Кептіру кинетикасы

Кептіргіштерді есептеуде кептіру жылдамдығын анықтау қажет болады. Материал бетінің (F) бірлігінен уақыт бірлігінде буланған ылғал мөлшері (С) кептірудің жылдамдығы деп аталады, яғни:

Кептіру процесінің кинетикасы материалдың орташа ылғамдылығының уақыт бойынша өзгеруімен анықталады. Материал ылғалдылығымен уақат арасында байланыс кептірудің қисық сызығымен өрнектеледі (3 а сүрет). Бүл сызық тәжірибе арқылы салынады. Суреттен көрініп түрғандай кептірудің қисық сызығы екі периодқа сәйкес келетін бөліктерден қүралған мерзімінде материал ыси бастайды, сондықтан оның кептіру жылдамдығы аз болады. Бүл мерзім сүретте көріп түрғанымыздай аз уақытты алады. Бүл кезде ылғамдылықтың шамасы өте аз мөлшерде өзгереді. W₁ - W₂ аралығындағы мерзім кептіру жылдамдығының тұрақты мерзімі деп аталады. Бүл мерзімде кептіру процесінің жылдамдығы тек сыртқы диффузиямен, яғни ылғалдық

материал бетінен қоршаған ортаға булануымен аныкталады. Бұл мерзімде материалға берілген жылудың барлығы ылғалдың материал бетінен жылудың барлығы ылғалдьщ материал бетінен қарқынды булануына жұмсалады.

3 а сүреттегі W₂ – W₃ аралығы кептіру жылдамдығының төмендеу мерзімі деп аталады. Бұл мерзімде кептіру жылдамдығы материалдың ішінен оның сыртқы бетіне өтеді, одан кейін барып булана бастайды. Сондықтан да кептіру жылдамдығы уақыт өскен сайын төмендей береді.

Анықталған кептіру жылдамдығының мәндері мен ылғалдың мәндері арасындағы байланыс график түрінде салынып, кептіру жылдамдығының кисық сызығын алады (3в сурет).

3в сүреттегі ВС түзу сызығы I периодты, яғни кептіру жылдамдығының тұрақты мерзімін, ал СҒ сызығы кептіру жылдамдығының төмендеу мерзімін құрайды. I периодта еркін ылғал буланады. С нүктесі гигроскоптық нүкте болып табылады да, СҰ аралығында байланысқан ылғал булана бастайды. Ғ нүктесінде ылғалдық тепе-теңдік мәнге ие болады да, кептіру процесі тоқтайды.

Кептірудің қисық сызықтарын салынған соң келесі міндет болып осы теңдеуді өрнектей алатын теңдеуді жазу болып табылады. Ол үшін W = f (т) байланысы өрнектеп көрелік.

Материалды ысыту мерзімі аз болғандықтан оның мәндерін I аймақта ылғалдылык мына теңдеумен өрнектеуге болады:

(10.6)

мұнда: К₁ – кептіру жылдамдығының тұрақты мерзімінің константасы, 1/сек.

τ₁ – І аймақтың кептіру мерзімі, сек.

ІІ аймақ ылғалдылық төмендегідей теңдеумен өрнектеледі:

(10.7)

осы теңдеуден (10.8)

мұнда: К₂ – кептіру дылдамдығының төмендеу мерзімінің константасы, 1/сек

(₂ – ₁) - II аймақтың кептіру мерзімінің ұзақтығы.

III аймақта ылғалдықтың мына теңдеумен өрнектеледі:

(10.9)

осы теңдеуден (10.11)

Сонда жалпы кептіру процесінің тевдеуін төмендегідей жазуға болады:

(10.12)