Самые популярные статьи







Первый период сушки при радиационном энергоподводе

Первый период сушки при радиационном энергоподводе τI (период постоянного энергоподвода) начинается с момента τ0=0 включения энергоподвода и заканчивается в момент τ1 когда tв.э=tдоп (см. рис. 1б). Период характеризуется постоянными и наибольшими значениями плотности потока внешней энергии q=qI и плотности потока пара j=jI. В этот период сушки объемная форма сублимации преобладает над поверхностной (скорость движения поверхности z0 выше, чем z1, см. рис. 1а). Максимальная скорость движения наблюдается у краевой поверхности zкв, расположенной в угловых областях объекта сушки, имеющих наибольшую поверхность для приема внешней радиационной энергии и наибольшую поверхность для испарения. В этом периоде сушки обезвоживается поверхностный слой продукта толщиной h1, которая определяется проникающей способностью излучения и практически не зависит от толщины образца 2h. В то же время влажность замороженной зоны остается постоянной и равной начальному значению в течение всего периода сушки вплоть до исчезновения этой зоны в момент времени τ2 (см. рис. 16). Характерно, что в этом периоде наблюдается два этапа. На этапе изотермической сушки τI’ (см. рис. 1а, б) происходит развитие поверхности фазового перехода (развитие объемной формы). Из слоя толщиной h1 вся вымороженная влага сублимирует при постоянной температуре tв.э=ts, которая не зависит от режима энергоподвода, но существенно зависит от давления в камере и от температуры поверхности десублимации tд. При этом влагосодержание слоя толщиной h1 изменяется от начального uн до критического uкр. Критическим здесь и ниже будем называть такое влагосодержание, при котором в объекте сушки находится только связанная влага, а вымороженная при температуре ts вода уже сублимировала.

Первый период сушки при радиационном энергоподводе  
Рис. 1. Сублимационная сушка кусковых продуктов животного происхождения при лучистом энергоподводе:
а - модель движения границы фазового перехода;
б - график энергоподвода и термограммы при управлении процессом по экстремальным температурам tв.э и tн.э
 

Под связанной влагой понимают содержащуюся в материале влагу, которая исключена из раствора адсорбционными силами и не действует как растворитель. Этап τI’ заканчивается моментом τ1’ начала подъема температуры tв.э от уровня температуры сублимации ts. В этот момент влагосодержание материала в слое h1 равно критическому, а поверхность z0 расположена на расстоянии h1.

На этапе неизотермической сушки τI” из объекта сушки испаряется связанная (незамерзшая) в слое h1 влага. При этом влагосодержание слоя изменяется от критического uкр до некоторого конечного uк регламентированного ГОСТом для конкретного продукта. Температура tв.э увеличивается и достигает в момент τ1 окончания этого этапа уровня tдоп. По мере роста температура tв.э теряет чувствительность к давлению в камере и температурному режиму десублиматора (tд), но начинает существенно зависеть от режима энергоподвода (q). Отличительная особенность первого периода сушки при радиационном энергоподводе: наличие постоянной мощности энергоподвода и постоянной скорости сушки, причем значение τI обратно пропорционально плотности внешнего теплового потока q, поглощаемого объектом сушки.



Материал подготовлен по книге: Камовников Б. П. и др. Вакуум-сублимационная сушка пищевых продуктов (Основы теории, расчет и оптимизация) /Б. П. Камовников, Л. С. Малков, В. А. Воскобойников. — М.: Агропромиздат, 1985 — 288 с.



Нашли ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Будем благодарны за помощь.