|
Понятие о гидравлической теории
движения газов
Под естественным (свободным) движением воздуха
подразумевается перемещение его вследствие изменения плотности. Плотность воздуха
изменяется [см. (26)] при нагревании (например, в калорифере), охлаждении
(стенами сушильной камеры), увеличении влагосодержания при испарении им влаги
из материала, подмешивании к нему воздуха иной температуры и насыщенности
пара.
Основные положения гидравлической теории движения газов
могут быть сформулированы так: движение легкого газа в тяжелом подобно
движению легкой жидкости в тяжелой; нагретый поток газов есть обращенная
река.
На 76, а показано переливание в сосудах углекислого газа,
а на 76, в — водорода в воздушной среде; аналогично текут газы в каналах.
На 76, б изображено движение тяжелого газа (или жидкости) в части сечения
канала, а на 76, г— движение в канале более легкого (нагретого) газа.
Горячие газы, движущиеся по каналу с излишним сечением, заполняют лишь
верхнюю его часть ( 76, г).
Для задерживания горячих (т. е. легких) газов устраивают
перемычку аналогичную плотине для задержания воды, но в опрокинутом виде.
Избыток горячих газов будет переливаться через перемычку снизу вверх подобно
тому, как излишек воды переливается сверху вниз через гощУину ( 76, д); газ
перемещается в обратном направлении ( 76, е) по отношению к движению воды.
Статические давления нагретого воздуха по высоте камеры
В замкнутом пространстве сушильной камеры с нагретым
воздухом давление изнутри на стены и перекрытие распределяется следующим
образом.
Книзу от нейтральной плоскости давление равномерно
понижается, достигая максимального отрицательного значения У пола. Если
разность pi—р по высоте камеры постоянна, эпюра этих давлений изобразится в
виде треугольников. Поэтому
при неплотных стенах и дверях холодный воздух
подсасывается в камеру внизу, а нагретый вытекает из ее верхней части.
Нейтральная плоскость обычно располагается на уровне
большого отверстия, соединяющего камеру с атмосферным воздухом, если скорость
воздуха в нем близка к нулю. В про тивном случае нейтральная плоскость
смещается. При расположении нейтральной плоскости у пола ( 77, б) в камере
образуется избыточное давление, величина которого у перекрытия наибольшая,
чем при ином положении нейтральной плоскости в пределах высоты камеры. Это
давление стремится поднять перекрытие камеры. При нагнетании же воздуха в
камеру вентилятором в йей может создаться избыточное давление и,
следовательно, утечка воздуха через неплотности даже в нижней части камеры
(пунктирная линия справа на 77, б). а
Отрицательное давление в камере ( 77, в) образуется при
расположении вытяжного отверстия в верхней части и, тем более, в перекрытии
камеры.
Естественная циркуляция воздуха в сушильной камере
Во всех случаях использования небольших сушильных камер с
естественной циркуляцией важное значение имеет распо ложение калорифера по
высоте относительно высушиваемого материала. При размещении калорифера сбоку
штабеля теп
лый воздух омывает материал только в расположенной выше
части штабеля, ниже сушка не будет происходить. Для полного омывания штабеля
воздухом калорифер должен быть расположен ниже основания штабеля (см. 12,
б). Но и в этих усло'виях в первую очередь воздух отдает тепло материалу в
верхней части штабеля, поэтому в нижней его зоне материал будет иметь в
процессе и к концу сушки повышенную влажность.
Рассматривая естественное движений воздуха внутри штабеля,
легко установить, что при ребровой укладке материала и вертикальном
расположении прокладок ( 78, а) воздух
активно омывает испаряющие поверхности. Однако на
практике такую укладку пиломатериалов не применяют, так как доски трудно
зажать с боков для предотвращения их коробления в процессе сушки; кроме того,
такое штабелирование вообще затруднительно.
Промежуточным является наклонное штабелирование,
применяемое иногда в камерах с естественной циркуляцией воздуха (при сушке
широких материалов). При такой укладке материала воздух, охлаждаясь, стекает
с наклонных пластей досок ( 78, б).
обычная схема омывания воздухом материала в сушильных
камерах с естественной циркуляцией воздуха. Для достижения более свободного
перемещения внутри штабеля и возможно быстрого удаления увлажнившегося
воздуха необходимо строго соблюдать вертикальное располо
жение зазоров (шпаций) между кромками соседних по ширине
штабеля досок ( 78, в, г).
Более интенсивная конвекция воздуха у кромок досок; здесъ
древесина просыхает лучше, чем в середине ширины доски. При групповой укладке
заготовок ( 78, г) средние заготовки в группе просыхают медленнее. Несколько
устранить этот недостаток в таких камерах помогают толстые прокладки. Ими
достигают более свободной циркуляции воздуха по всему объему штабеля. Часто
более толстые (или сдвоенные) прокладки применяют в нижней части штабеля для
усиления в этой зоне конвективного движения воздуха.
Естественная циркуляция воздуха при индустриальной сушке
пиломатериалов — пройденный этап развития сушильной техники, хотя такого типа
сушильные установки продолжают эксплуатировать на многих предприятиях. Они
допустимы при строительстве предприятий малой мощности.
|