Сушка в поле токов высокой частоты

Если высушиваемый материал поместить между двумя пластинами, к которым подводится ток высокой Частоты, то материал будет прогреваться рав­номерно. Объясняется это тем, что под влиянием пере­менного электрического поля молекулы вещества при­ходят в колебательное движение. Движение молекул приводит к равномерному нагреванию материала, но так как наружные элементы тела отдают теплоту в ок­ружающее пространство, то температура тела падает изнутри к поверхности. В этом же направлении при сушке изменяется и влажность. В этом случае, следовательно, температурный и влажностный градиенты совпадают по знаку и оба они способствуют миграции влаги изнутри к поверхности. Поэтому скорость высо­кочастотной сушки значительно выше скорости конвек­тивной сушки. Так, при сушке древесины процесс уско­ряется примерно в 10 раз при значительном уменьше­нии брака. Однако стоимость сушки токами высокой частоты выше стоимости конвективной сушки в 3-4 раза из-за высокого расхода энергии (2—5 кВт*ч на 1 кг испа­ряемой влаги). Поэто­му сушка в поле токов высокой частоты полу­чила в основном при­менение только для трудносохнущих мате­риалов. К таким мате­риалам относится, на­пример, древесина, суш­ка которой конвектив­ным способом слишком продолжительна и свя­зана с растрескивани­ем и порчей материа­ла. На рис. 38 пред­ставлена схема уста­новки для сушки токами высокой частоты.

Рис. 38. Схема установки для сушки токами высокой частоты 1 — электрод; 2 — транспортер

В целях сокращения расхода энергии применяют комбинированную сушку — токами высокой частоты и нагретыми газами. В этом случае высокочастотная энергия расходуется только на подогрев материала и на создание температурного градиента. Удаление влаги с поверхности производится путем конвекции. Расход энергии в этом случае может быть значительно снижен (почти в 3 раза) [17].

Мощность для нагрева диэлектрика в поле токов высокой частоты:

мощность для испарения влаги

здесь F — площадь диэлектрика, м²; S — толщина ди­электрика, м; — плотность материала, кг/м³; с — теп­лоемкость материала, кДж/(кг К); , — начальная и конечная температура диэлектрика, °С; 𝜏 — продол­жительность нагрева, с; W — количество испаренной влаги, кг; ()—перепад энтальпии паровоздуш­ной смеси, кД ж/кг; — КПД генератора и контура; ; .

Реактивная составляющая в установках электромаг­нитного индукционного нагрева является главным фак­тором физического процесса преобразования электриче­ской энергии в тепловую.

Экономия энергии подсчиты­вается из выражения

где — мощность компенсирующего устройства, кВ ; — годовое число часов потерь активной энергии от реактивной нагрузки; — экономический эквивалент, учитывающий снижение потерь активной мощности в питающих линиях при уменьшении реактивной нагруз­ки, кВт/квар; для цепи трехфазного тока = / (активная мощность = ; реактивная мощность = ).