Зерносушение — Внешний тепло- и влагообмен

Внешний тепло- и влагообмен

В процессе конвективной сушки сушильный агент обтекает поверхность материала. При  этом в непосредственной близости к поверхности материала образуется так называемый пограничный слой, через который происходит передача теплоты от агента сушки к поверхности материала и диффузия молекул пара с поверхности материала в окружающую среду. В       непосредственной близости к поверхности материала образуется так называемый пограничный слой, через который происходит передача теплоты от агента сушки к поверхности материала и диффузия молекул пара с поверхности материала в окружающую среду. Пограничный слой оказывает очень большое влияние на весь процесс сушки. В непосредственной близости к поверхности материала скорость агента сушки равна нулю, а температура приближается к температуре поверхности. Все основные параметры агента сушки, движущегося в пограничном слое, отличаются от соответствующих параметров состояния агента сушки, находящегося в сушильной камере. В связи с этим появляются добавочные сопротивления переносу тепла и влаги, т.е. пограничный слой тормозит сушку.

Толщина пограничного слоя зависит в основном от состояния и формы обтекаемой поверхности, она прямо пропорциональна вязкости агента сушки и обратно пропорциональна его скорости. С повышением скорости агента сушки толщина пограничного слоя уменьшается вследствие его турбулизации и интенсивность испарения влаги увеличивается.

Коэффициент влагообмена зависит, главным образом, от скорости воздуха, а так же от формы и размера поверхности испарения, условий обтекания поверхности агентов сушки и от его температуры.

По мере развития процесса сушки градиент концентрации влаги в зерне снижается, уменьшается и количество влаги, поступающей к поверхности. Это приводит к снижению влагосодержания поверхности зерна. В конце концов наступает такой момент, когда количество влаги, поступающей к поверхности из его внутренних слоев, окажется таковым, что влагосодержание поверхности станет равным гигроскопическому: uпов=uт.

Этот момент отмечается на кривой сушки первой критической точкой. Несоответствие между количеством влаги, испаряющейся с поверхности и количеством влаги, поступающей из внутренних слоев, приводит к углублении зоны испарения внутрь зерна. при этом начинает повышаться температура поверхности зерна, уменьшается и интенсивность испарения влаги.

Еще полезные статьи: