Ключові характеристики матеріалів у механіці сушіння

Вступ до механіки сушіння

У галузі механіки сушіння незамінною є наполеглива праця дослідників, які вивчають динаміку сушіння. Без їх невпинних експериментів ми б не мали готових до використання параметрів процесу сушіння або випікання виробів з використанням вуглецевих нагрівальних елементів. Динаміка сушіння передбачає вивчення зневоднення матеріалів під час процесу сушіння та його зв'язок з різними керуючими факторами. Ці фактори поділяються на дві основні категорії.

Внутрішні характеристики матеріалу

Перша категорія - це характеристики самих матеріалів, включаючи структурні особливості, біологічні характеристики, характеристики квітки груші та теплофізичні властивості. Це внутрішні фактори.

Умови опалення

Друга категорія включає умови нагрівання, які складаються з параметрів і методів нагрівання. Параметри нагріву включають температуру радіаційного нагріву, потужність нагріву, температуру сухого і вологого термометра, напрямок і швидкість повітряного потоку. Методи нагріву охоплюють постійну та змінну температуру, швидке або повільне підвищення температури, тривалість підтримання постійної температури та методи охолодження. Це зовнішні фактори.

Взаємодія внутрішніх і зовнішніх факторів

Інтегруючи внутрішні та зовнішні фактори, ми маємо на меті зрозуміти, як волога всередині різних матеріалів дифундує до їхньої поверхні та випаровується звідти. Це передбачає вивчення опору, з яким стикається волога під час міграції або дифузії всередині матеріалів, і як цей опір пов'язаний зі структурою матеріалів та їхньою здатністю поглинати зовнішню енергію. Це дослідження характеристик тепло- і масопереносу вологих матеріалів. Динаміка сушіння, заснована на пошуку законів сушіння матеріалів, встановлює оптимізовані схеми нагріву і цикли сушіння. Це забезпечує теоретичну основу для проектування нових процесів і модернізації старого обладнання з метою як економії енергії, так і забезпечення якості сушіння.

Важливі фактори в процесі сушіння

Під час процесу сушіння властивості матеріалу, що висушується, такі як структура, форма, розмір, термостійкість і хімічна стабільність, мають вирішальне значення для визначення методу сушіння. Зокрема, нові характеристики матеріалу, що з'являються в результаті поєднання вологи з різними типами матеріалів, є найбільш значущими факторами, що впливають на процес сушіння. Спосіб поєднання вологи з твердими матеріалами впливає на легкість видалення вологи з матеріалів. Для засвоєння правил зневоднення спочатку необхідно вивчити способи зв'язування води з матеріалами.

Класифікація природних матеріалів на основі взаємодії з водою

Розглянемо, як речовини в природі можна класифікувати на основі їхньої взаємодії з водою на три категорії:

  1. Капілярно-пористі тілатакож відомі як пористі середовища. У цих матеріалах розмір мало змінюється або взагалі не змінюється при зміні вмісту води. Однак вони стають крихкими при зменшенні вологості, а деякі з них можуть перетворюватися на порошок, наприклад, кокс, деревне вугілля, ґрунт, пісок, цегла та деякі будівельні матеріали. Капілярні сили в цих матеріалах значно перевищують окружні сили, тому тільки вони визначають внутрішній розподіл вологи. Коли капілярні сили нейтральні до капілярних, ці матеріали називаються пористими тілами. У пористих тілах зв'язок матеріалів з водою відбувається переважно за рахунок капілярних сил, що є відносно простим методом зв'язування, коли молекули води існують у вільному радикальному стані.
  2. Колоїди. Ці матеріали змінюються в розмірі та об'ємі, коли змінюється їхній вміст води. Існує два типи колоїдів: ті, що нескінченно розширюються при поглинанні води, втрачаючи свої початкові геометричні розміри і врешті-решт розчиняючись, відомі як нескінченно розширювані тіла, наприклад, жувальна гумка; і ті, що поглинають лише певну кількість води, розширюються до певної міри і зберігають свою геометричну форму, відомі як кінцево розширювані тіла, наприклад, желатин. У цих матеріалах мікрокапіляри дуже малі, порівняні за розміром з молекулами матеріалів, що робить зневоднення складним завданням.
  3. Капілярно-пористі колоїди. Ці матеріали мають характеристики обох вищезгаданих категорій, маючи капілярно-пористу структуру з колоїдними властивостями в капілярних стінках або клітинних стінках, які є еластичними і можуть поглинати воду, розширюватися і стискатися під час зневоднення, як, наприклад, деревина, шкіра, зерно і харчові продукти.

GlobalQT specializes in the manufacture of нагрівальні елементи з вуглецевого волокна and other quartz-based products designed to enhance industrial drying processes. For more information on our solutions, please visit our веб-сайт або зв'яжіться з нами електронною поштою за адресою contact@globalquartztube.com.

Автор

  • Пенг, Каспер

    Каспер Пенг - досвідчений експерт у галузі виробництва кварцових труб. Маючи більш ніж десятирічний досвід роботи, він має глибоке розуміння різних застосувань кварцових матеріалів і глибокі знання в технологіях обробки кварцу. Досвід Каспера в проектуванні та виробництві кварцових трубок дозволяє йому надавати індивідуальні рішення, що відповідають унікальним потребам клієнтів. Завдяки професійним статтям Каспера Пенга ми прагнемо надати вам останні новини галузі та найбільш практичні технічні посібники, які допоможуть вам краще зрозуміти та використовувати продукцію з кварцових трубок.

    Переглянути мареріали

Залишити коментар

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

ukUkrainian
Прокрутити вгору