Вопрос №3. Классификация влажных тел и влаги в материале
![Реферат: Вопрос №3. Классификация влажных тел и влаги в материале](https://gugn.ru/work/6770164/cover.png)
Изучение условий равновесного состояния материала (средняя устойчивая влажность материала в воздухе определенного состояния, практически одинаковая как при сорбции, так и при десорбции) в окружающей его воздушной среде имеет большое значение для теории и практики сушки и увлажнения тресты. Зная эти условия, можно правильно выбрать режим и продолжительность сушки или увлажнения, а также… Читать ещё >
Вопрос №3. Классификация влажных тел и влаги в материале (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
По физическим свойствам влажные материалы могут быть разделены на три основных вида: коллоидные тела, капиллярно-пористые и капиллярно-пористые коллоидные тела.
Коллоидные тела — эластичные гели — при изменении содержания влаги значительно изменяют свои размеры (желатин, тесто и т. д.).
Капиллярно-пористые — хрупкие гели — при изменении содержания влаги изменяют свои размеры незначительно (керамика, древесный уголь и т. д.).
Капиллярно-пористые коллоидные тела — обладают свойствами первых двух. Имеют капиллярное строение, но стенки капилляров обладают свойствами эластичных гелей (лен, кожа, ткани, торф и т. д.).
Процесс удаления влаги из материала связан с определенной затратой энергии на разрушение ее связи с материалом. Поэтому классификация форм связи влаги с материалом основана на энергетическом принципе и учитывает характер и интенсивность энергии связи. Согласно этой классификации все формы связи делятся на три большие группы:
- 1. химическая связь
- 2. физико-химическая связь
- 3. физико-механическая связь.
Физико-химическая связь различается на :
Адсорбционная влага, Осмотическая влага, Структурная влага.
Адсорбционная влага — основана на молекулярном взаимодействии материала с влагой. Удерживается молекулярным силовым полем на внешней и внутренней активной поверхности пор, пустот, капилляров, стенках клеток и т. д. тело увеличивает свой объем, но он меньше первичных объемов тела.
Осмотическая влага — проникает внутрь замкнутых клеток через стенку клетки. Структурная влага — это внутриклеточная жидкость, захваченная при образовании структуры геля в период роста растений.
Физико-механическая связь — это влага, находящаяся в микро — и макрокапиллярах, крупных порах и пустотах, и влага смачивания. Эта влага удерживается в материале чисто механически, наименее прочно связана с материалом и подвижна под действием сил тяжести. Она может быть удалена (частично) как механическим путем — давлением и центрифугированием, так и испарением.
Классификация влаги в материале с точки зрения процесса суши
По состоянию в материале различают влагу свободную и связанную (рис. 1). Свободная — это влага макрокапилляров, крупных пор и пустот, осмотическая, структурная, смачивания.
Связанная — это влага микрокапиллярная и адсорбционная. Она более прочно связана с материалом.
![Виды влаги в материале по состоянию и условиям удаления при сушке.](/img/s/9/71/1988571_1.png)
Рис. 1. Виды влаги в материале по состоянию и условиям удаления при сушке.
Состояние материала, при котором он содержит максимально возможное количество связанной влаги и не содержит свободной влаги, называется гигроскопическим максимумом (пределом или точкой насыщения волокна). Для льняной тресты это 32%. Такой материал называют влажным. Материал, который содержи еще и свободную влагу называют сырым или мокрым.
По условиям удаления из материала различают влагу избыточную и равновесную.
Избыточная влага — та часть общей влаги в материале, которая может быть удалена при данных условиях сушки, т. е. при данной температуре и относительной влажности сушильного агента. Избыточную влагу входит вся свободная влага и часть связаной.
Под равновесной влагой понимают ту часть общей влаги в материале, которая не может быть удалена при данных условиях сушки. Ее можно удалить из материала только при температуре 105−110 град.
Поглощение материалом влаги из воздуха называется сорбцией. Обратный процесс удаления влаги из материала путем ее испарения называется десорбцией. Процесс удаления из материала связанной и свободной влаги называется СУШКОЙ.
Изучение условий равновесного состояния материала (средняя устойчивая влажность материала в воздухе определенного состояния, практически одинаковая как при сорбции, так и при десорбции) в окружающей его воздушной среде имеет большое значение для теории и практики сушки и увлажнения тресты. Зная эти условия, можно правильно выбрать режим и продолжительность сушки или увлажнения, а также организовать решение других вопросов, таких как хранение материала, кондиционирование воздуха и т. д. На рис. 2 даны кривые равновесной влажности при температурах воздуха 20, 40, 60, 80 градусов.
![Кривые равновесной влажности льняной тресты.](/img/s/9/71/1988571_2.png)
Рис. 2. Кривые равновесной влажности льняной тресты.
Из графика видно, что равновесная влажность льняной тресты зависит не только от относительной влажности воздуха, но и от его температуры, уменьшаясь с возрастанием последней. Этим графиком и пользуются в настоящее время при тепловых расчетах.
Потенциал сушки воздуха и его определение с помощью I-d диаграммы
I-d диаграмма представляет собой графическую зависимость основных параметров влажного воздуха при постоянном барометрическом давлении.
Потенциалом сушки называют разность температур, парциальных давлений или влагосодержаний адиабатически насыщенного и окружающего воздуха ил газа. Потенциал сушки характеризует испарительную способность сушильного агента. Чем больше значение потенциала сушки воздуха при прочих равных условиях режима, тем меньше продолжительность сушки и больше производительность сушильной установки. Например, (рис. 3).
![Схема определения потенциала сушки на I-d диаграмме.](/img/s/9/71/1988571_3.jpg)
Рис. 3. Схема определения потенциала сушки на I-d диаграмме.
Как показали исследования по сушке различных лубоволокнистых материалов, скорость процесса для большинства из них прямо пропорциональна потенциалу сушки сушильного агента.