Електрична сушарка Нововятского механічного заводу, що працює за принципом «кип'ятильника».

Наука і життя // Ілюстрації

Електрична тепловентиляційні сушарка «Пассат» з терморегулятором для однієї пари взуття.

<

>

Видалити вологу з матеріалу, взагалі кажучи, можна кількома способами. Зрозуміло, що, наприклад, вижимання або центрифугування для взуття не підходить, оскільки ту невелику кількість вологи, яке накопичується в матеріалі черевиків, видалити ніякими механічними способами неможливо. Залишається сушка, яка, до речі, в різних варіантах використовується в численних виробництвах.

У техніці найчастіше використовують два способи сушіння: контактну - нагрівання вологого матеріалу теплоносієм через тверду непроникну перегородку і газову або повітряну - нагрівання шляхом безпосереднього контакту вологого матеріалу з газовим теплоносієм (в нашому випадку - з теплим повітрям). Іноді матеріал нагрівають інфрачервоними променями (радіаційна сушка) або використовують струми високої частоти (діелектрична сушка). Втім, останній спосіб для взуття не застосовується, адже нікому не приходить в голову сушити валянки в мікрохвильовій печі.

Щоб осягнути таємниці складного процесу висихання, підведемо під промоклий башмак наукову основу. Отже, частина вологи утримується в матеріалі силами, що мають фізико-хімічну природу. Перш за все, це адсорбционно пов'язана волога на зовнішній поверхні матеріалу і на стінках пір. Сюди ж можна віднести вологу, утримувану в структурі матеріалу осмотическими силами. Крім того, у взутті, що побувала під дощем, майже завжди присутня капілярно зв'язана волога. Вона заповнює мікро- і макрокапилляров матеріалу і утримується в ньому виключно механічно, тому і віддаляється найлегше.

Тепер подивимося, які процеси відбуваються навколо вологого матеріалу. Навколишнє середовище містить в собі або водяна пара, або суміш водяної пари з газами. Якщо рівноважний тиск всередині вологого матеріалу більше тиску пари або суміші газів у його поверхні, то волога видаляється з нього, тобто йде процес сушіння. Коли ж тиску всередині і зовні вирівнюються, сушка припиняється. Тиск водяної пари над сохне взуттям істотно залежить від температури, вологості і характеру зв'язку вологи з матеріалом, з якого вона пошита: чим вище температура і вологість матеріалу, тим вище рівноважний тиск, а чим міцніше зв'язок вологи з матеріалом, тим воно менше.

Отже, робимо висновок: щоб висушити промоклий взуття, потрібно міститься в ній вологу перевести в пар, вивести його з товщі матеріалу і видалити, не давши сконденсуватися. На кожну з цих стадій витрачається певна кількість енергії. У зв'язку з цим сушку черевиків можна розділити (вельми, правда, умовно) на два етапи: перший - видалення капілярної вологи, другий ≈ видалення адсорбційної вологи. Зауважимо, що для видалення адсорбционно пов'язаної вологи, яка відповідає за вельми неприємну легку вогкість черевиків, потрібно значно більше енергії, ніж для випаровування вільної вологи. Додаткові витрати енергії при сушінні сильно пористих матеріалів досягають майже 40 відсотків, а для руйнування зв'язку адсорбційної вологи з таким матеріалом, як взуттєва шкіра, потрібно енергії в 1,6 рази більше, ніж для простого випаровування.

РИНОК сушарок для ВЗУТТЯ

Які ж із взуттєвих сушарок можуть забезпечити оптимальний режим сушіння? Не отримавши зрозумілої відповіді на це питання в магазинах, автору, журналісту зі стажем, довелося згадати своє науково-інженерне минуле і виступити в ролі експерта ≈ самому вивчити всі тонкощі наявних у продажу сушильних пристроїв: їх продуктивність, температурні режими, зручність у використанні.

Отже, звіт про виконану роботу.

Для сушки взуття застосовуються пристрої трьох типів. Перший - нагрівачі для контактної сушіння зовні, наприклад батарея центрального опалення, грубка або знайома багатьом сушарка із солдатської казарми. У них тепло передається просякнула черевики вологи через підошву. Нагріта вода перетворюється в пар, який робить мляві спроби вийти назовні. Спосіб цей не надто ефективний, насамперед через те, що матеріал прогрівається повільно, а пари залишають внутрішній простір черевиків тільки за рахунок природної конвекції. Крім того, максимальний нагрів досягається на зовнішній поверхні взуття, яка, подсихая, перешкоджає вільному виходу пара. На внутрішній ж поверхні часто утворюється конденсат, який висихає лише через кілька годин.

У процесі дослідження експерт не раз переконувався в тому, що деякі власники мокрому взутті забивають її зім'ятими газетами і укладають на батарею підошвою вгору, наївно вважаючи, що такими діями прискорюють процес сушіння. Повірте, це самий неправильний з усіх можливих способів. Пари води піднімаються вгору, зустрічають на своєму шляху підошву і конденсуються на ній, газети тим часом вбирають вологу і перешкоджають конвекції. В результаті процес сушіння затягується на багато годин. Зім'яті газети варто використовувати лише як «промокашки» - щоб зібрати воду всередині сильно промоклих черевик.

Другий тип сушильних пристроїв - компактні електричні нагрівачі, які встановлюють всередину черевиків. Нагрівання матеріалу відбувається за рахунок теплового випромінювання, оскільки більшість сушарок такого типу забезпечено дротяними рамками, що не дають нагревателю торкатися поверхні взуття (це гарантує досить інтенсивну конвекцію). Ефективність таких пристроїв теж не надто висока, хоча, звичайно, більше, ніж у печі.

Нарешті, третій тип пристроїв - тепловентилятори, які, мабуть, найбільшою мірою підходять для сушіння взуття. Вони гарантують дійсно хорошу конвекцію навіть всередині високих чобіт або валянок. Безперервна подача сухого теплого повітря (при підвищенні температури вологість повітря, як відомо, падає) забезпечує постійну різницю тисків водяної пари над поверхнос ма підкладки і в потоці повітря, при цьому випаровується волога видаляється з чобота примусово.

У продажу ми виявили шість видів сушарок для взуття. П'ять з них представляли собою «сушільнікі» - різні варіанти звичайного кип'ятильника, правда, меншої потужності. Один з них був зроблений саме в формі кип'ятильника, інші виглядали як велика плоска, злегка витягнута металева або пластмасова таблетка. Істотна відмінність полягала лише в тому, що кип'ятильники продаються по одному, а «сушільнікі» - парами. Тепловентиляторів в продажу майже не виявилося, у всякому разі, експерту вдалося знайти тільки один - вітчизняний «Пассат». Він являє собою невелику пластмасову коробку розміром приблизно 20х30 см з піднімаються вгору соплами. На них-то і надягають сирі черевики. Інший екземпляр тепловентиляційні сушарки для взуття експерт витягнув зі своїх старих запасів. Багатьом цей прилад, схожий на невеликий прямокутний пилосос з чотирма шлангами, мабуть, знайомий. Він називається «Комфорт». Всі без винятку сушарки мають обмеження по температурі, але реле часу виявилося тільки на «Пасаті». Заявлені виробниками потужності «сушільніков» коливаються від 7 до 25 Вт. Потужності тепловентиляторів значно вище - близько 300 Вт.

Експерт провів випробування всіх сушильних пристроїв, взявши в якості об'єкта дослідження дитячі валянки. Перед кожним експериментом вони піддавалися «вимочування» протягом 10 хвилин в тазі, на дно якого попередньо виливався стакан (200 мл) води. За цей час вода практично повністю вбиралася в підошву і нижню частину халяви. Потім валянки перекочовували на непромокальний килимок в приміщенні з постійною вологістю (70%) і температурою (20-21оС), включалася сушарка і вимірювалося час їх повного висихання, яке визначалося по досягненню валянками постійної ваги (попередньо, під час пробної сушки встановлювалася періодичність вимірювань) . Експерт наклеював на термоелементи сушарок і на внутрішню поверхню валянок термопари і вимірював температуру. Крім того, за допомогою ватметра визначалася споживана сушарками потужність (див. Таблицю).

Проведені випробування показали, що «сушільнікі» Нововятского і Великолукського виробництва годяться тільки для взуття великих розмірів. У дитячі валянки, вони будуть розміщені на превелику силу: пружинні вставки, які тримають нагрівальний елемент, займають занадто багато місця. Втім, саме завдяки їм повітря циркулює всередині черевиків, а це, в свою чергу, забезпечує відносно швидке їх висихання. У сушарки з Іжевська занадто високою виявилася температура, для виробів з синтетичних матеріалів вона не годиться.

Найбільша сумарна електрична потужність серед «сушільніков» була відзначена у безіменного пристрою з Білорусії, проте взуття з його допомогою сохла цілих 5-7 годин. Проте у цій сушарки зручні пластикові нагрівальні елементи, завдяки невеликому розміру вони вільно поміщаються навіть в дитячого взуття. Але, на розчарування експерта, виявилося, що кожен нагрівач має окремий електричний шнур з власної виделкою. З одного боку, це зручно, з іншого - не завжди знайдуться поруч дві вільні розетки, і діяти тоді доведеться за принципом «сушимо лівий, сушимо правий».

Найслабший з випробуваних зразків - виріб під назвою «ELARM». Де воно изготовле але, залишилося невідомим. Принаймні ні на коробці, ні на самому нагрівачі ніяких слідів маркування не знайшлося. Був у цій сушарки і по-справжньому серйозна вада: ізоляція залитих в твердий пластик електричних проводів потріскалася, і на одному з нагрівачів сталося коротке замикання. Ніякої внутрішньої захисту в приладі немає. Та й температура нагрівачів виявилася різною, вона відрізнялася ні багато ні мало на 20оС.

За авторитетним думку експерта, найкращим чином показали себе два тепловентилятора: «Пассат» і «Комфорт». Вони висушили відчайдушно мокрі валянки протягом години. На відміну від старої, перевіреної часом, але, на жаль, давно не випускається сушарки «Комфорт», розрахованої відразу на дві пари взуття (правда, при цьому її вентилятор гуде, як вертоліт), «Пассат» призначений для сушки однієї пари, зате і працює він значно тихіше. Однак встановити на ньому взуття не так-то просто: високі чоботи доводиться розстібати і підпирати, щоб вони не впали, а валянки поміщаються тільки дитячі.

Яку сушилку для взуття вибрати з представленого не дуже великої різноманітності, вирішувати вам, але те, що така річ в будинку необхідна, у експлуатує її вже кілька років новоявленого експерта сумнівів не викликає.