Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Технология сушки. Основы тепло- и массопереноса

Учебник для вузов
Покупка
Артикул: 460935.01.01
Доступ онлайн
2 600 ₽
В корзину
В учебнике представлены основы теории и техники сушки пищевых продуктов. Даны главы, включающие гигростатику и формы связи влаги с материалом. Рассмотрены также статика, кинетика процесса сушки в виде аналитических решений, дифференциальных уравнений массопереноса, а также эмпирических уравнений, полученных с использованием методов теории и подобия. Приведены конкретные примеры расчетов процессов конвективной и кондуктивной сушки пищевых продуктов в агрегатах периодического и непрерывного действия. Дан расчет вспомогательного оборудования. Учебник предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров 260100 «Продукты питания из растительного сырья» и 260200 «Продукты питания животного происхождения».
Васильев, В. Н. Технология сушки. Основы тепло- и массопереноса: Учебник для вузов / В.Н. Васильев, В.Е. Куцакова, С.В. Фролов. - Санкт-Петербург : ГИОРД, 2013. - 224 с.: ил.; . ISBN 978-5-98879-175-1, 500 экз. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/444873 (дата обращения: 27.04.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
В. Н. Васильев, В. Е. Куцакова, С. В. Фролов

ТЕХНОЛОГИЯ СУШКИ

ОСНОВЫ ТЕПЛО- И МАССОПЕРЕНОСА

Рекомендовано Учебно-методическим объединением по образованию в области технологии продуктов питания и пищевой 
инженерии в качестве учебника для студентов, обучающихся 
по направлениям подготовки бакалавров и магистров 260100 
«Продукты питания из растительного сырья» и 260200 «Продукты питания животного происхождения»

Санкт-Петербург
ГИОРД
2013

УДК 664.021.3/4.64(035)
ББК 36.81-5:41.47 
 
В19

Рецензенты: С. Т. Антипов, доктор технических наук, профессор кафедры
 
машин  и аппаратов пищевых производств, проректор
 
по научной и инновационной деятельности (Воронежский
 
государственный университет инженерных технологий);

 
И. А. Макеева, доктор технических наук, профессор

Васильев В. Н.
В19 
 
Технология сушки. Основы тепло- и массопереноса : учебник для вузов / 
В. Н. Васильев, В. Е. Куцакова, С. В. Фролов. — СПб. : ГИОРД, 2013. — 224 с. : ил.

ISBN 978-5-98879-175-1

В учебнике представлены основы теории и техники сушки пищевых продуктов. 
Даны главы, включающие гигростатику и формы связи влаги с материалом. Рассмотрены также статика, кинетика процесса сушки в виде аналитических решений, дифференциальных уравнений массопереноса, а также эмпирических уравнений, полученных 
с использованием методов теории и подобия. Приведены конкретные примеры расчетов 
процессов конвективной и кондуктивной сушки пищевых продуктов в агрегатах периодического и непрерывного действия. Дан расчет вспомогательного оборудования.
Учебник предназначен для студентов, обучающихся по направлениям подготовки 
бакалавров и магистров 260100 «Продукты питания из растительного сырья» и 260200 
«Продукты питания животного происхождения».

УДК 664.021.3/4.64(035)
ББК 36.81-5:41.47

ISBN 978-5-98879-175-1 
© ООО «Издательство „ГИОРД“», 2013

Оглавление

Введение  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Глава 1. 
Классификация методов обезвоживания, тепловой сушки
 
и сушильных установок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.1. Принципы и методы обезвоживания  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

1.2. Классификация методов тепловой сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.3. Конвективная сушка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

1.4. Классификация конструкций сушильных установок  . . . . . . . . . . . . 15

Глава 2. 
Влажный воздух как сушильный агент. Основы гигростатики . . . . . . . 23

2.1. Основные параметры влажного воздуха. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

2.2. Температура мокрого термометра  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.3. Определение влажности воздуха  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

2.4. I-d-диаграмма влажного воздуха  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.5. Основные принципы построения I-d-диаграммы  . . . . . . . . . . . . . . . 31

2.6. Изменение состояния влажного воздуха в I-d-диаграмме
 
и построение линий tм = const  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Глава 3. 
Влага в материале  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.1. Влажный материал . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

3.2. Физико-химические характеристики воды. Классификация
 
форм связи влаги в материалах  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3.3. Энергия связи влаги с материалом  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

3.4. Увязка классификации форм связи влаги с изменением
 
свойств влажных материалов при их обработке  . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Глава 4. 
Взаимодействие влажного материала и воздуха до гигротермического
 
равновесного состояния. Основы статики сушки. . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.1. Изотермы сорбции и десорбции  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

4.2. Классификация влаги в материале в увязке с процессом
 
ее удаления. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Оглавление

Глава 5. 
Материальный и тепловой баланс процесса сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.1. Материальный баланс сушильных установок  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

5.2. Тепловой баланс подогревателя воздуха. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.3. Тепловой баланс конвективной сушильной камеры  . . . . . . . . . . . . . 51

5.4. Аналитический расчет процесса сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

5.5. Построение процесса в I-d-диаграмме и методика
 
графоаналитического расчета расхода воздуха и тепла  . . . . . . . . . . . 54

5.6. Методика аналитического расчета параметров воздуха
 
в сушильной установке  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5.7. Варианты сушильного процесса  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5.7.1. Вариант с рециркуляцией отработавшего сушильного
 
 
агента  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
5.7.2. Вариант с промежуточным подогревом сушильного
 
 
агента  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

5.8. Определение энергетического коэффициента полезного
 
действия сушильной установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

Глава 6. 
Кинетические закономерности процесса сушки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

6.1. Экспериментальные закономерности процесса сушки. . . . . . . . . . . 64

6.2. Кривые сушки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

6.3. Кривые скорости сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

6.4. Температурные кривые  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

6.5. О кинетике процесса сушки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

6.6. Аппроксимационные формулы для времени сушки  . . . . . . . . . . . . . 74

6.7. Дифференциальное уравнение теплопереноса в процессах
 
конвективной сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.8. Дифференциальное уравнение переноса влаги. . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

6.9. Период постоянной скорости сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77

6.10. Период убывающей скорости сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

6.11. Кинетика сушки квазиодномерного тела. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

6.12. Кинетика сушки хлеба. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

6.13. Сублимационная сушка плодов и ягод. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

6.14. Усушка при холодильном хранении пищевых продуктов  . . . . . . . . . 91

6.15. Усушка при охлаждении и замораживании пищевых продуктов . . . 93

6.16. Числа (критерий) подобия тепло- и массопереноса
 
в процессах сушки  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Оглавление

6.17. Кинетические закономерности процесса сушки дисперсных
 
материалов в агрегатах непрерывного действия  . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

6.18. Агрегаты с кипящим и фонтанирующим слоями . . . . . . . . . . . . . . . 103

6.19. Щелевой агрегат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

6.20. Барабанный агрегат  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

6.21. Массообмен при сушке пленки продукта на поверхности
 
инертной частицы. Продолжительность процесса. . . . . . . . . . . . . . 109

6.22. Удельное объемное заполнение агрегата продуктом.
 
Коэффициенты массообмена. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

6.23. Сушка распылением. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

6.24. Контактный способ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125

Глава 7. 
Время пребывания дисперсного материала в агрегатах
 
непрерывного действия  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

7.1. Труба-сушилка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

7.2. Горизонтальный барабанный агрегат со шнековой насадкой. . . . . 136

7.3. Агрегат со щелевым подводом теплоносителя  . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

Глава 8. 
Конструкции сушильных камер  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

8.1. Камеры с кипящим слоем. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

8.2. Распылительная сушилка для жидких и пастообразных 
 
материалов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

8.3. Распылительная сушилка А1-ОРЧ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

8.4. Распылительная сушилка ЦТР-500 фирмы «Нема» . . . . . . . . . . . . . 161

8.5. Распылительная сушильная установка RS-1000  . . . . . . . . . . . . . . . . 163

8.6. Вращающиеся барабанные агрегаты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

8.7. Сублимационная сушилка  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

Глава 9. 
Методика инженерного расчета сушильных агрегатов
 
для сушки сыпучих пищевых продуктов и белоксодержащих паст, 
 
суспензий, эмульсий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

9.1. Поисковая работа перед проектированием  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

9.2. Потери напора в трубопроводах. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

9.3. Охрана окружающей среды и способы очистки отработанного
 
теплоносителя. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

9.4. Общие вопросы гидродинамики омывания. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
9.4.1. Скорости взвешивания и уноса частиц  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Оглавление

9.4.2. Порозность и высота кипящего слоя  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

9.5. Потери напора при движении теплоносителя через агрегат
 
при конвективной сушке дисперсных пищевых продуктов  . . . . . . 192

9.6. Методика инженерного расчета вихревого сушильного
 
аппарата  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193

9.7. Методика инженерного расчета барабанного агрегата
 
для сушки семян подсолнечника. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Глава 10. Расчет вспомогательного оборудования сушильных установок  . . . . . 201

10.1. Топка на природном газе. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

10.2. Расчет основных параметров топочных газов, выходящих
 
из топки и поступающих в барабанный агрегат  . . . . . . . . . . . . . . . . 202

10.3. Паровые калориферы  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

Приложения  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Приложение 1. Зависимость между давлением пара
и его температурой. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

Приложение 2. Определение относительной влажности воздуха
по аспирационному психрометру. Разность показаний сухого
и влажного термометров. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

Библиографический список  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Введение

Сушка широко применяется в промышленной переработке сельскохозяйственной продукции для лучшей сохранности сырья, а также при производстве пищевых продуктов как метод их консервирования. Объектами 
сушки могут быть разнообразные материалы на различных стадиях их переработки (сырье, полуфабрикаты, готовые изделия).
Сушка позволяет сократить потери ценных ингредиентов, а также 
эффективно реализовать побочные продукты пищевых производств, 
что в конечном итоге выражается в создании безотходных производств.
Создание высокоэффективной технологии сушки пищевых продуктов и соответствующего этой технологии аппаратурного оформления 
процесса должно развиваться по двум основным направлениям. Первое 
связано с интенсификацией процесса в серийно выпускаемом оборудовании и модернизацией последнего. Второе — с созданием принципиально 
новой прогрессивной технологии и оборудования для ее обеспечения.
Наряду с изложенными положениями следует помнить о значительной энергоемкости процессов сушки. Большое значение имеет реализация этих процессов при высокой интенсивности сушильного процесса, 
обеспечивающего минимальные энергетические затраты.
Пищевые материалы сушатся с различной целью:
1) для уменьшения массы, что удешевляет их транспортирование;
2) повышения стойкости при хранении;
3) как один из методов консервирования пищевых продуктов, таких 
как биопрепараты и пищевые продукты.
Сушка — сложный технологический процесс, который часто является 
решающим этапом производства. Принципы обезвоживания и методы 
сушки весьма разнообразны. Повышение производительности сушильных установок может быть достигнуто как экстенсивными методами — 
путем увеличения габаритов сушильной камеры, уменьшения простоев 
и т. д., так и более эффективными интенсивными методами — путем 
повышения скорости сушки и соответствующего сокращения продолжительности процессов. В свою очередь, это может быть достигнуто 
как за счет увеличения кинетических коэффициентов, таких как диффузионный и молярный перенос влаги, так и за счет повышения движущих 
сил процесса — градиентов влагосодержания, температуры и давления. 

Введение

Повышение движущих сил процесса имеет определенные технологические пределы, связанные с термолабильностью биологических объектов, 
в том числе и пищевых продуктов. Увеличение кинетических коэффициентов возможно введением, например, предварительного нагрева материала перед сушкой, что способствует резкому повышению коэффициента 
диффузии влаги внутри продукта. 
Теория сушки рассматривает общие аналитические и экспериментальные закономерности процесса в их взаимосвязи, вскрывает механизм 
и движущие силы протекания процессов при различных методах энергоподвода. Технология сушки изучает свойства материалов как объектов 
сушки, что является основой рационального выбора процесса и оптимального режима его проведения. Применение отдельных прин ципов 
обезвоживания и методов сушки обусловлено энергией связи влаги 
с материалом. В случае когда агрегатное состояние влаги в продукте 
не изменяется, то удаляется свободная или слабо связанная с материалом влага. При изменении агрегатного состояния влаги скорость сушки и расположение зоны испарения в значительной степени зависят 
от прочности связи влаги с материалом. То есть энергия затрачивается 
как на преодоление силы этой связи, так и на теплоту парообразования. Следует помнить, что большинство пищевых продуктов являются 
коллоидными, а по структуре — капиллярно пористыми материалами, 
в которых влага прочно связана с твердым скелетом. Кроме того, эти 
продукты поступают на сушку с высокой влажностью, причем значительная часть влаги должна быть удалена в процессе сушки. Так, например, 
влажность уменьшается: при сушке овощей с 90 до 6–12 %; при сушке 
белоксодержащих продуктов (молока, мясных гидролизатов, бульонов 
и т. д.) от 80 до 2–6 %.
Примером интенсификации процессов в серийно выпускаемом оборудовании и модернизации последнего может служить анализ процессов 
тепло- и массообмена в барабанном агрегате на примере легких полидисперсных материалов, таких как семена подсолнечника. Можно показать, 
что используемые технологические режимы применительно к подобным 
продуктам не оптимальны, что приводит к низкому термическому коэффициенту полезного действия подобных агрегатов. Незначительная 
модернизация может привести к существенному увеличению производительности, а следовательно, и термического КПД.
Второе направление связано с созданием принципиально нового оборудования, приводящего к максимально возможному массо- и теплообмену. Например, при сушке растворов, суспензий и паст в сравнительно 
недавно разработанных аппаратах вихревого слоя, аппаратах со встречно-закрученными струями и т. д.

Введение

Бакалавры, инженеры и магистры, работающие в области производства и консервирования биологических объектов и пищевых продуктов, в зависимости от профиля их практической деятельности должны 
владеть достаточно глубокими знаниями в области теории, технологии 
и техники сушки.
Для этого при построении учебника вначале формулируются общие 
положения по физико-химическим основам процесса сушки, относящиеся к влажному материалу и влажному газу. Рассматривается взаимодействие влажного материала и влажного газа (воздуха) до гигротермического 
состояния. Затем исследуется наиболее сложный вопрос, связанный с кинетикой процесса сушки, основами переноса энергии и влаги в процессе 
сушки, на чем базируются методы расчета продолжительности процесса. 
Представлены методики инженерного расчета ряда сушильных установок, 
а также вспомогательного оборудования, обеспечивающего теплоподвод 
в сушильную камеру.

Глава 1

КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ, 
ТЕПЛОВОЙ СУШКИ И СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

1.1.  Принципы и методы обезвоживания

Принципы обезвоживания включают как механическое обезвоживание, так и тепловую сушку. Рассмотрим классификацию принципов 
и методов обезвоживания (табл. 1.1).
Наиболее широкое применение имеет тепловая сушка, при которой 
влага материала за счет сообщенной или генерируемой энергии переходит в парообразное состояние и в виде пара удаляется из материала 
в среду сушильной камеры. Тепловая сушка твердых материалов осуществляется в основном путем испарения, однако в некоторых случаях — при 
прогреве в электрическом поле высокой частоты, когда температура 
материала достигает точки кипения, — начинается выпаривание воды 
в массе материала. При этом не только кинетическая энергия отдельных 
молекул, но и средняя кинетическая энергия всех молекул влаги внутри 
тела достигает величины, обеспечивающей преодоление энергии связи 
внутри тела, а также сопротивление внешней среды, куда отводится образующийся пар. Из сушильной камеры пар удаляется в смеси с газом 
или в чистом виде отводится в конденсатор. Влагу материала можно 
также предварительно заморозить — превратить в лед, а затем за счет 
энергии, подводимой извне, будет осуществляться возгонка льда.
Сушка является типичным нестационарным необратимым процессом, при котором влагосодержание материала меняется как в объеме, 
так и во времени, а сам процесс будет стремиться к равновесию. Интенсивность сушки зависит от физико-химических свойств материала 
и движущей силы процесса.
Сушкой называется процесс удаления из материала любой жидкости, в результате чего в нем увеличивается относительное содержание 
сухой части. На практике при сушке влажных материалов, в том числе 
пищевых продуктов, удаляют главным образом воду, поэтому под сушкой понимают процесс обезвоживания материалов. Таким образом, хотя 

1.1. Принципы и методы обезвоживания

Та б л и ц а  1 . 1

Классификация принципов и методов обезвоживания

Принцип
обезвоживания
Методы
обезвоживания
Сущность метода обезвоживания
Технические способы обезвоживания

Без изменения 
агрегатного
состояния влаги

Механическое 
обезвоживание
Удаление жидкости с преодолением гидравлического сопротивления твердого скелета тела 
и механической связи между 
жидкой и твердой фазой

А. Прессование. 
Б. Центрифугирование и сепарирование. 
В. Фильтрация

Контактный
массообмен
Перемещение жидкости из тела 
с большим потенциалом переноса влаги в тело с меньшим 
потенциалом переноса

Контакт влажных материалов с гигроскопическими 
веществами, имеющими более низкий потенциал переноса влаги (например, контакт влажного 
материала с силикагелем, контакт влажного и сухого 
зерна и т. п.)

С изменением 
агрегатного
состояния влаги

Тепловое
обезвоживание
Перевод жидкости в парообразное состояние и перенос пара 
в окружающую среду

А. Испарение — тепловая сушка твердых и жидких 
материалов.
Б. Выпаривание жидкости в растворах и в твердых 
материалах (при прогреве в массе)

Перевод пара в жидкое агрегатное состояние
Конденсация — осушение влажных газов при охлаждении их ниже точки росы

Комбинированное обезвоживание

Тепловое
обезвоживание 
при резком
изменении 
давления окружающей среды 
(со «сбросом» 
давлений)

Превращение жидкости в пар 
и перенос пара в окружающую 
среду, в которой создается 
повышенное давление. При 
последующем резком снижении 
давления в массе материала 
происходит весьма интенсивное 
парообразование за счет тепла, 
аккумулированного в материале, 
подводимого извне

Цикличный нагрев влажного материала (например, 
теплоизоляторов) в герметической камере при повышении давления за счет пара, выделяющегося из материала, чередующийся с выпуском пара из камеры, 
вызывающим резкое снижение давления. Аналогичный механизм обезвоживания имеет место при 
производстве «воздушных» зерен кукурузы и других 
злаков, которые за счет значительного внутреннего 
давления увеличиваются в объеме и разрываются 
(Московский пищекомбинат)

Глава 1. Классификация методов обезвоживания, тепловой сушки

понятие сушки является более общим, практически же термины «сушка» 
и «обезвоживание» являются идентичными.
Сушка является и сложным технологическим процессом; принципы 
обезвоживания и методы сушки материалов различны. По энергетическому признаку можно выделить два основных принципа обезвоживания:
а) удаление влаги (воды) из материалов без изменения ее агрегатного 
состояния — в виде жидкости;
б) удаление влаги с изменением ее агрегатного состояния, т. е. при 
фазовом превращении жидкости (льда) в пар.
Первый принцип обезвоживания может быть осуществлен механическим способом (прессование, центрифугирование, фильтрация) или при 
непосредственном контакте влажного материала с веществами, имеющими более низкий потенциал переноса (контактный массообмен). 
Последний способ используется, например, при сушке влажного зерна 
при смешивании его с сухим зерном.
Второй принцип сушки связан с затратой тепла на фазовое превращение влаги. В большинстве случаев эта теплота сообщается материалу 
извне известными способами — кондукцией, конвекцией, радиацией при 
прогреве материала от поверхности внутрь и за счет энергии электрического поля токов высокой частоты при прогреве материала в массе. Такая 
сушка называется тепловой. Тепловая сушка твердых материалов обычно осуществляется путем испарения влаги на внешней (геометрически) 
поверхности тела и при углублении поверхности испарения внутрь тела; 
для капиллярно-пористых тел поверхность испарения превращается в зону испарения. При сушке в электрическом поле токов высокой частоты 
происходит выпаривание воды в массе материала. Осушение влажных 
газов может производиться путем охлаждения их температуры ниже температуры точки росы, при которой пар, находящийся в газе, начинается 
конденсироваться.
Если влажные тела сушатся при значительном вакууме без подвода 
тепла извне, то теплота, необходимая для испарения влаги, отнимается 
от высушиваемого материала, температура которого становится ниже 
тройной точки, и оставшаяся в нем влага самовымораживается. В дальнейшем при подводе тепла извне происходит испарение льда — его возгонка (сублимация).
Применение отдельных принципов обезвоживания и методов сушки 
обусловлено энергией связи влаги с материалом. Очевидно, если агрегатное состояние влаги не изменяется, то может удаляться только влага, 
менее прочно связанная с материалом. При этом методе энергия затрачивается в основном на преодоление гидравлического сопротивления 
твердого скелета тела. 

Доступ онлайн
2 600 ₽
В корзину