SZÁRÍTÁS Szárításon azt a műveletet értjük, mely során valamilyen nedves szilárd anyag nedvességtartalmát csökkentjük, vagy eltávolítjuk elpárologtatás.

Az előadások a következő témára: "SZÁRÍTÁS Szárításon azt a műveletet értjük, mely során valamilyen nedves szilárd anyag nedvességtartalmát csökkentjük, vagy eltávolítjuk elpárologtatás."— Előadás másolata:

1 SZÁRÍTÁS Szárításon azt a műveletet értjük, mely során valamilyen nedves szilárd anyag nedvességtartalmát csökkentjük, vagy eltávolítjuk elpárologtatás vagy kigőzölögtetés által. Esetünkben a szárítandó anyag szemcsés (darabos), a nedvesség legtöbbször víz. (de: oldószer elpárologtatás inert gázba, elpárologtatás vákuumba ) A szárítás hőközléssel egybekötött anyagátadási feladat. Hőközlésre legtöbbször meleg levegőt használunk, viszonylag nagy sebességgel áramoltatjuk, és gondoskodunk a szárítandó közeggel való bensőséges érintkeztetéséről.

2 I. A nedves (szárítandó) anyag:
Az anyagok nedvességtartalma megadható nedves (1), vagy száraz (2) anyagra vonatkoztatva: A nedves anyagra vonatkoztatott nedvességtartalom (W): mn : a nedvesség tömege [kg] msz : a (nedvességet nem tartalmazó!)száraz anyag tömege [kg] A gyakorlatban célszerűbb a nedves anyagra vonatkoztatott „W” használata. ( értéke 0…1 közötti, és „ % „- ban is megadható )

3 (2) A száraz anyagra vonatkoztatott nedvességtartalom (w) :
Szárítási feladatokban azonban célszerűbb a száraz anyagra vonatkoztatott „w” használata, mert a szárítás során a száraz anyag tömege ( a vonatkoztatási alap) „msz” nem változik ! Kapcsolat a két nedvesség-megadási lehetőség között:

4 A száradó, nedvességet tartalmazó szilárd anyag
A szárítás során nem változik!

5 Kapcsolat a paraméterek között:

6 Az összefüggést átrendezve:

7 pg : a levegő aktuális (mért) parciális gőznyomása
Szorpciós egyensúlyi izotermák, φ ~ w diagram: Esetünkben a nedvesség víz, a kipárolgás vízgőz, => a szárítás a deszorpció speciális esete: φ : a nedves anyaggal érintkező levegő relatív telítettsége, relatív páratartalma pg : a levegő aktuális (mért) parciális gőznyomása pgt : a levegő telítettségéhez tartozó gőznyomás

8 Szorpciós egyensúlyi izotermák, φ ~ w diagram:
A nedves, szilárd anyaggal érintkező levegő relatív nedvességtartalma 1 A levegővel érintkező nedves szilárd anyag nedvességtartalma Ez a nedves szilárd anyag, és a ( nevességet tartalmazó => nedves ) levegő egyensúlyi összefüggése

9 t2= áll. t1= áll Szorpciós egyensúlyi izotermák, φ ~ w diagram:
A hőmérséklet változásának hatása az egyensúlyra 1 t2= áll. t1= áll A szorpciós izotermák felvétele kísérletileg (adszorpciós,vagy deszorpciós úton)

10 A nedvesség szabatos elnevezései:
Higroszkópos pont:a gőztérből maximálisan felvehető nedvesség „csuromvizesség” Szárítással eltávolítható w

11 A szárítás az egyensúlyi izotermán:
w Egyensúly: a szilárd anyagban levő víz gőznyomása egyenlő a levegőben levő vízgőz parciális nyomásával w1 A szilárd anyag kezdeti nedvességtartalma φ1 A levegő kezdeti nedvességtartalma

12 Szárítási görbe : Méréssel meghatározható: W [%] τ (szárítási idő)

13 A kísérletekből a száradás időgörbéje és ebből a száradás sebességgörbéje meghatározható!
A száradás időgöbéje: w „kiegyenlítődési” szakasz (rövid időtartam) „egyenletes” száradás A száradás egyre „lassuló”

14 A száradás időgöbéje: w A kísérletekből a száradás időgörbéje és ebből a száradás sebességgörbéje meghatározható! A száradás sebességgöbéje: (Párolgási intenzitás: I ) I

15 Technológiai szempontból legfontosabb a száradás sebességének ismerete:
„kiegyenlítődési szakasz(rövid)” száraz foltok A felületen összefüggő vízhártya van => A párlogtató felület csökken diffúzió => A párolgásnak nincs akadálya Sebességmeghatározó: anyagtranszport a szilárd anyag belselyéből a felületre

16 II. A szárító közeg ( a nedves levegő ):
x: az abszolút nedvességtartalom a száraz levegő tömegegységében levő gőz mennyiségét jelenti; mg : a nedves levegőben levő gőz tömege [kg] mszl : a száraz levegő tömege [kg]

17 Kapcsolat a szárító levegő nedves és száraz tömegárama között ( a szárítás során a szárító levegő („abszolút ”) száraz részének tömegárama változatlan! ) Kérdés lehet pl: ?

18

19 Mérhető: , ρ Mérhető: φ, t, —> (h-x) diagramból Számítható:

20 1 x

21 h h = állandó tBE tKI x Δx xBE xKI φ = 1
A szárító levegő állapotváltozása a szárítás során: (mesterséges szárítás) h x φ = 1 h = állandó tBE xBE tKI xKI A szárító közeg nedvességtartalma (a szárítandó közeg rovására) növekedik. Δx

22 φkörny h tszárítóba belépő tKÖR. x xKÖRNYEZETI = állandó φ = 1
A szárító levegő állapotváltozása a szárítás során: (mesterséges, konvektív szárítás) φkörny A levegő felmelegítése h x φ = 1 tszárítóba belépő xKÖRNYEZETI = állandó tKÖR.

23 Táblázat kell

24 többfokozatú szárítás

25 Szakaszos üzemű, hőáramlásos rendszerű
Energia megtakarítás Kíméletes szárítás

26 Átáramlásos szárító „cserény”

27 Folyamatos, atmoszferikus szárító

28

29 Ellenáramú, direkt fűtésű forgódobos szárító:

30

31

32

33 Fluidizációs szárítók:
Az „árnyékolt” felfekvési felület csökken!

34

35

36

37