木材干燥時(shí)的傳熱ppt課件(編輯修改稿)
2025-02-10 21:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Δ t=ttm即干燥勢(shì)代替比較方便，當(dāng)水蒸氣分壓 Pv60kPa時(shí)，兩者的關(guān)系為： )(0 vv PtPP ????? P a 因此有： )0 0 0 ( vPtBi ????? k g / ( m 2 h ) ( 7 55) 式中： i ––水分 蒸發(fā)強(qiáng)度， kg/(m2h) PO ––蒸發(fā)溫度下的飽和蒸汽壓（ Pa） Pv ––周圍空氣的水蒸氣分壓（ Pa）， 如果已知干、濕球溫度就可以從 Id圖求得 Pv。 Δ t––干濕球溫差（ ℃ ） B ––水發(fā)蒸發(fā)系數(shù)， 當(dāng)氣流方向平行于蒸發(fā)面及溫度在 60~250℃ 時(shí)， 蒸發(fā)系數(shù) (B)為： ?0 0 1 0 1 ??B ( 7 56) 式中： ω— 蒸發(fā)表面上的氣流速度 ， m/s 當(dāng)氣流方向垂直于蒸發(fā)面時(shí) ， 蒸發(fā)系數(shù)加大一倍 。 [例 ]空氣的溫度為 84℃ ， 干濕球溫差 Δ t為18℃ ， 平行水面的氣流速度 ω=2 m/s， 確定被加熱到 66℃ 的水分蒸發(fā)速度 。 解 ： 按 照 I— d 圖 求 得 水 蒸 氣 分 壓Pv=25500Pa(2600mmH2O) ， 蒸發(fā)系數(shù)B=+ 2=， 據(jù)此求 出水分蒸發(fā)強(qiáng)度為： i = 18 ( 25500) = Kg/（ m2 .h） 表面含水率低于 FSP時(shí)的水分蒸發(fā) 濕木材表面的水分蒸發(fā) ， 當(dāng)其表層含水率沒有降低到 FSP以下時(shí) ， 與自由水面的水分蒸發(fā)情況相同 ，可以用公式 755確定水分蒸量 。 但是從木材表面含水率降低到 FSP的瞬間開始 ， 情況就發(fā)生了變化 ， 此時(shí)木材表面上的水蒸氣壓力為 Pw將低于同溫度下水面上的飽和水蒸氣分壓 P0， 因此蒸發(fā)強(qiáng)度降低 。 木材是吸濕材料 ， 它在不同的含水率及周圍介質(zhì)溫 、 濕度的情況下 ， 會(huì)與周圍介質(zhì)進(jìn)行濕交換 。 如果木材表面的水蒸氣分壓為 Pw ， 周圍介質(zhì)中的水蒸氣分壓 Pv那么： ? 當(dāng) Pw Pv時(shí) ， 木材表面的水分向外蒸發(fā) ? 當(dāng) Pw Pv時(shí) ， 木材表面的將從周圍介質(zhì)中吸收水分 當(dāng)木材表面的水蒸氣分壓大于周圍空氣，且周圍空氣的相對(duì)濕度小于 100%時(shí)，水分蒸強(qiáng)度 i可用下式計(jì)算： 式中： i— 木材表面的水分蒸發(fā)強(qiáng)度 ， kg/(m2h) α— 木材表面的水分蒸發(fā)系數(shù) ， m/s ρ 0— 木材的全干密度 ， kg/m3 M0、 Me— 木材的表層含水率及平衡含水率 ， % 水分蒸發(fā)系數(shù) α 表明水蒸氣分子逸過木材表面上的邊界層擴(kuò)散到周圍空氣中去的能力，它與空氣的溫度、濕度、氣流速度的有關(guān)，可用圖 714確定 α 。 )( 00 eMMi ???? ??第三節(jié) 木材的對(duì)流干燥過程 一、含水率高于 FSP的干燥過程 預(yù)熱階段 等速干燥階段 減速干燥階段 圖 7－ 15 木材厚度上的含水率分布曲線（ a）及干燥線圖（ b） （ a） （ b） a b c d MC Mi fsp Mf Me Mi Me M=0 fsp 0 預(yù)熱階段 預(yù)熱期間，木材的含水率基本不變，為 Mi。 橫斷面上的含水率分布如圖 7－ 15（ a）曲線 0，在干燥曲線上 如圖 715b的 0a段。 等速干燥階段 此階段 ， 內(nèi)部有足夠數(shù)量的自由水移動(dòng)到表層 ， 內(nèi)部水分移動(dòng)速度等于表層水分的蒸發(fā)速度 ， 干燥速度保持不變 ， 這一階段木材厚度上的含水率分布如圖 715(a)所示 ， 曲線 1； 在干燥曲線上 如圖 715b的 ab段 。 在等速干燥階段 ， 木材的干燥速度由木材表面的水分蒸發(fā)強(qiáng)度來決定 。 溫度升高、濕度降低、風(fēng)速升高，表面水分蒸發(fā)越快，則等速干燥階段木材含水率降低越快。 減速干燥階段 這一階段木材厚度上的含水率分布如圖 715(a)曲線 3 。 此階段外層含水率 FSP， 內(nèi)層含水率 FSP， 在木材厚度上形成了含水率低于 FSP的外層和含水率高于 FSP的內(nèi)部?jī)蓚€(gè)區(qū)域 。 木材橫斷上出現(xiàn)了明顯的交界線 ， 叫濕線 。 此階段 ， 外層含水率 FSP， 水分在含水率梯度作用下 ，向外作擴(kuò)散運(yùn)動(dòng) 。 內(nèi)層含水率 FSP， 水分在毛細(xì)管張力差作用下 ， 自由水由內(nèi)向外移動(dòng)到 （ 蒸發(fā)面 ） 濕線 ， 一部分水分蒸發(fā)為水蒸氣向外擴(kuò)散 ， 另一部分水分以液態(tài)形式在外層的細(xì)胞壁內(nèi)向外擴(kuò)散 。 在減速干燥階段內(nèi) ， 表層含水率低于 FSP， 由心部向表層移動(dòng)的水分?jǐn)?shù)量小于表面水分蒸發(fā)數(shù)量 ， 干燥速度逐漸減小 。 這一階段的干燥速度由內(nèi)部水分移動(dòng)速度決定 。 等速干燥期結(jié)束，減速干燥期開始這一時(shí)刻的含水率叫臨界含水率 Mc。干燥速度越快，被干木材越厚，越致密， Mc越向 Mi靠近，等速干燥期越短。 二、含水率低于 FSP的干燥過程 隨干燥的進(jìn)行 ， 木材內(nèi)層含水率也低于 FSP， 此時(shí)木材內(nèi)不含自由水 ， 細(xì)胞腔內(nèi)充滿空氣和水蒸氣 。 由于表層含水率遠(yuǎn)低于 FSP， 因此 ， 在整個(gè)木材橫斷面上產(chǎn)生了含水率梯度 。此階段的含水率分布如圖 715(a)的曲線 5。 隨著吸著水含水率的降低 ， 干燥速度越來越慢 ， 干燥曲線越來越平緩 ， 如圖 715b的 cd段 。 此階段 ， 在含水率梯度的作用下 ， 水分由內(nèi)部向表面擴(kuò)散 ， 使木材整個(gè)橫斷面上的含水率也隨之降低 ， 當(dāng)木材含水率接近周圍介質(zhì)對(duì)應(yīng)的平衡含水率 Me時(shí) ， 干燥速度趨于 0。 實(shí)際上，干燥過程并沒進(jìn)行到木材平衡含水率的時(shí)候就結(jié)束干燥過程。這是因?yàn)槟静暮室_(dá)到 EMC需要很長的時(shí)間，而實(shí)際生產(chǎn)時(shí)木材含水率達(dá)到規(guī)定的終了含水率 Mf結(jié)束。 三、影響木材干燥速度的因子 外因 溫度
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