Patent RU-2492398-C1 (RU)
Title: Способ прогнозирования температуры мелкодисперсного материала, содержащего свободную и связанную влагу, в процессе конвективной сушки
Inventor: ARAPOV VLADIMIR MIKHAJLOVICH
IPC: F26B25/22
Filed: 2012-03-27
Granted: 2013-09-10
Abstract: Изобретение относится к пищевой, химической и другим отраслям промышленности, а также к научным исследованиям при разработке новой технологии и техники сушки для прогнозирования температуры материала, содержащего свободную и связанную влагу, в процессе конвективной сушки. Способ прогнозирования температуры мелкодисперсного материала, содержащего свободную и связанную влагу, в процессе конвективной сушки, характеризуется тем, что он предусматривает предварительный дериватографический анализ мелкодисперсного материала, на основании которого определяют критическое влагосодержание, соответствующее окончанию удаления всей свободной влаги и началу периода удаления связанной влаги; затем для периода удаления связанной влаги строят график зависимости степени нагрева сухой части материала от степени обезвоживания материала и путем математической обработки этого графика определяют значение коэффициента уравнения температурной кривой сушки m; после этого определяют температуру материала в процессе конвективной сушки: при удалении свободной влаги ее значение принимают равным температуре «мокрого термометра», которую определяют по I-d-диаграмме влажного воздуха в зависимости от термодинамических параметров воздуха, поступающего в сушильную камеру; при удалении связанной влаги температуру материала при фиксированном влагосодержании определяют расчетным путем по уравнению температурной кривой сушки: 
     
       
         
           
             T 
             = 
             
               T 
               м 
             
             + 
             
               ( 
               
                 
                   T 
                   c 
                 
                 − 
                 
                   T 
                   м 
                 
               
               ) 
             
             ⋅ 
             
               { 
               
                 
                   1 
                   m 
                 
                 
                   [ 
                   
                     
                       
                         
                           ( 
                           
                             
                               
                                 U 
                                 − 
                                 
                                   U 
                                   p 
                                 
                               
                               
                                 
                                   U 
                                   
                                     к 
                                     p 
                                   
                                 
                                 − 
                                 
                                   U 
                                   p 
                                 
                               
                             
                           
                           ) 
                         
                       
                       
                         m 
                         + 
                         1 
                       
                     
                     − 
                     1 
                   
                   ] 
                 
                 + 
                 
                   
                     m 
                     + 
                     1 
                   
                   m 
                 
                 
                   ( 
                   
                     
                       
                         
                           U 
                           
                             к 
                             p 
                           
                         
                         − 
                         U 
                       
                       
                         
                           U 
                           
                             к 
                             p 
                           
                         
                         − 
                         
                           U 
                           p 
                         
                       
                     
                   
                   ) 
                 
               
               } 
             
               
             
               ( 
               1 
               ) 
             
           
         
         
       
     
     где T - абсолютная температура материала в процессе сушки, К; Т с , Т м  - абсолютные температуры воздуха, поступающего в сушильную камеру, замеренные соответственно по сухому и мокрому термометрам, К; U кр  - критическое влагосодержание, соответствующее полному удалению свободной влаги, кг влаги/кг сухого вещества; U p  - влагосодержание продукта, находящегося в равновесном состоянии с воздухом, поступающим в сушильную камеру, кг влаги/кг сухого вещества; U - фиксированное влагосодержание продукта в рассматриваемый момент сушки, кг влаги/кг сухого вещества; m - эмпирический коэффициент, не зависящий от режимов сушки и являющийся постоянной величиной для каждого материала. Зная значение температуры Т материала в процессе сушки, строим спрогнозируемую температурную кривую. Таким образом, способ прогнозирования позволяет до осуществления сушильного процесса на основании лабораторного анализа спрогнозировать температуру нагрева мелкодисперсного материала, в процессе сушки и обоснованно выбрать оптимальный температурный режим сушки с достаточной высокой точностью и надежностью, а в научных исследованиях кинетики сушки - сократить количество экспериментов. 2 табл., 3 ил.