Влияние режимных факторов на кинетику конвективной сушки после влажной чистки ковровых изделий и мебели

Влияние скорости потока воздуха на интенсивность процесса сушки ткани. Интенсификация конвективной сушки за счет использования фильтрационного движения сушильного агента в проницаемом материале является в настоящее время весьма актуальным, но мало изученным направлением. Наложение такого рода движения со значительным кинетическим импульсом на капиллярно-диффузионный перенос влаги приводит к принципиальным изменениям в механизме тепловлагопереноса и, как следствие, к высокоинтенсивному (скоростному) процессу сушки волокон после чистки мебели методом экстракции.

Скорость потока воздуха относится к числу «управляемых» характеристик сушки, абсолютные значения которых задаются. Воздействие этого фактора в полной мере определяет интенсивность процесс а только в периоде постоянной скорости сушки (первый период), а при падающей скорости сушки его влияние снижается.

Увеличение скорости потока воздуха в 2 и 4 раза интенсифицирует сушку в 1,2 и 1,5 раза. Теоретические и полученные экспериментальные данные свидетельствуют о том, что, используя регулируемую управляемую характеристику — скорость потока воздуха, можно интенсифицировать процесс сушки. Но степень влияния этой характеристики на процесс неоднозначна. По мере увеличения скорости воздуха воздействие на процесс снижается. Увеличение скорости воздуха в 8 и 10 раз интенсифицирует процесс соответственно в 2,83 3,16 раза, т. е. происходит обесценивание скоростного фактора. Более, того, скоростной фактор в значительной степени ограничивается энергетическими соображениями. Особенно, если речь идет об организации поточной сушки изделий, например после химчистки ковров на фабрике.

Интенсификацию сушки за счет «управляемого» скоростного фактора необходимо проводить с учетом энергозатрат, которые в большинстве случаев являются определяющими. И естественно, что в области малых абсолютных значений скоростей небольшие по абсолютному значению энергозатраты позволяют варьировать скоростным фактором с целью определения оптимальных режимов сушки.

Влияние температуры. Необходимо отметить, что с повышением температуры воздуха, а следовательно температур процесса сушки, возрастает ее интенсивность. При этом критическое влагосодержание снижается (при интенсификации процесса за счет повышения скорости критическое влагосодержание увеличивалось). Такое явление объясняется тем, что при более высоких температурах ткань обладает меньшей удельной пароемкостью и меньшим максимальным гигроскопическим влагосодержанием, что ведет к увеличению длительности первого периода. Сопоставляя опытные данные, можно видеть, что различие в температуре в 1°С и скорости 0,5 м/с в данных условиях вызывает заметное отличие в интенсивностях процессов, которое достаточно удовлетворительно согласуется с теоретическими положениями. Определяющим в этом сравнении является влияние скорости потока воздуха.

Сопоставление кривых сушки 2 и 5 показывает, что повышение температуры на 17°С (до 50°С) не только компенсирует влияние разницы в скорости 0,5 м/с, но и интенсифицирует процесс в первом периоде примерно в 1,2-1,3 раза. Результаты сравнения говорят о том, что увеличение скорости воздуха до 4 м/с компенсирует влияние температуры на процесс сушки. Дальнейшее повышение температуры до 70°С с избытком перекрывает дефицит скоростного фактора. Нужно заметить, что слишком высокая температура может привести к необратимым изменениям даже при специализированной чистке ковров ручной работы.

На практике варьирование скоростным фактором обычно ограничивается энергетическими затратами на транспортирование воздуха. Температурный фактор имеет ограничения, которые вызваны нетермостойкостью материалов, повышенными потерями теплоты со сбросом отработанного воздуха, порой отсутствием гpeющего пара повышенного давления и др. Однако в большинстве случаев интенсификация сушки осуществляется за счет температурного фактора