопереноса в твердых дисперсных системах. - Дис. д-ра. техн. наук. - Киев, 1974. - 320 с.
6. Львов Ф.П. Тепло- и массообмен при сушке в кипящем, взвешенном, плотном и виброкипящих слоях.//В кн.: Тепло- и массообмен: Материалы дискуссии III Всесоюзн. сов. по тепло- и массопереносу. - Минск: ИТМО, 1969. - т. 11. - С. 105-124.
7. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка во взвешенном состоянии. - М.: Химия, 1968. - 358 с.
8. Романков П.Г., Рашковская Н.Б. Сушка в кипящем слое. - М.: Химия, 1964. - 288 с.
9. Процессы тепло- и массопереноса в кипящем шаре./ Под ред. А.П. Баскакова. -М.: Металлургия, 1978. - 247 с._
УДК 674.047 П.В. Бтей, д-р. техн. наук; acnip. А.В. Полоз - УкрДЛТУ К1НЕТИКА АТМОСФЕРНОГО СУШ1ННЯ ПИЛОМАТЕР1АЛ1В
Дослщжено кшетику атмосферного сушшня соснових пиломатерiалiв, знайде-но основний параметр процесу - коефщент сушшня.
Науковий вкчшк', 2003, вип. 13.1
Prof. P.V. Biley, A.V. Poloz - USUFWT Kinetics of the atmosphere drying of lumber
Kinetics of the atmosphere drying of pine lumber was studied and the main parameter of the process - coefficient of drying was found.
Процес сушшня характеризуемся кшетикою змши середнього воло-говмюту - Uт (або середньо1 вологостi - Wt, %), де Uт = 0,01 • W i середньо1 температури - t MaTepiany за певний промiжок часу - т. Змша локального во-логовмiстy (U) i локально: температури (t) за час (т) залежить вiд взаемо-пов'язаного мeхaнiзмy перенесення тепла i вологи у середиш мaтepiaлy, теп-лообмшу i мaсообмiнy повepхнi мaтepiaлy з навколишшм середовищем. Зна-ходження полiв вологовмiстy U (x, y, z,t) i температури можливе шляхом розв'язку системи дифepeнцiйних piвнянь тепло- i масоперенесення при вщ-повiдних граничних умовах залежно вiд способу i режиму сушшня.
У зв'язку з тим, що процес атмосферного сушшня е тривалим i проходить вш без пepiодy постiйноï швидкост сyшiння, вологiсть контрольних зpaзкiв визначалась (ваговим i кондуктометричним методом) через кожш 24 години. Було проведено два дослщи, де висушувались по 21 експеримен-тальному зразку соснових обpiзних пиломaтepiaлiв товщиною S1=40 мм i шириною S2=150 мм. Для кожного експериментального зразка визначалась змь на вологостi (AW) за певний час (Дт). За цими даними можна побудувати гра-фж швидкостi сyшiння
^ = f (т) (1)
Ат
Значення коефщенту сушшня - К можна визначити за формулою:
K = 2,3 [log(W, - Wp) - log(W, - Wp)] (2)
т
де: W0, Wp, Wk - вщповщно початкова, piвновaжнa та кшцева вологiсть мате-piaлy. Формулу (2) необхщно привести до зручного у застосуванш вигляду:
_ 2 3 w - W
К = J^L • in W0-WL (3)
тЕ W, - Wp
де te - сумарна тpивaлiсть процесу сушшня te=32 доби=768год.
Сepeднi температури умови сушшня: t=140C i ф=80 %. За таких умов piвновaжнa волопсть становить Wp « 17%. Шдставляючи дaнi W0=82,0 % та
Wk=22,0 % для дослiдy №1 i W0=80,6 % та Wk=22,8 % для дослщу №2 отри-маемо значення коефщенту сyшiння:
• для дослщу №1, К1 = 0,00768— = 2,13 • 10-6^
год с
• для дослщу №2, К2 = 0,00717—1— = 1,993 • 10-
год с
3. Технолопя та устаткування деревообробних пiдприeмств
101
Отриманi значення К1, К2 с середшми за весь перюд сушшня для двох дослiдiв. Середнiм значенням для висушуваного матерiалу буде величина К = 0,5 • (К1 + К 2) = 0,0074— або К = 2,06 -10-6-.
год с
Процес атмосферного сушшня доцшьно умовно роздiлити за тими самими ступенями, що i для конвективно-теплового (камерного) способу. Тоб-то, початкова (перша) стушнь для середньо! вологостi: W0...40 %; друга сту-пiнь: 30% < Ж < 40%; третя ступiнь: 25% < Ж < 30%; четверта стутнь:
20% < Ж < 25% .
Розрахусмо за одним контрольним зразком для цих ступешв режиму значення коефщкнта сушiння:
Дослiд №1 (контрольний зразок №10 з W0=82,1 % i Wк=22,8 %)
• для першо! ступет К1 = 2,33 • 10-6 —;
с
• для друго! ступет К2 = 2,44 • 10-61;
с
• для третьо! ступет К3 = 1,46 • 10-61;
с
• для четверто! ступет К4 = 1,79 • 10-61.
с
Дослщ №2 (контрольний зразок №10 з Wo=79,4 % i Wк=22,4 %)
• для першо! ступет Кг = 2,27 • 10-61;
с
• для друго! ступет К 2 = 1,82 • 10-61;
с
• для третьо! ступет К3 = 2,30 • 10-61;
с
• для четверто! ступет К4 = 2,13 • 10-61.
с
Середнс значення коефщкнта сушiння для першого дослiду дорiвнюс
К = 2,00 • 10-6 —, а для другого дослщу К = 2,12 10-б1. Якщо взяти, що сс
К = 0,5 • (К 1 + К 2) = 2,06 • 10-61, то результат с щентичним попередньому.
с
Таким чином, для знаходження середньостатистичного значення ко-ефщснта сушшня необхщно провести обробку бшьшо! кшькосп експери-ментальних даних, а саме вЫх контрольних зразюв. Крiм того, необхiдно по-будувати також криву швидкост сушiння, за якими разом провести вщповщ-ний аналiз експериментальних даних.
Л1тература
1. Бшей П.В. Сушка древесины твердых лиственных пород (второе издание). - М.: Экология, 2002. - 224 с.
