Техника - молодёжи 1954-04, страница 19

ски перемещаясь от поверхности к центру и обратно, является как бы «тепловым насосом».

Этим методом пользуются для сушки термочувствительных материалов, как, например, семенное зерно. Сушка происходит быстро и качество зерна значительно улучшается (повышается всхожесть зерна, энергия прорастания).

Теория сушки занимается не только изучением механизма переноса тепла и влаги внутри сушимого материала, но и тепло- и массообменом материала с окружающей средой. Классические теоретические дисциплины теплотехники, такие, как теория теплопередачи и термодинамика, не могут быть применены к процессу сушки, так как в нем теплообмен осложнен массообменом.

Советские ученые широко внедряют теорию сушки в практику. И это внедрение сразу приносит свои положительные результаты. Советскими учеными, например, разработан и внедрен в промышленность новый режим сушки кож, который не только снизил продолжительность сушки, но и повысил качество продукта.

По старому способу сушка кож происходила во влажном воздухе» когда TewnepaTyjpa кожи равна температуре смоченного термометра и близка к температуре воздуха. Это способствовало переносу капельножидкой влаги. Кроме того, перепад температуры внутри кожи почти отсутствовал и термовлагопроводность «не сдерживала» движения влаги в виде жидкости. При этом режиме ка-пельно-жидкая влага выносила на периферию дубильные вещества, которые, окисляясь при соприкосновении с воздухом, давали потемнение кожи. Кожа получалась ломкая, темная и быстро изнашивалась. Благодаря большой влажности воздуха длительность сушки достигала 80 часов. При новых режимах кожи сушатся в сухом воздухе, и благодаря интенсивному испарению температура влажной кожи резко уменьшается. Внутри кожи возникает перепад температуры, который затрудняет перенос влаги в виде жидкости. Это обстоятельство способствует испарению влаги внутри кожи, перенос влаги происходит в виде пара, а дубильные вещества остаются внутри нее. Прочность и носкость кожи резко увеличиваются. Длительность сушки кожи сокращается до 18—20 часов. Ботинки с подошвами из такой кожи носятся значительно дольше, чем обычные.

Новая теория сушки подсказала необходимость широкого применения для сушки различных материалов инфракрасных лучей, которые дают возможность в широких пределах изменять механизм переноса тепла и влаги и, как следствие, получать значительное убыстрение сушки и улучшение качества высушенных материалов. Инфракрасные лучи проникают в глубь материала до 2—3 мм. Поэтому нагревание поверхностных слоев происходит очень быстро. Если материал не выдерживает высоких температур, то прогрев инфракрасными лучами надо производить периодически с паузами, то-есть облучение сопровождается охлаждением. Это особенно важна, когда температура материала не должна превышать заданной, предельно-допустимой для данного материала.

Применение инфракрасных лучей для сушки переплетных папок, предложенное О. Б. Купцевой, позволило

сократить длительность сушки с 60— 80 минут до 7 минут. Обычно переплетные папки сушились нагретым воздухом. В отличие от сушки кожи перемещение влаги здесь должно происходить в виде жидкости, что способствует лучшему склеиванию. Этому требованию отвечает прерывная сушка инфракрасными лучами. Из 7 минут сушки 4 минуты приходятся на охлаждение, и только в течение 3 минут папки облучаются. Облучателями являются нагретые до 300° металлические трубки, расположен-

Различные формы связи воды и вещества: капиллярная, сорбционная и струк-турная.

ные по периферии барабана, вокруг которого движутся папки. Кроме того, оказалось, что высушенные по новому методу папки не коробятся, что привело к значительному сниже

нию брака. Новый метод сушки переплетных папок уже внедрен во многих типографиях Москвы и Ленинграда.

При обычных методах сушки в овощах сохраняется примерно 50% витаминов. В Московском технологическом институте пищевой промышленности разработаны комбинированные методы сушки овощей — прерывная сушка инфракрасными лучами и нагретым воздухом, которые дают почти полное сохранение витаминов и Сахаров и сокращение длительности сушки в два раза. Генераторами излучения инфракрасных лучей при этой сушке являются металлические экраны, нагреваемые дымовыми газами или специальными теплоносителями, например растворами солей, кипящими при температуре 200-— 400°С-

Такие сушильные аппараты -могут использовать самое низкокалорийное топливо- Их можно построить и применять почти в каждом колхозе или совхозе.

К сожалению, несмотря на очевидное и большое преимущество этого метода сушки овощей, он еще до сих пор почти не внедрен в промышленность. Даже вновь строящиеся ово-щесушильные заводы оснащаются ленточными сушилками, которые дают значительно худшее качество сушеных овощей и требуют специальной котельной установки для выработки пара.

Для ускорения перемещения влаги к периферии тела применяются токи высокой частоты. Влажное тело я поле высокой частоты прогревается одновременно как внутри, так и на периферии (тепло как бы «рождается» внутри тела). На поверхности тела происходит испарение влаги, что вызывает охлаждение ее. В результате температура в центре тела в противоположность сушке воздухом и радиацией получается больше, чем на периферии. Следовательно, термовлагопроводность не препятствует, в помогает влагопроводности переносить влагу на периферию, что вызывает резкое сокращение длительности сушки.

Перенос влаги при ВЧ сушке происходит в основном в виде жидкости до тех пор, пока температура тела ниже 100°. Как только температура достигнет 100°, сушка происходит не путем испарения, а путем выпаривания (испарение происходит во всей массе тела).

Хотя сушка выпариванием и происходит очень быстро, она экономически невыгодна, так как на выпаривание расходуется ценная электромагнитная энергия поля высокой частоты. Поэтому в сушильной технике в настоящее время применяется комбинированная сушка. Токи высокой частоты используются для создания перепада температуры, чтобы усилить влагопровод-ность термовлагопроводностью. Но температуру материала не повышают до 100°, и сушка происходит путем испарения жидкости на поверхности тела.

Исследования по тепло- и массооб-\шну при глубоком вакууме порядка 1—0,1 мм ртутного столба привели к созданию нового метода сушки пищевых продуктов — так называемой сушке сублимацией. При этом сушимый материал помещается в замороженном состоянии в вакуум и удаление влаги из него происходит путем непосредственного перехода из твердого в газообразное состояние.

17