Способ определения химического потенциала влаги и коэффициента влагообмена материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 521508 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.05 74 (21) 2026863/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.07.76. Бюллетень № 26 (46) Дата опубликования описания14.01.77 (51) М. Кл.о

6 01 N 25/56

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 620.171..33 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Д. Крысов (71) Заявитель

Свердловский научно-исследовательский институт череработки древесины (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА ВЛАГИ

И КОЭФФИЦИЕНТА ВЛАГООБМЕНА МАТЕРИАЛА

p,,t, P — соответственно химический потенциал влаги агента сушки, его температура и давление; — коэффициенты влагообмена, Р1 > 1->2> 1>3

3=0. р,a =P (2) Изобретение относится к области измерения физико-технических характеристик капиллярно- пористых коллоидных материалов, например древесины.

Известны способы определения химического потенциала влаги материала и коэффициента влагообмена а при нулевом влагосодержании, заключающиеся в высушивании образца до "постоянной" массы.

Недостатком известных способов являются погрешности, вызванные допушением, согласно которому образец высушивается не до состояния равновесия с аген 10 том сушки, а химические потенциалы влаги агента сушки и образца принимаются равными.

Однако в большинстве случаев масса образца не является постоянной, а уменьшается с той или иной скоростью: вследствие испаряющейся из образца вла- 15 ги. Влагообмен между таким высушенным образцом, образцом нулевого влагосодержания и агентом сушки описывается соотношением:

Р - .г 11 P Ря("00 ) p3 ° öá р) у (1). ЯО где 3 — скорость убыли массы образца, JU. 5, т.оg, Р,б соответственно химический потенциал, температура и давление пара в образце; Яб

В известном способе определения химического потенциала влаги принимается, как упоминалось выше:

Целью данного предложения является повышение точности измерений химического потенциала влаги и коэффициента влагообмена материала, например древесины, при нулевом влагосодержании путем взвешивания и высушивания образцов.

Это постигается тем, что по предлагаемому способу образцы одинакового влагосодержания высушивают в температурном поле, градиент которого имеет постоянное направление, перпендикулярное плоскости образцов, причем один образец высушивают при одном значении химического потенциала влаги агента сушки до удельной скорости убыли массы образца, не большей удельной скорости убыли массы образца нулевого влагосодержания, второй — при другом значении химического потенциала влаги агента сушки до массы образца, не большей массы его

521508 о =«Pоr — М (3) Из выражений (3 ) получаем

3о >об -Р »

"ог Рою -joz (4) или

Формула изобретения

Составитель А. Глушко

Техред M Ликовчч

Корректор Д. Мельниченко

Редактор И. Шубина

Заказ 4891/546 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 при нулевом влагосодержании, после чего измеряют удельную скорость убыли массы второго образца при нулевом влагосодержании и расчитывают искомые параметры.

Способ осуществляется в слацуюшей последовательности.

Из материала, у которого нужно определить величину химического потенциала влаги и коэффициент 10 влагообмена, отбирают два парных образца малой толщины, чтобы при их высушивании не возникало значительного избыточного по отношению к внешнему давления внутри образца и перепада давления. с

Это,в частности, позволяет перейти в уравнении (1) от скорости убыли массы образца 1 и коэффициентов к удельной скорости убыли массы образца j (3 = — ) гце S — площадь плоского об -Х

20 разца 1 и к удельным коэффициентам влагообмена (А, а,,Сз;, „= — ; 1 = 1.,2„,) Затем образцы взвешивают, сушат, повторно взвешивают в процессе сушки. При этом первый образец высушивают при P. = — 819 Дж/г. Сушку образца прекращают, Ж

1 когда удельная скорость убыли его массы не больше удельной скорости убыли массы образца нулевого влагосодержания. По результатам взвешивания образца в процессе сушки строят график зависимости массы образца от длительности сушки. По этому тра- З0 фику определяют массу образца при удельной скорости убыли ее при нулевом влагосодержании. По этому значению массы и известной массе (до сушки ) рассчитывают влагосодержание образцов.

Затем по начальной массе второго образца и по влагосодержанию рассчитывают массу высушенного второго образца пт (при нулевом влагосодержании). Второй образец сушат при J11 2, меньшем 113, до тех пор, пака его масса станет не большей его массы при нулевом влагосодержании проз

По результатам взвешивания второго образца в процессе сушки строят график зависимости его мас- 45 сы от длительности сушки. По последнему графику определяют удельную скорость убыли массы второго образца J pz при значении массы м02

Образцы высушивают в температурном поле, градиент которого имеет постоянное направление, пер- 50 пендикулярное плоскости образца. В результате влагообмен между образцами нулевого влагосодержания и агентом сушки описывается соотношениями:

= 2 <Роб рг) (принимая A.< = epact при J1log = сonrf ) ..

Откуда: j11 б 02 1 Qi. 2

p1 j yl о (5)

"ог 1о1.

Все величины в правой части соотношения (5) изВЕСтНЫ: Ц1 и 11 2 ЗадаНО, Jpq — ОПрЕдЕЛЕНО ЗараНЕЕ, .1 pz — из опыта, Подставляя численные значения в выражение (5), рассчитывают химический потенциал влаги образца нулевого влагосодержания. Подставляя значение P о полученное из соотношения (5), в выражения (1) и (2) уравнение системы (3), получают соотношение для рассчета

al

3 ц па Р (6)

J (7)

/ц -F z

По уравнениям (6) и (7) рассчитывают удельный коэффициент влагообмена при нулевом влагосодержании.

Способ определения химического потенциала влаги и коэффициента влагообмена материала, например древесины, при нулевом влагосодержании путем взвешивания и высушивания образцов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения параметров, образцы одинакового влагосодержания высушивают в температурном поле, градиент которого имеет постоянное направление, перпендикулярное плоскости образцов, причем один образец высушивают при одном значении химического потенциала влаги агента сушки до удельной скорости убыли массы образца, не большей удельной скорости убыли массы образца нулевого влагосодержания, второйпри другом значении химического потенциала влаги агента сушки до массы образца, не большей массы его при нулевом влагосодержании, после чего измеряют удельную скорость убыли массы второго образца при нулевом влагосодержании и рассчитывают искомые паоаметры.