Материал: Лебедев Д.П. Тепло- и массообмен в процессах сублимации в вакууме

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

давление, тем быстрее идет процесс, однако условия отвода пара ухудшаются.

Оптимальный уровень полного давления, вероятно, нужно под держивать различным для различных стадий процесса.

Рис. 7-12. Влияние перепада давлений водяного пара

в зависимости от уровня полного давления и давления
на	стороне, противоположной поверхности испарения,
на	механизм течения и диффузии.

1 — перепад	давлений за счет течения смеси; 2 — линии перепа
да давлений	за счет диффузии паров;	3 — граница	плавления
только для	диффузионного переноса;	4 — граница	плавления
для потока	и диффузии; 0—4,0 — парциальные давления.

7-3. СУБЛИМАЦИОННАЯ СУШКА М ЕТОДОМ РАСПЫЛЕНИЯ

Значительное повышение производительности процесса сублимацион ной сушки может быть достигнуто организацией непрерывной диспер гированной сушки распыленных материалов в вакуумной камере. Наиболее перспективным в этом отношении является распыл суши мого материала в вакуум при помощи акустических форсунок.

Работы по акустическому распылу в настоящее время находятся в стадии экспериментальных исследований; в этой области пока не существует каких-либо теоретических закономерностей для выясне ния физики и организации процессов тепло- и массообмена и гидро динамики истечения диспергированных сред в вакуумированных си стемах.

В МЭИ были проведены экспериментальные исследования по изучению особенностей акустического распыла воды в вакуум с целью выявления характера и интенсивности этого процесса. Для получения максимальной интенсивности распыла и мелкодисперсной структуры льда ввод воды на установке (см. рис. 3-1) искусственно производил ся периодически в соответствии с изменением в заданных пределах от 0,08 до 1 мм рт. ст.

Экспериментальная установка по периодическому распылу воды в вакуум представлена на рис. 7-13.

Акустическая форсунка 1 помещалась в вакуумную камеру 2. Исследуемая жидкость (вода) подавалась в форсунку при заданном давлении и расходе с помощью системы питания 5. Акустические

325

Рис. 7-13. Схема экспериментальной установки по акустическому распылу жидкости в вакуум.


1 — акустическая	форсунка; 2 — адиабатная		рубашка		сублиматора; 3 — ва
куумметр ВТ-3;	4 — самописец; 5 — мерная		бюретка;		6, 7, 9,	12 — индукцион
ные вентили; 8 — задатчик		уровня; 10 — усилитель		мощности		УМ-250А; // - —
звуковой генератор ГЗ-34;		13— вакуумная камера;		14 — коллектор; 15 — реле.

колебания форсунки возбуждались с помощью электрических коле баний от звукового генератора ГЗ-34, усиливаемых через усилитель.

Процесс истечения

жидкости

диспергирования

воды

происходил

с активным

образованием

бы

стро

замерзающего

водяного

тумана.

При

этом

значитель

ное

количество

воды

испаря

лось до процесса перехода в

кристаллическое

состояние

створе факела распыла. Обра

зование

мелких

кристалликов

льда

стержневидной

формы

средним

диаметром

около

0,5 мм происходило на фронте

факела распыла

на

расстоянии

нескольких

сантиметров

от

Рис. 7-14. Кривые скорости суш

устья ультразвуковой

форсун

ки.

Образовавшийся

ледяной

ки экстракта чая при ультразву

порошок

вместе

с несколькими

ковом распыле в вакуум и при

дедовыми

пробками

собирался

терморадиационном

подводе

теп

в коллектор 14.

ла темными

излучателями.

В МТИПіП И. А. Гинзбург

/ — сушка в пленке;

6=400

мкм-,

Тп =

исследовала

ультразвуковую

=60 °С;

2 — сушка

гранулах;

6 =

распылительную сушку экстрак

= 1000

мкм,

ГН= 100°С;

3 — сушка

та чая в

вакууме. В

этих экс

в пленке; 6=1 000 мкм;

Гн=40 °С.

периментах на коллекторе сбо

326

ра продукта осуществлялась кондуктивная досушка распыленного

продукта	в жидкой	фазе в тонкой	гранулированной пленке до
1000 мкм с размерами гранул от 30 до 60 мкм.				скорости	сушки
На рис. 7-14 для		сравнения' показаны кривые
экстракта	чая при	ультразвуковом	распыле в	вакуум	( Р к =

= 0,5 мм рт. ст.) в пленке различной толщины и терморадиационной сушке экстракта темными излучателями в гранулированном состоя нии. Гранулы экстракта чая для терморадиациоиной сушки имели

размер	1 мкм	и были получены распылением в охлажденный	до
—70 °С	спирт.	Температура .нагревателя Гн изменялась от 40	до
100 °С.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1-1. Анисимов С. И., Имас Я. А., Романов Г. С., Ходыко Ю. В.

Действие излучения большой мощности на металлы. М., «Наука», 1970.

1-2. Зельдович Я. Б., Райзер Ю. П. Физика ударных волн и

высокотемпературных гидродинамических явлений. М., «Наука», 1966.

1-3.

Киттель

Ч. Элементарная

физика

твердого

тела.

Пер.

с англ. М., «Наука», 1965.

М.,

1-4. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред.

Гостехиздат,

1954.

1-5. Левич В. Г. Курс теоретической физики, т. 1. М., «Наука»,

1970.

А.

В.,

Перельман Т. Л., Анисимов С. И.,

Лебе

дев

1-6. Лыков

Д.

П.— В кн:. Ртос. IV. International

Heat

Transf. Conference.

Paris,

1970.

1961, v. 3.

1-7.

Перельман T. Л. — «Int. J. Heat. Mass. Transf.»,

1-8. Тамм И. E.— «Труды ФИАН», 1965, т. 29.

М.— Л.,

Изд-во

1-9.

Френкель

Я.

Н. Статистическая

физика.

АН ССОР, 1948.

1951,

82,

№

1-10.

Mott-Smith Н. М.— «Phys. Rev.»,

31.

1-11.

Evans

M. G.,

Polanyi

M.— «Trans. Far.

Soc.»,

1935,

1-12.

Stearn

A. E.,

Eyring

H.— «J. Chem. Phys.», 1935,

1-13.

Holland-Merten E. L.— «Chem. Techn.»,

1963, Bd

16,

1-14.

Holland-Merten E. L. Tabellnbuch der Vakuumverfahrens

technik

in der Grundstoffindustrie. Leipzig, 1964.

36,

3382;

1964,

1-15.

Nemethy

J.— «Chem.

Phys.»,

1962,

V. 41, 680.

Паунд Г. Испарение и

конденсация. Пер. с англ.

1-16. Хирс Д.,

М.,

«Металлургия»,

1966.

1968, т. 5, 4, 339.

1-17. Анисимов С. И.— ЖЭТФ,

18. Коган М. Н. Динамика разреженного газа. М., «Наука»,

1967.

1. Андриевский Р. А. Пористые металлокерамические материа

лы. М., «Металлургия»,

1964.

2-2. Беркман А. С., Мельникова И. Г. Пористая проницаемая

керамика. Л., Стройиздат, 1969.

2-3. Варгафтик Н. Б. Теплофизические свойства веществ. М.,

Госэнергоиздат, 1956.

2-4. Вукалович М. П. Термодинамические свойства воды и водя

ного пара. М., Машгиз, 1958.

М. Н.— «Кислород», 1949,

№

2-5.

Ишкин

И. К.,

Каганер

2-6.

Ишкин

И. К.,

Каганер

М. Н.— ЖФХ, 1950, 24,

вып 7.

2-7.

Кустов Б. А.— «Огнеупоры», 1949, № 6.

Изд-во АН

2-8. Левитская М. А. Инфракрасные

лучи. М.— Л ,

СССР,

1935.

328 .

2-9. Леконт. Инфракрасное излучение. Пер. с фр. М., Физмат-

гиз, 1959.	Малько	П. И. и др. — «Порошковая металлургия»,		1968,
2-10.
№ 4; 1969, № 1.
2-11.	Лыков А. В. Теория сушки. М., «Энергия», 1968.
2-12.	Мухачев	Г. А. и др. — «Теплоэнергетика», 1963,	№ 10.
2-13.	Мухачев Г. А. и др. — «Холодильная техника»,		1956,	т. 33,

№2.

2-14. Пауэлл Д. Физика льда. Пер с англ. М., «Мир», 1966. 2-15. Платунов Е. С. Автореферат докторской диссертации,

ЛИТМО, 1968.

2-16. Попов В. В. — «Известия вузов. Пищевая технология», 1970,

№

Смирнова

К.

Б.— «Труды

НИИстройкерамики»,

1961,

2-17.

вын. 17.

Стрелков

К.

С,— «Заводская

лаборатория»,

1966,

т.

22,

2-18.

№

12.

2-19. Убеллоде А. Плавление и кристаллическая структура. Пер.

с англ. М., «Мир», 1969.

2-20. Шейдеггер Л. Физика течения жидкостей и газов в пори

стой среде. М., Гостехиздат, 1947.

ОПТИ,

1938.

2-21.

Шулейкин

В. В. Физика моря, т. 2, М.—Л.,

2-22. Кришер О. Научные основы техники сушки. Пер. с нем.

М., Изд-во иностр. лит., 1961.

N — Y. Reinhold

2-23.

Barnes R. В. а. о. Infrared Spectroscopy.

Publishing Corp., 1944.

Phys.»,

1957, v. 149, № 2.

2-24.

Bass

U. A.— «Zeitschr. für

2-25.

Benz

U.— «Kältetechnik-Klimatisierung»,

1969,

21, H. 9.

2-26.

Bernal

J. a. o.— «J. Chem. Phys.», 4933,

v. 1, p. 515—-548.

2-27.

Berty J. D.— «Proc. of the 8th ent. Cong, on Therm. Cond.,

London,

1969.

188.

2-28.

Born M.— «Proc. Roy. Soc.», 1948, v.

2-29.

Casimir H. B.— «Physica»,

І938, v. 5, p. 495—500.

2-30.

Debye

P.— «Ann. Phys.», 1912, v. 39,

p. 789—839.

2-31. Debye P. Vortrage über kinetische Theorie der Materie und

Elektrizität. Berlin,

1914.

the

8th

ent

Cong, on

2-32.

Dillard

К., Timmerhaus.— «Proc. of

Thermal

Cond.»,

London,

1969.

Food

Sei.»,

1966,

31,

2-33.

Deyer

D.,

Sauderland I.— «J.

196—201.

2-34. Eucken A. «Ann. Phys.», 1911, v. 12.

185—211.

2-35.

Eucken A.— «Ann.

Phys.»,

1911, v. 34, p.

1954,

2-36.

Frand

I. and

Kingery W. D.— «J. Amer. Ceram. Soc.»,

p. 99—107.

Foods.

Fisher,

ed.

1965,

2-37.

Freeze — Drying

shington.

Gallowau

J.— «Phys. Rev.»,

1959, v.

113,

p. 4046—'1051:

2-38.

2-39.

Harper

C.— «Ghem. Eng.», 4962, v. 3, p.

298.

2-40.

Handbook

of chem. and phys. chem. Rubber Publishing

Co. 2310. Superior Ave. Cleveland Ohio, 1955.

2-44.

Hilsenrath I. Tables of thermodynamics and transport

propertios. N.—Y., Pergamon press, 1960.

1946, v. 18, № 2.

2-42.

Heating.— «Piping and Air

Conditioning»,

2-43. «J. of the Society for Industrial and Applied Mathematics»,

1957, V. 5, p. 74,

329

	2-44.		Krischer О., Esdorn H. Die Wärmeübertragung in feuchten,
porigen			Stoffen	verschiedener	Struktur. Forsch.	Gebiete Ind.— Wes.
22,	1/8,	1956.
	2-45.		Lonsdale К.— «Nature», 1946, v. 1, № 58.
	2-46.		Meffert	H. F. Fh.	Heat transmission	on freeze — drying

material. Unpublish paper. IBVT. Wageningen. The Netherlands. 1963.

2-47.	Sawdye I. A., Short A. I.,	Rinfret A.	P.— «Food	Techno
logy», May 1961.		Hackenberg	U., Moll	J. and
2-48.	Oetjen G. W., Ehlers H.,

Neumann К. H. 1962. Temperature-measurement and control of freezedrying processes.— In: «Freeze-Drying of Foods». (F. R. Fisher, ed.),

p. 74. Natl. Acad.

Sei.— Natl.

Research Counc.,

Washington,-

2-49. Oetjen G. W. Personal communication, Leybold Hochvakuum.

Anlage, Cologne, Germany,

1963.

1958, v.

2-50.

Okman D. J.— «Advance in Physics»,

2-51.

Pauling L. J. O. Meh. Chem. Soc.,

1936, v. 58.

2-52.

Reuck C.— «Nature»,

1957, v. 179, № 4570.

p. 528—530.

2-53.

Rowlingston.— «

. Phys. Chem.»,

1955,

v. 57,

2-54. Short В. E., Woolrick W. R„ Bartlett L. H.— «Refrig. Eng.»,

1942, V. 44, p. 385.

2-55.

Hill J. E. The thermal conductivity of beef (M. S. Thesis,

Georgia Institute of Technology), 1966.

(M. S. The

2-56.

J. D. Leitman. Thermal conductivity of meats.

sis, Georgia Institute

of Technology), 1967.

Oak

Ridge,

2-57.

Gambill W. R. Union Carbide Nuclear Co.,

Tenn Estimate

Low — Pressure

Gas Viscosity Chemical

Engineering,

1967.

Wolf

W.,

Spiess

W.— «Kältetechnik — Klimatisierung»,

1970,

2-58.

Bd 22, H. 7.

A.— «Ind.

Engng

Chem.»,

Process

design

and

2-59.

Triebes T.

development 5,

1966, 6.430/436.

В. В.— ИФЖ,

2-60.

Лебедев

Д. П,,

Гинзбург И. А., Алексеев

1972, т. 23, № 2.

61. Лебедев Д. П., Алексеев В. В. Исследование теплопровод

ности пористых

спеченных

металлов. — «Труды

МЭИ»,

1972, №

141.

1. Ангерер

Техника физического

эксперимента. Пер. с нем.

М., Физматгиз,

1962.

Ф,— «Труды ЛПИ», 1961,

№ 217.

3-2.

Апполонов

Г. э.

3-3. Белик Н. И. Приборы для измерений малых разностей дав

лений газов. М.— Л., Машгиз,

1957.

3-4. Востров Г. А., Розанов Л. Н. Вакуумметры. М.—Л., «Ма

шиностроение»,

1967.

3-5. Геращенко О. А., Федоров В. Г. Тепловые и температурные

измерения. Киев, «Наукова думка», 1965,

3-6.

Гисина

К. Б., Шофер

Р. И,— ИФЖ, 1969, №

5. Минск,

3-7.

Гухман А. А.— В

кн.: Тепло-

и массоперенос,

т.

«Наука и техника»,

1965.

Лебедев Д.

П.—ИФЖ,

1968,

т.

15,

№ 2.

3-8.

Деркачев

В. И.,

3-9. Дубовик

А.

С.

Фотофизическая

регистрация

быстропроте-

кающих процессов. М., «Наука», 1964.

3-10. Измерение нестационарных температур и тепловых потоков М., «Мир», 1966.

3-11. Измерения температур в объектах новой техники. М., «Мир», 1965.

3-12. Каприн Е. Б., Огнева В. А., Щедровский С. С. Автомати ческие весы и весовые дозаторы. М., Машгиз, 1969.

330

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/127710

Смотрите также:

Situatsionnye_zadachi_i_testy_po_NF_2013
Особенности развития системы ипотечного кредитования в РФ на примере ЗАО АКИБ Образование
Постановление Пленума Верховного Суда РФ от 24_12_2020 N 44-1
Расчет и проектирование организации строительства промышленного комплекса, состоящего из основного и двух вспомогательных корпусов
Тонизирующие препараты растительного происхождения