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干燥速率

干燥速率drying rate,是指每平方米干燥表面积每小时蒸发的水分量,kg水/(hm2)。有时也将每千克无水物料每小时蒸发的水量称为质量干燥速率,kg水/(hkg无水物料)。

影响干燥速率的因素有,传热速率、外扩散速率、内扩散速率。

(一)加快传热速率

为加快传热速率,应做到:①提高干燥介质温度,如提高干燥窑中的热气体温度,增加热风炉等,但不能使坯体表面温度升高太快,避免开裂,②增加传热面积:如改单面干燥为双面干燥,分层码坯或减少码坯层数,增加于与热气体接触面,③提高对流传热系数。

(二)提高外扩散速率当干燥处于等速干燥阶段时,外扩散阻力成为左右整个干燥速率的主要矛盾,因此降低外扩散阻力,提高外扩散速率,对缩短整个干燥周期影响最大。外扩散阻力主要发生在边界层里,因此应做到:①增大介质流速,减薄边界层厚度等,提高对流传热系数。也可提高对流传质系数,利于提高干燥速度,②降低介质的水蒸汽浓度,增加传质面积,亦可提高干燥速度。

(三)提高水分的内扩散速率

水分的内扩散速率是由湿扩散和热扩散共同作用的。湿扩散是物料中由于湿度梯度引起的水分移动,热扩散是物理中存在温度梯度而引起的水分移动。要提高内扩散速率应做到:①使热扩散与湿扩散方向一致,即设法使物料中心温度高于表面温度,如远红外加热、微波加热方式,②当热扩散与湿扩散方向一致时,强化传热,提高物料中的温度梯度,当两者相反时,加强温度梯度虽然扩大了热扩散的阻力,但可以增强传热,物料温度提高,湿扩散得以增加,故能加快干燥,③减薄坯体厚度,变单面干燥为双面干燥,④降低介质的总压力,有利子提高湿扩散系数,从而提高湿扩散速率,⑤其他坯体性质和形状等方面的因素。

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