Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок
Установлена зависимость коэффициента теплоотдачи от длины пластины и от времени сушки. По полученным значениям коэффициента теплоотдачи построена зависимость Nu = f(Re)....
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2005
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61495 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок / Ю.Ф. Снежкин, В.И. Рева, Л.А. Боряк // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 37-40. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-61495 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-614952014-05-07T03:01:27Z Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок Снежкин, Ю.Ф. Рева, В.И. Боряк, Л.А. Теория и практика сушки Установлена зависимость коэффициента теплоотдачи от длины пластины и от времени сушки. По полученным значениям коэффициента теплоотдачи построена зависимость Nu = f(Re). Встановлено залежність коефіцієнта тепловіддачі від довжини пластини та часу сушіння. За одержаним значенням коефіцієнта тепловіддачі побудована залежність Nu = f(Re). The dependence of factor heat transfer from length of a plate and from drying time is established. On the received meanings of factor heat transfer the dependence Nu = f(Re) is constructed. 2005 Article Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок / Ю.Ф. Снежкин, В.И. Рева, Л.А. Боряк // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 37-40. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0204-3602 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61495 664.8.047 ru Промышленная теплотехника Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теория и практика сушки Теория и практика сушки |
| spellingShingle |
Теория и практика сушки Теория и практика сушки Снежкин, Ю.Ф. Рева, В.И. Боряк, Л.А. Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок Промышленная теплотехника |
| description |
Установлена зависимость коэффициента теплоотдачи от длины пластины и от времени сушки. По полученным значениям коэффициента теплоотдачи построена зависимость Nu = f(Re). |
| format |
Article |
| author |
Снежкин, Ю.Ф. Рева, В.И. Боряк, Л.А. |
| author_facet |
Снежкин, Ю.Ф. Рева, В.И. Боряк, Л.А. |
| author_sort |
Снежкин, Ю.Ф. |
| title |
Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок |
| title_short |
Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок |
| title_full |
Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок |
| title_fullStr |
Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок |
| title_full_unstemmed |
Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок |
| title_sort |
анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Теория и практика сушки |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/61495 |
| citation_txt |
Анализ тепломассообмена при сушке надглазурных муфельных красок / Ю.Ф. Снежкин, В.И. Рева, Л.А. Боряк // Промышленная теплотехника. — 2005. — Т. 27, № 6. — С. 37-40. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT snežkinûf analizteplomassoobmenaprisuškenadglazurnyhmufelʹnyhkrasok AT revavi analizteplomassoobmenaprisuškenadglazurnyhmufelʹnyhkrasok AT borâkla analizteplomassoobmenaprisuškenadglazurnyhmufelʹnyhkrasok |
| first_indexed |
2025-07-05T12:30:13Z |
| last_indexed |
2025-07-05T12:30:13Z |
| _version_ |
1836810097154588672 |
| fulltext |
Процесс сушки надглазурных муфельных кра;
сок изучался на экспериментальном стенде с по;
мощью тепломассометрического устройства, раз;
работанного в ИТТФ НАНУ [1,2]. При этом
замерялись плотность теплового потока и темпе;
ратура слоя материала на трёх участках по длине
пластины, что позволило построить кривые сушки
(рис.1), скорости сушки (рис.2) и изменение тем;
пературы материала в процессе сушки (рис.3) [3].
Это позволило по зависимости t = f(W) опреде;
лить температурный коэффициент сушки b = ,
число Ребиндера Rb = и провести анализ
процессов тепломассообмена при сушке.
Как показали проведенные исследования,
процесс сушки надглазурных муфельных кра;
сок протекает во втором периоде, что видно из
кривых скорости сушки, представленных на
рис.2.
Как видим, скорость сушки уменьшается от
первого участка пластины ко второму, что можно
объяснить уменьшением плотности теплового
потока по длине пластины.
Из кривых скорости сушки определили крити;
ческие “влагосодержания” материала: Wкр1 = 40 %,
Wкр2 = 27 %, Wкр3 = 9 %.
Под влагосодержанием в данном случае пони;
маем количество органического растворителя в
надглазурной муфельной краске, отнесенное к
абсолютно сухой массе краски.
При сушке надглазурных муфельных красок к
поверхности материала подводится тепловой по;
ток, который расходуется на нагревание слоя
краски и на испарение растворителя из краски.
Плотность теплового потока, расходуемого
на нагревание слоя краски, определяется со;
отношением:
, (1)
c dt
r dU
⋅
dt
dU
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 6 37
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СУШКИ
Встановлено залежність коефіцієнта
тепловіддачі від довжини пластини та
часу сушіння. За одержаним значенням
коефіцієнта тепловіддачі побудована за+
лежність Nu = f(Re).
Установлена зависимость коэффи+
циента теплоотдачи от длины пластины
и от времени сушки. По полученным
значениям коэффициента теплоотдачи
построена зависимость Nu = f(Re).
The dependence of factor heat trans+
fer from length of a plate and from drying
time is established. On the received mean+
ings of factor heat transfer the depend+
ence Nu = f(Re) is constructed.
УДК 664.8.047
СНЕЖКИН Ю.Ф., РЕВА В.И., БОРЯК Л.А.
Институт технической теплофизики НАН Украины
АНАЛИЗ ТЕПЛОМАССООБМЕНА ПРИ СУШКЕ
НАДГЛАЗУРНЫХ МУФЕЛЬНЫХ КРАСОК
– теплоёмкость влажной краски;
d – влагосодержание теплоносителя, г/кг сухого
воздуха;
g = m/s – отношение абсолютно сухой массы краски
к поверхности испарения;
N* – обобщенная скорость сушки;
q* – обобщенный тепловой поток;
Rb – число Ребиндера;
r – удельная теплота испарения;
t – температура теплоносителя;
– максимальная скорость сушки слоя
краски;
V – скорость теплоносителя;
W – абсолютная влажность материала;
τ – время.
Индексы:
в – теплоноситель;
м – поверхность материала;
исп – испарение;
нагр – нагревание.
c
При этом пренебрегаем усадкой слоя краски
во время сушки.
Плотность теплового потока, расходуемого на
испарение растворителя из слоя краски, вычис;
ляется по формуле:
, (2)
В соответствии с законом сохранения энер;
гии удельный тепловой поток на единицу по;
верхности тела
. (3)
Величина определяет изменение средней
температуры материала, приходящееся на едини;
цу изменения его среднего влагосодержания за
бесконечно малый промежуток времени, и носит
название температурного коэффициента сушки
. (4)
Для органического растворителя изменения чис;
ла Ребиндера, представлено на рис. 4. В начале про;
цесса сушки происходит прогревание материала, и
число Ребиндера снижается. В процессе сушки чис;
ло Ребиндера уменьшается почти до нуля, что ука;
dtb
dU
=
dt
dU
( ) (1 )dU dt dU c dtq rg cg gr
d d d r dU
τ = + = + ⋅
τ τ τ
38 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 6
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СУШКИ
Рис.1. Кривые сушки чёрной муфельной краски:
t = 60 oC, V = 1 м/с, d = 10 г/кг сухого воздуха;
1 – на первом участке пластины; 2 – на втором;
3 – на третьем.
Рис.2. Кривые скорости сушки чёрной муфельной
краски:
t = 60 oC, V = 1м/с, d = 10 г/кг сухого воздуха;
1 – на первом участке пластины;
2 – на втором; 3 – на третьем.
Рис.3. Изменение температуры материала в
процессе сушки слоя краски:
t = 60 oC, V = 1 м/с, d = 10 г/кг сухого воздуха;
1 – на первом участке пластины; 2 – на втором; 3 –
на третьем; 4 – температура набегающего потока.
Рис.4. Характер изменения числа Ребиндера при
сушке чёрной краски:
1 – на первом участке пластины; 2 – на втором;
3 – на третьем.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 6 39
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СУШКИ
зывает на то, что теплота расходуется на испарение
растворителя из слоя краски. При достижении тре;
тьего критического влагосодержания Wk3 = 9 % тем;
пература материала резко увеличивается и резко воз;
растает число Ребиндера. Это указывает на то, что на
заключительной стадии процесса сушки теплота
расходуется на нагревание материала, а не на испа;
рение из него растворителя, как и в случае испаре;
ния влаги из капиллярно;пористых материалов. По;
этому нецелесообразно повышать температуру
теплоносителя при сушке надглазурных муфельных
красок, так как кроме повышения затрат теплоты на
нагревание слоя материала это не приводит к суще;
ственной интенсификации процесса сушки.
Сушка при пониженной температуре теплоно;
сителя приводит к снижению числа Ребиндера,
т.е. к снижению тепловой нагрузки на материал.
При прохождении воздушного потока над
пластиной снижается его температура и темпера;
тура пластины, как показано на рис.3. Поэтому и
число Ребиндера снижается от одного участка
пластины к другому, хотя общий характер числа
Ребиндера не изменяется.
Связь между теплообменом и массообменом
устанавливается с помощью числа Ребиндера
q* = N*(1+Rb). (5)
Уравнение (5) называют основным уравнени;
ем кинетики сушки [4,5].
По известным величинам q* можно рассчитать
величину плотности теплового потока для раз;
личных режимов сушки:
q(τ) = q*·g·r . (6)
Следует отметить, что на плотность теплового
потока не влияет химический состав красок: над;
глазурная цветная краска или люминесцентная.
По известным q(τ) рассчитан коэффициент
теплоотдачи α (рис.5).
α = = f(W). (7)
Как видно из рис.5, во время сушки надгла;
зурной муфельной краски коэффициент тепло;
отдачи изменяется на 15...25 %. По полученным
значениям коэффициента теплоотдачи построе;
на зависимость Nu = f(Re). Расчеты проведены
для пластин с нанесенным слоем как чёрной,
так и люминесцентной краски.
Результаты расчетов Nu = f(Re) представле;
ны на рис.6. Увеличение числа Рейнольдса в 3
раза приводит к повышению числа Nu в 1,7
раза (на 40 %).
Процесс теплообмена описывается уравнением:
Nu = 1,15·Re0,5. (8)
Вывод
Процесс сушки слоя краски, как и в случае
сушки растительных материалов [6], интенсифи;
цирует процесс теплообмена в сравнении с тепло;
обменом при ламинарном обтекании пластины.
Рис.5. Значения коэффициента теплоотдачи при
сушке чёрной краски:
1 – t = 80 oC, V = 3 м/с, d = 10 г/кг сухого воздуха;
2 – 60; 3; 10; 3 – 80; 1; 10; 4 – 60; 1; 10.
Рис. 6. Зависимость Nu = f(Re) при сушке чёрной
и люминесцентной краски:
1 – Nu = 1,15Re0,5 – при сушке краски;
2 – Nu = 0,66Re0,5 – при ламинарном обтекании
чистой пластины [7].
ЛИТЕРАТУРА
1. Снєжкін Ю.Ф., Рева В.І., Декуша Л.В., Во6
робйов Л.Й., Боряк Л.А. Пристрій для визначення
вмісту вологи в матеріалі. – Деклараційний па;
тент № 6848. МПК G 01N 25/56. Заявка
№20041210135 від 09.12.2004 р. Бюл. № 5, 2005.
2. Снежкин Ю.Ф., Рева В.И., Боряк Л.А., Деку6
ша Л.В., Воробьев Л.И. Теплометрический метод
исследования кинетики процесса сушки. // Пром.
теплотехника.– 2005.– т.27.– № 4.– с.72–77.
3. Рева В.И.Исследование кинетики сушки надгла;
зурных муфельных и люминесцентных красок. // Про;
мышленная теплотехника.– 2005.– т.27.– № 4.– с.81–85.
4. Гинзбург А.С. Основы теории и техники
сушки пищевых продуктов. – М.: Пищевая про;
мышленность, 1973. – 528 с.
5. Лыков А.В. Теория сушки. – М.: Энергия,
1968. – 470 с.
6. Снежкин Ю.Ф. Научные основы разработ;
ки ресурсосберегающих теплотехнологий произ;
водства фруктово;ягодных порошков: Дис. д;ра
техн наук: 05.14.04; 05.18.12. –К., 1993. – 631 с.
7. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы тепло;
передачи. М.: Энергия, 1973. – 340 с.
Получено 09.11.2005 г.
40 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2005, т. 27, № 6
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СУШКИ
Подано результати комплексних
досліджень структурних властивостей об+
разивних інструментів на основі корунду,
фізико+хімічних та реологічних властиво+
стей імпрегнаторів – водяних полімерних
дисперсій (Емукрила М, Емукрила 2М,
Емукрида С), кінетики просичення ними
та наступним сушінням абразивного
інструмента. Запропоновано спосіб
закріплення імпрегнатора у порах інстру+
мента та апаратурно+технологічне оформ+
лення операції просичення, термофікації
та сушіння абразивних виробів. Одержа+
но залежності для розрахунку тривалості
стадій їх просичення та сушіння, розроб+
лено методику інженерного розрахунку ка+
мерної циркуляційної сушарки періодичної
дії для таких виробів. Показано підвищен+
ня ефективності та якості абразивної об+
робки металічних поверхонь імпрегнова+
ними абразивними інструментами.
Представлены результаты комплекс+
ных исследований структурных свойств
абразивных инструментов на основе ко+
рунда, физико+химических и реологичес+
ких свойств импрегнаторов – водных по+
лимерных дисперсий (Эмукрила М,
Эмукрила 2М, Эмукрила С), кинетики про+
питки ими и последующей сушки абразив+
ного инструмента. Предложены способ
закрепления импрегнатора в порах инст+
румента и аппаратурно+технологическое
оформление операции пропитки, термо+
фиксации и сушки абразивных изделий.
Получены зависимости для расчета про+
должительности стадий их пропитки и
сушки, разработана методика инженерно+
го расчета камерной циркуляционной су+
шилки периодического действия для этих
изделий. Показано повышение эффектив+
ности и качества абразивной обработки
металлических поверхностей импрегни+
рованными абразивными инструментами.
Results of complex investigations of
structural properties of abrasive tools
based on corundum, physical and chemi+
cal impregnator characteristics of disper+
sion water polymers as well as kinetics of
abrasive tools impregnation and drying are
presented. Means of impregnator fixation
in tool interstice and mechanical design of
impregnation, thermal treatment and dry+
ing operations are offered. Relations of
impregnation and drying stages duration
are obtained and methods of chamber cir+
cular batch dryer design calculations are
proposed. Improvement in quality and effi+
ciency of abrasive treatment of metallic
plates by impregnated abrasive tools is
shown.
УДК 66.063.2.011
РУДОБАШТА С.П.,1 ЖУКОВ Н.П.,2 ДМИТРИЕВ В.М.,2 ЧУРИЛИН А.В.2
1Московский государственный агроинженерный университет, Россия
2Тамбовский государственный технический университет, Россия
КИНЕТИКА ПРОПИТКИ И СУШКИ ИМПРЕГНИРОВАННЫХ
АБРАЗИВНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ
С – массовая доля Эмукрила М в воде;
Dэ – эффективный коэффициент диффузии влаги
в импрегнированном АИ;
М – количество поглощенного импрегнатора;
R – половина толщины пластины, радиус цилиндра
или шара;
|