Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 20 марта, печатный экземпляр отправим 24 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №41 (175) октябрь 2017 г.

Дата публикации: 16.10.2017

Статья просмотрена: 117 раз

Библиографическое описание:

Искаков, Р. М. Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки / Р. М. Искаков, Олжас Бекенов, А. М. Искакова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 41 (175). — С. 10-12. — URL: https://moluch.ru/archive/175/45945/ (дата обращения: 06.03.2021).



Процессы сушки широко применяются в пищевой и перерабатывающей промышленности. Сушка — это сложный технологический процесс (физико-химический), который должен обеспечить не только сохранение качественных показателей материала, но в ряде случаев и улучшение этих показателей [1–2].

Большой вклад в развитие теории сушки внесли такие ученые как П. Д. Лебедев, М. В. Лыков, Ю. А. Михайлов, А. Г. Темкин, М. Ф. Казанский, Б. М. Смольский, П. Г. Романков, А. С. Гинзбург, В. В. Красников и другие.

Важное значение имели исследования Н. Ф. Докучаева, А. В. Нестеренко, Б. М. Смольского, которые на основе тщательного изучения полей температуры и парциального давления пара в пограничном слое установили новые закономерности внешнего тепло- и массообмена в процессе сушки [3].

Как известно, в процессе сушки влажный материал стремится к состоянию равновесия с окружающей средой, следовательно влажность материала W и его температура Т находятся в зависимости от времени t и от координат точки материала z1, z2, z3

(1)

(2)

Влияние времени на температуру материала можно не учитывать, в случае когда температура материала становится равновесной намного интенсивнее, чем его влажность. Зависимости (1) и (2) дают описание динамики сушки и нагрева материала. Изменение во времени средних по объему материала влажностей W и температур Т характеризует кинетику процессов сушки и нагрева

(3)

(4)

(5)

(6)

Бстрота сушки характеризуется скоростью сушки , которая по мере приближения к состоянию равновесия уменьшается и обычно стремится к нулю. Интенсификация обезвоживания зависит от некоторого числа факторов, свидетельствующих о сложности действительного процесса сушки, о сложности разработки для него адекватного математического описания. Значительное влияние на процесс сушки оказывают факторы, определяющие обезвоживаемый материал как объект сушки и характеризуют сопротивляемость материала переносу влаги внутри него и с его поверхности в окружающую среду, силу связи влаги с материалом, способность материала воспринимать подводимое к нему тепло.

Значительное воздействие на процесс сушки оказывают параметры агента сушки: температура tка, относительная влажность φка, скорость движения агента сушки Vка, которые находятся опытно-экспериментальным путем.

В соответствии с рисунками 1–4 представлено влияние параметров агента сушки и размеров высушиаемого материала на кинетическую кривую сушки (изменение среднего по объему влагосодержания материала во времени τ).

Рис. 1. Зависимость кинетической кривой сушки W(τ) от температуры агента сушки tka при производстве 1 кг кормовой муки

Рис. 2. Зависимость кинетической кривой сушки W(τ) от относительной влажности агента сушки φка при производстве 1 кг кормовой муки

Рис. 3. Зависимость кинетической кривой сушки W(τ) от скорости агента сушки Vка при производстве 1 кг кормовой муки

Лабораторные исследования демонстрируют, что в начале обезвоживания кормовая мука быстро нагревается, далее на протяжении периода сушки температура объекта сушки остается постоянной, где происходит интенсивная влагоотдача материала. Далее температура объекта сушки приближается к температуре испаряющейся жидкости. Таким образом под финиш сушки температура объекта сушки повышается, влага из материала выделяется весьма медленно. В конце сушки температура объекта сушки сравнивается с температурой агента сушки. При повышении скорости агента сушки скорость сушки сильно повышается в момент постоянной скорости и маленько в момент падающей скорости сушки. Все это говорит о том, что в момент постоянной скорости сушки, когда убезвоживается главным образом свободная влага с поверхности, сушка ограничивается главным образом внешними границами. В момент падающей скорости сушки процесс обезвоживания ограничивается внутренними границами тепло- и массопереноса, в особенности интенсивностью диффузии влаги из внутренности высушиваемого материала к его поверхности, которая в незначительном объеме зависит от сторонних условий.

Авторы статьи всегда помнят и чтят ценные советы выдающегося ученого, отличника образования Республики Казахстан, отличника ветеринарной медицины, серебряного лауреата ВДНХ СССР, двухкратного обладателя званий «Лучший преподаватель ВУЗа Республики Казахстан за 2005 г. и за 2010 г»., «Лучший автор ассоциации ВУЗов Республики Казахстан», «Лучший заведующий Семипалатинского государственного университета имени Шакарима», «Лучший ученый Восточно-Казахстанской области»; дипломанта Республиканского конкурса изобретений «Шапағат» и международной выставки изобретений (КНР); обладателя грамот, сертификатов и дипломов СССР, Российской Федерации, США, Чехии, Турции, Франции, КНР, Узбекистана; стипендиата государственной научной стипендии Республики Казахстан для выдающихся ученых; научного руководителя научно-исследовательских проектов по заказам Министерств образования и науки, сельского хозяйства, фермерских хозяйств, а также докторских, кандидатских и магистерских диссертаций; победителя научных и спортивных конкурсов, писателя, рационализатора, автора и изобретателя множества внедренных научных открытий и изобретений, эксперта, доктора ветеринарных наук, профессора, академика Казахстанской национальной и международной академий наук Искакова Маратбека Мухабековича.

Литература:

  1. Кавецкий Г. Д. Сушка в пищевой промышленности. — Москва: ВЗИПП, 1991. — 120 с.
  2. Гинзбург А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. — Москва: Пищевая промышленность, 1973. — 527 с.
  3. Лыков А. В. Теория сушки. — Москва: Энергия, 1968. — C. 2–5.
Основные термины (генерируются автоматически): процесс сушки, кинетическая кривая сушка, кормовая мука, сушка, главный образ, скорость сушки, состояние равновесия, температура агента сушки, температура материала, температура Т.


Похожие статьи

Способы технологического процесса сушки материалов

Для ускорения процесса сушки необходимо увеличить давление пара над поверхностью высушиваемого материала или уменьшить давление пара в окружающей среде.

Изучение инфракрасного метода сушки зерна и зернистых...

Способы технологического процесса сушки материалов.

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки.

Построение фреймовой модели технологических задач сушки...

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки. Построение и исследование имитационной модели системы контроля работы студентов.

Изучение процесса сушки сельхозпродуктов | Статья в журнале...

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки. Изучение инфракрасного метода сушки зерна и зернистых материалов.

Влияние условий хранения и сушки на надмолекулярную...

Немаловажное значение имеет сушка волокон перед хранением и при переработке. Процесс сушки хлопка-сырца в первом периоде осуществляется

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки.

Оценка эффективности процесса сушки полупродуктов...

Температура сушильного агента варьировалась в диапазоне 60¸80 °С, скорость – 1,0¸11,5 м/с. В результате экспериментальных исследований было получено семейство кинетических кривых процесса сушки И-кислоты (рис. 3) и Гамма-кислоты (рис. 4)...

Исследование процесса сушки тыквы при комбинированном...

Процесс сушки, заключающийся в удалении влаги из материала, с одной стороны, является одним из ключевых этапов различных технологических процессов, с другой стороны, одной из самых затратных стадий обработки материала.

Совершенствование процессов сушки масличных и зерновых...

Во второй фазе сушки температура теплоносителя повышается до 45–50°С, а нагрев семян до 40–45°С. После предварительной очистки и сушки семена охлаждают до 16–18°С, затем проводят первичную очистку на передвижных и стационарных машинах.

Похожие статьи

Способы технологического процесса сушки материалов

Для ускорения процесса сушки необходимо увеличить давление пара над поверхностью высушиваемого материала или уменьшить давление пара в окружающей среде.

Изучение инфракрасного метода сушки зерна и зернистых...

Способы технологического процесса сушки материалов.

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки.

Построение фреймовой модели технологических задач сушки...

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки. Построение и исследование имитационной модели системы контроля работы студентов.

Изучение процесса сушки сельхозпродуктов | Статья в журнале...

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки. Изучение инфракрасного метода сушки зерна и зернистых материалов.

Влияние условий хранения и сушки на надмолекулярную...

Немаловажное значение имеет сушка волокон перед хранением и при переработке. Процесс сушки хлопка-сырца в первом периоде осуществляется

Изучение зависимостей кинетической кривой сушки от температуры, относительной влажности и скорости движения агента сушки.

Оценка эффективности процесса сушки полупродуктов...

Температура сушильного агента варьировалась в диапазоне 60¸80 °С, скорость – 1,0¸11,5 м/с. В результате экспериментальных исследований было получено семейство кинетических кривых процесса сушки И-кислоты (рис. 3) и Гамма-кислоты (рис. 4)...

Исследование процесса сушки тыквы при комбинированном...

Процесс сушки, заключающийся в удалении влаги из материала, с одной стороны, является одним из ключевых этапов различных технологических процессов, с другой стороны, одной из самых затратных стадий обработки материала.

Совершенствование процессов сушки масличных и зерновых...

Во второй фазе сушки температура теплоносителя повышается до 45–50°С, а нагрев семян до 40–45°С. После предварительной очистки и сушки семена охлаждают до 16–18°С, затем проводят первичную очистку на передвижных и стационарных машинах.

Задать вопрос