СУшка. Сушка. При сушке керамических материалов и изделий используют следующие методы (по способу подвода тепла к высушиваемому материалу) конвективный, радиационный, кондуктивный и в электромагнитном поле

• Название: При сушке керамических материалов и изделий используют следующие методы (по способу подвода тепла к высушиваемому материалу) конвективный, радиационный, кондуктивный и в электромагнитном поле
• Анкор: СУшка
• Дата: 17.08.2022
• Размер: 1.43 Mb.
• Имя файла: Сушка .docx
• Тип: Документы; #647564
• страница: 4 из 8

Пример 10. t7₀—25%: U_K._y-14%; (V - У_п)_кр.мин^=3%’ М_кр= ^25-14 =3,67; из графиков находим для цилиндра (Кр)_кр =0,245; для шара (Кр)_кр=0,188; Для пластины (Кр)_макс =(Кр)_кр =0,333, так как при Л4_кр =3,67 Fo'>0,4 (квазиста- ционарный режим). Остальные данные для я'=2 • 10

’⁴ м²/ч и 7?=0,05 м приве­дены ниже:

Величина	Пластина	Цилиндр	Шар
(Ki' Уо)кр ■ 102	9	12,25	15,9
	0,72	1,96	3,82

В первом периоде кинетика влагоотдачи керамических изделий опи­сывается уравнением

(&1)кр определяют из уравнения (56) путем подстановки в него ^=^_КР1 ^из уравнения (58) и Дт_Кр ив уравнения (57).

На рис. 15 приведен график, отвечающий уравнению (56), кото­рый значительно облегчает нахождение ki.





где k\ — коэффициент сушки, 1/ч; Ati — время сушки, ч.

Минимально допустимое время сушки в первом периоде





и

Рис. 15. График зависимости от параметров kAv

Uo

Если кривая сушки соответствует предельно-безопасной, то с мо­мента Дт=Дткр процесс сушки можно интенсифицировать, не опа­саясь трещинообразования. Однако если скорость сушки превысит некоторое критическое значение, то возможно взрывообразное разру­шение изделия. Предельная скорость сушки зависит от толщины из­делия, плотности массы, содержания шамота (отощителя), минера­логического состава глины_и влажноста изделия. Для изделий пласти­ческого формования при = £/_Нач, а для изделий полусухого

формования при £/^(/о = £/_Нач, имеющих форму пластины (толщина изделия не более ^!/₅ ширины), уравнение предельно-безопасной кри­вой сушки имеет вид:



Уравнение предельно-безопасной кривой сушки в первом периоде Uп Г^к.у



где Uв %.

где G_0T — количество отощающих или шамота, %; R — в случае односторон­ней сушки толщина и в случае двухсторонней (симметричной) сушки — по­ловина толщины плитки, см; р₀ — плотность абсолютно сухой массы плитки, г/см³; tn, С ип в формулах (60) — (62) — постоянные коэффициенты (табл. 13).

Таблица 13. Значения постоянных коэффициентов в уравнении предельно-безопасной кривой сушки

Коэффициенты	Пластическое формование. Изделия на основе арте­мовской глины	Полусухое формование (плитки)
		и>3 %	%
С	0,193	0,087	0,4
п	2,625	5,32	5
m	0,032	0,0032	0,0032

Пример 12. Условия те же, что в примерах 10 и 11. Содержание шамота G_0T М5%, ро=1,9 г/см³. Определить минимально допустимое время, требуемое для сушки материала от 17 до 1%.





Таким образом, минимально возможное время сушки пластины толщиной

100 мм при двухсторонней влагоотдаче от 25 до 1% составляет 11,1+24=35,1 ч.

При введении в плитку 30% отощающих (ро = 1,8 г/см³) время сушки сокращается до 0,378 ч, или 22,7 мин.

Для упрощения расчетов на рис. 16 и 17 приведены _номограммы для нахождения коэффициента А. Для определения е^си по заданно-

Рис. 16. Номограмма для определения коэффициента А для изделий пластического формования

Рис. 17. Номограмма для определения коэффициента А для изделий полусухого формования

_лU—kkx

му значению Си можно использовать график — = е , приве­ло

денный ранее на рис. 15, если вместо Мт на оси абсцисс откладывать CU(CU_Q)' По заданным G_m,R, ро и п по номограммам (рис. 16 и 17) находят значение коэффициента Л. По формуле (61) рассчи­тывают время сушки Дт.

В табл. 14 приведены некоторые необходимые для расчета пре­дельно-безопасной кривой сушки теплофизические характеристики.

Таблица 14. Теплофизические характеристики глин и керамических масс

Масса или глина	-О о- н О	о lb	V© О4 ь	S о С о О.	О ' О 8	сх * ьс 1 ’5.	" eq СХ ь 1	о Q
Фаянсовая	44	23,9	19,1	1,73	0,442	6,85		1,93
Полуфарфоровая	50	23,8	В	1,55	0,492	4,46	—	3,03
Фарфоровая	53	23,9	17,7	1,55	0,442	5,35	—	2,99
Артемовская	0	23,2	13,9	1,9	0,665	8,5	5,4	0,95
»	20	24,7	12,2	1,88	0,453	6,8	6,3	1,19
»	40	21,7	13,9	1,81	0,40	4,5	5,75	1,83
»	60	20,4	14,4	1,72	0,142	1,8	6,1	3,82

Примечания: 1. Значения (U— U_n )_кр получены на образцах в фор­ме диска. Поэтому для изделий в форме цилиндра, шара, параллелепипеда в качестве критических необходимо принимать значения 0,5 (U— 67_п)_кр.

2. 
   Значения коэффициента а' получены при температуре материала ^м ⁼²5° С.
   

Коэффициент влагопроводности зависит от свойств исходного сырья, количества и гранулометрического состава шамота, темпера­туры материала.

Для масс на основе артемовской глины



где n-i —число частиц диаметром — содержание частиц диаметром d[,

мае. %, dj— в мм.



где а' в м²/ч, в %, /_м в °C; d_cp—средний размер частиц, мм:

б) Определение параметров режима сушки

В полулогарифмическом масштабе кривые сушки при постоянных параметрах режима изображаются двумя или_тремя прямыми линия­ми, пересекающимися в критических точках t/_Kpi и £7_кр2« На первом, втором и третьем участках изменение влагосодержания изделия мо­жет быть подсчитано по уравнениям:



Для изделий пластического формования (кирпич, плитки, блоки, трубы и т. д.), а также изделий, изготовленных методом литья (уни­тазы, умывальные столы и т. п.), получены следующие расчетные уравнения:

В этих формулах Ry в см, k\, &₂,в 1/ч.

Для изделий полусухого прессования простой формы (облицовоч­ные плитки, фасадные и плитки для полов) при 30<А/<140^о С рас­четные уравнения имеют вид:



где k\, k₂ и k₃ — коэффициенты сушки на первом, втором и третьем участках, 1/ч; АТ1, Ат₂, АТз — время_сушки от начального или критического влагосо­держания до влажности U на соответствующем участке, ч.

При конвективной сушке коэффициент ki определяют по урав­нению



где v — скорость теплоносителя, м/с; А7 — разность температур сухого и мок­рого термометров, °C; В — коэффициент, в основном зависящий от харак­терного размера изделия. В качестве характерного размера необходимо принимать гидравлический радиус RV, равный отношению объема изделия V к площади его поверхности S

Для массы из чистой глины В = 0,0024, для массы с содержанием 30% отощающих В = 0,0029 и для массы с 58% отощающих (облицо­вочные плитки) 5 = 0,0061.

При переменных параметрах режима сушки выбирают участки, на которых изменения Д/ можно представить линейной зависимостью. Для этих участков



где А6 и А/₂ — потенциалы сушки соответственно в начале и конце участка, °C. Приближенно можно принимать



Рекомендуется следующий порядок расчета параметров режима сушки, соответствующего предельно-безопасной кривой сушки, для лабораторной сушилки.

1. 
   На основании известных свойств массы в соответствии со спо­собом формования и габаритами (формой) изделия по формулам (59) и (60) рассчитывают предельно-безопасную кривую сушки.
   
2. 
   Для изделий пластического формования для участка усадки поверхностного слоя по известному значению (%i)_Kp, задаваясь ско­ростью теплоносителя в живом сечении сушилки, рассчитывают по формуле (67) среднее значение Д/i. В соответствии с выбранными значениями а' и, следовательно, температуры мокрого термометра
   

определяют среднюю температуру сухого термометра t_c.

3. 
   Разбивая предельно-безопасную кривую сушки на отдельные уч_астки, по соответствующим формулам в зависимости от отношения
   

U

"=“ находят средние значения ki,k₂ или k₃ и далее рассчитывают б'о

для каждого участка значения Д/_Ср.