Explicații - Portal pentru sisteme industriale de uscare
În evaporare temperatura este mai mică decât punctul de fierbere al solventului la presiunea asociată. În timpul evaporării, temperatura este aceeași cu punctul de fierbere al solventului (100 ° C pentru apă și presiune normală). În timpul liofilizării umiditatea sublimă, adică la temperaturi sub punctul de îngheț se schimbă direct de la solid la starea gazoasă.
energie, care trebuie utilizat pentru uscare poate fi calculat aproximativ după cum urmează:
Q - energie termică utilizată pentru evaporare în kJ
mtr - cantitate de produs uscat în kg
xein - umiditate inițială sau de intrare
xaus - umiditate finală sau de ieșire
hv - entalpia de evaporare în kJ/kg lichid: pentru evaporarea unui kg de apă, de exemplu, trebuie cheltuite 2500 kJ, cu solvenți organici, entalpia de evaporare este semnificativ mai mică
În realitate, trebuie consumată o cantitate mai mare de energie, deoarece produsul este încălzit și procesul de uscare are pierderi de căldură.
În cazul proceselor de uscare continuă, puterea necesară este calculată în kW utilizând debitul de masă al produsului uscat în kg/secundă în formula de mai sus.
În uscarea convectivă energia necesară este asigurată de căldura sensibilă a gazului de uscare. Gazul de uscare eliberează căldura și absoarbe umezeala:
Q - energie termică transferată în kJ
ml - cantitate de gaz de uscare în kg
cpl - capacitatea termică specifică a gazului de uscare (pentru aer: 1 kJ/(kg * K), de asemenea pentru azot ca gaz inert)
Tein - temperatura de intrare a gazului de uscare
Taus - temperatura de ieșire a gazului de uscare
Procesele de uscare convectivă sunt aproape exclusiv procese de uscare continuă, motiv pentru care fluxul de gaz de uscare este utilizat în kg/secundă și puterea furnizată de gazul de uscare este dată în kW.
În Uscare prin contact căldura necesară este provocată de contactul obiectelor umede care trebuie uscate cu suprafețe fierbinți. Pentru a asigura cel mai bun transfer de căldură posibil, solidul este amestecat mai mult sau mai puțin intens în majoritatea uscătoarelor de contact, astfel încât produsul umed și mai rece este adus în mod repetat pe suprafața de contact. Cantitatea de căldură transferată se calculează după cum urmează:
Q - energie termică transferată în kJ
k - coeficientul de transfer termic în W/(m 2 * K), de ex. 50 W/(m 2 * K) ca valoare tipică pentru uscătoarele cu palete
Theiz - temperatura peretelui suprafeței de încălzire
Puterea în kW care poate fi transmisă prin suprafața de încălzire este calculată prin împărțirea ecuației de mai sus la timpul de contact t.
Transportul energiei prin radiații între suprafețele a două corpuri depinde în esență de temperatura radiatorului:
Q - energie termică transferată în kJ
Cm - coeficient de radiație, în funcție de coeficientul de radiație al sursei de radiație și de materialul de uscare în W/(m 2 * K 4)
A1fi1,2 - numărul de raze, în funcție de proporțiile geometrice ale suprafețelor și unghiul de incidență al radiației în m 2
T1 - temperatura sursei de radiație în K
T2 - temperatura mărfurilor care urmează să fie uscate
t - timpul de expunere la radiații
Puterea transmisă în kW este calculată prin împărțirea ecuației de mai sus la timpul de contact t.
Ca cel mai important parametrii de siguranță ar trebui cunoscut:
- la apariția reacțiilor exoterme, trebuie menținută o marjă de siguranță suficientă față de această temperatură în proces,
- numărul incendiilor ca măsură a riscului în caz de incendii locale,
- Capacitatea de explozie a prafului și energia minimă de aprindere corespunzătoare furnizează informații despre pericolele de explozie și orice măsuri de protecție necesare, cum ar fi suprimarea exploziei, reducerea presiunii, designul uscătorului și al perifericelor sale rezistent la șocuri sau inertizare.
Pentru Măsurarea umidității O serie de metode de măsurare sunt disponibile pentru solide, care trebuie adaptate la produsul specific. Cele mai frecvente sunt metodele gravimetrice (cuptor de uscare sau cuptor de uscare sub vid pentru solide sensibile la temperatură, echilibre în infraroșu) sau metode chimice (titrare Karl Fischer).