جوهر تجفيف المواد هو إزالة الرطوبة الموجودة في المادة. ما هي العوامل التي تؤثر على إزالة الرطوبة؟ كيف يمكننا أن نجعل تجفيف المواد أفضل وأكثر توازناً؟ بعد ذلك، سأخبرك ببعض العوامل التي ستؤثر على تأثير التجفيف أثناء عملية التجفيف.
درجة الحرارة
وتتمثل الوظيفة الرئيسية لدرجة الحرارة في تبخر الماء الموجود داخل المادة. بشكل عام، كلما ارتفعت درجة حرارة الهواء الساخن، زاد معدل نقل الحرارة ومعدل نقل الكتلة. كلما زاد الفرق في درجة الحرارة بين وسط نقل الحرارة والمادة، زاد معدل انتقال الحرارة إلى المادة. ومع ذلك، تتطلب المواد المختلفة درجات حرارة تجفيف مختلفة، لذلك لا يمكن رفع درجة الحرارة بشكل أعمى للأسباب التالية.
- أولاً، بالنسبة لبعض المواد الخام الناعمة والعصارية، فإن انتفاخ العصير سيؤدي إلى تمزق الجلد بسبب ارتفاع درجة الحرارة، مما سيؤثر على جودة التجفيف.
- في حالة ارتفاع درجة الحرارة وانخفاض الرطوبة، تكون المادة عرضة للتقشر، مما يؤدي إلى عدم تجفيف الجزء الداخلي للمادة بشكل كافٍ.
- بالنسبة لبعض المواد التي تحتوي على نسبة عالية من السكر، يمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة بسهولة إلى فحم الكوك.
يجب أن تعتمد الزيادة في درجة حرارة الوسط على مبدأ عدم الإضرار بمتطلبات جودة المنتج النهائي. اختيار درجة الحرارة المناسبة يمكن أن يحسن كفاءة التجفيف من ناحية، ومن ناحية أخرى، يمكن أن يضمن شكل ولون المنتج النهائي بعد التجفيف.
سرعة الرياح
التأثير الرئيسي لسرعة الرياح هو نقل الحرارة بشكل مستمر إلى المادة وإزالة بخار الماء المشبع حول المادة. يؤثر معدل تدفق الهواء الساخن على نقل الحرارة أثناء عملية التجفيف. بشكل عام، كلما زادت سرعة الرياح للهواء الساخن، كلما ارتفع معدل التجفيف، خاصة في المرحلة الأولى من التجفيف.
بالنسبة لـ مجفف دوران الهواء الساخن، يمكن أن يضمن حجم الهواء الكافي الدورة الكاملة للهواء الساخن داخل المجفف. إن زيادة سرعة الهواء الساخن تزيد مباشرة من معامل نقل الحرارة وتزيد من معدل التجفيف.
يمكن استبدال الهواء الساخن في الوقت المناسب مع زيادة سرعة الرياح، مما يضمن دوران الهواء الساخن. ومع ذلك، لزيادة سرعة الهواء الساخن، لمدة معينة من المجفف، سيتم تقليل وقت بقاء الهواء الساخن داخل المجفف، مما قد يتسبب في إهدار الطاقة الحرارية ويؤثر على الكفاءة الحرارية.
الرطوبة
كلما انخفضت الرطوبة النسبية للهواء في غرفة التجفيف، زادت سرعة تدفق الماء من المادة. في المرحلة الأولى من التجفيف، وهذا التأثير مهم بشكل خاص. إن قدرة الهواء الرطب القريب من التشبع على امتصاص الرطوبة بشكل أكبر تكون أسوأ بكثير من قدرة الهواء الجاف، ولم يعد الهواء الرطب المشبع قادرًا على امتصاص الرطوبة المتبخرة من المادة.
هيكل وخصائص المادة
يتضمن ذلك بشكل أساسي البنية الفيزيائية والتركيب الكيميائي وشكل وحجم المادة وسمك طبقة المادة وطريقة ربط الرطوبة الداخلية. يختلف هيكل المادة وطبيعتها، كما تختلف طريقة اندماجها مع الرطوبة. عند التجفيف تحت نفس الظروف، يختلف معدل التجفيف.
تشتمل أشكال المواد بشكل أساسي على الشرائط، والكتل، والرقائق، والمسحوق، وما إلى ذلك. بشكل عام، تكون كفاءة تجفيف المواد الرقيقة أسرع، وكفاءة تجفيف الكتلة أو الجذمور أبطأ. يحدد شكل المادة طريقة وضع المادة وتصميم مجرى الهواء.
وضع والتواصل بين المواد
في حالة معدل تجفيف معين، كلما زادت مساحة الاتصال بين المادة والهواء الساخن، كان تأثير التجفيف الإجمالي أفضل. عندما يكون اتجاه تدفق الهواء الساخن عموديًا على سطح التبخير للمادة، تكون سرعة التجفيف هي الأسرع، وعندما تكون متوازية مع بعضها البعض، تكون سرعة التجفيف هي الأقل.
