![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Конструкции сушилок
В химической промышленности применяются разнообразные конструкции сушилок. Туннельные сушилки. Внутри камеры туннельной сушилки прямоугольного сечения по рельсовому пути перемещаются вагонетки с высушиваемым материалом. Свежий воздух подают в сушильную камеру вентилятором через калорифер, где он подогревается до необходимой температуры. Сушильный агент — воздух — подается противотоком или прямотоком. Туннельные сушилки обычно работают с частичной рециркуляцией сушильного агента и предназначаются для сушки большого числа штучных керамических изделий. Загрузка и выгрузка вагонеток проводится вручную; сушка изделий, находящихся в различных местах вагонеток, протекает неодинаково. Неравномерность процесса сушки и значительные размеры сушилки — существенные недостатки рассмотренной конструкции. Ленточные сушилки. Конструкция такой сушилки представлена на рис. 20.4. Она включает в себя корпус 1, внутри которого расположен ряд транспортерных лент 5 из прорезиненной ткани или металлической сетки. Каждая из бесконечных лент натянута между ведущими 6 и ведомыми 2 барабанами. Влажный материал поступает в загрузочную воронку 4. Воздух засасывается вентилятором 3 и перед поступлением в сушилку нагревается калорифером 8, расположенным в ее нижней части. Ведущие и ведомые барабаны смежных лент смещены относительно друг друга по вертикали. Верхние части смежных лент движутся в противоположных направлениях (на рис. 20.4 показано стрелками). Материал на верхней ленте движется слева направо. Дойдя до конца ленты, он высыпается на нижележащую ленту и начинает двигаться в противоположном направлении. Такое перемещение материала осуществляют до тех пор, пока он не достигнет выходного отверстия. С помощью перегородок 7 в сушилке создается противоток воздуха относительно движения высушиваемого материала. При пе- Рис. 20.4. Ленточная сушилка: 1 — корпус сушилки; 2 — ведомые барабаны; 3 — вентилятор; 4 — загрузочная воронка; 5 — транспортерные ленты; 6 — ведущие барабаны; 7 — перегородки; 8 — калорифер ресыпании с ленты на ленту материал перемешивается, и его поверхность обновляется. В этот момент воздух соприкасается со всей поверхностью каждой частицы, что интенсифицирует процесс сушки. Ленточные многоярусные сушилки, используемые для сушки сыпучих и кристаллических материалов, довольно компактны. Они не требуют применения ручного труда для загрузки и выгрузки продукта. Петлевые сушилки. В петлевых сушилках высушиваемый материал в виде пасты или сильно увлажненных мелких кристаллов поступает из бункера-питателя 1 (рис. 20.5) на движущуюся бесконечную металлическую ленту-сетку 8 и уплотняется с помощью двух нажимных роликов 2. Лента в виде петель непрерывно перемещается в корпусе сушилки с помощью цепного конвейера 3. Высушенный материал удаляется из ячеек ленты с помощью ударного устройства 4 и шнеком 5 выгружается из сушилки. В качестве сушильного агента используются нагретый воздух и дымовые газы. Подача сушильного агента осуществляется вентиляторами 6. Барабанная сушилка. Сушилка (рис. 20.6) состоит из стального барабана 4 с бандажами 3, опирающимися на опорные ролики. Барабаны изготавливают разного диаметра — 200...2800 мм. Вращение барабана осуществляется посредством редуктора 11, малая шестерня которого входит в зацепление с большой венцовой шестерней, установленной в средней части барабана. Барабан расположен на опорных роликах 10 с углом наклона к горизонту 3...6°. Во избежание осевого смещения барабана на одном из бандажей имеются упорные ролики 9, препятствующие его соскальзыванию. Частота вращения барабана невелика — 3...8 мин-1. Рис. 20.5. Петлевая сушилка: 1 — бункер-питатель; 2 — нажимные ролики; 3 — цепной конвейер; 4 — ударное устройство; 5 — шнек для выгрузки; 6 — вентилятор; 7 — корпус сушилки; 8 — бесконечная металлическая лента-сетка Рис. 20.6. Барабанная сушилка: 1 — загрузочный бункер; 2 — распределительная лопасть; 3 — бандажи; 4 — барабан (корпус сушилки); 5 — циклон; 6 — вентилятор; 7— бункер; 8 — шнек; 9 — упорный ролик; 10 — опорные ролики; 11 — редуктор; 12 — топка Влажный материал подается питателем через загрузочный бункер 1 в верхнюю часть барабана, захватывается расположенными внутри него распределительными лопастями 2, непрерывно перемешиваясь, подходит к нижнему концу барабана, поступает в бункер 7 и выгружается разгрузочным шнеком 8. Для очистки отходящих газов от пыли на газоходе установлен циклон 5. Степень заполнения барабана не превышает 20 %. Продолжительность обработки материала регулируют изменением частоты вращения барабана, а также угла его наклона к горизонту. В качестве сушильного агента обычно используют дымовые газы, перемещаемые через сушилку с помощью вентилятора 6. В зависимости от крупности и свойств высушиваемого материала к корпусу барабана прикрепляют специальные распределительные насадки различной формы. Подъемно-лопастные насадки предназначены для крупнокусковых материалов, склонных к налипанию (рис. 20.7, а). Секторные насадки применяют для материалов большой плотности и малосыпучих материалов (рис. 20.7, б), перевалочные насадки с закрытыми ячейками — для сильно сыпучих материалов (рис. 20.7, в). Рис. 20.7. Типы насадок: а — подъемно-лопастная; б — секторная; в — перевалочная
Сушилка с «кипящим» слоем. Конструкция такой сушилки (рис. 20.8) представляет собой вертикальную коническую емкость 6, расширяющуюся в верхней части корпуса; в нижней части аппарата укреплена решетка 3. Материал поступает из бункера 5с питателем и удаляется через штуцер 4. Сушильный агент подается вентилятором 1, проходит смесительную камеру 2 и поступает под решетку 3 сушилки. Скорость подачи сушильного агента устанавливают такой, чтобы находящийся на решетке высушиваемый материал начал «кипеть» и перешел в псевдоожиженное состояние. В сушилках с «кипящим» слоем обеспечивается наилучший контакт сыпучего материала с сушильным агентом. Продолжительность процесса сушки сокращается до нескольких минут, что приводит к повышению производительности установки и качества высушиваемого материала при отсутствии его разложения. В связи с тем что частицы высушиваемого материала различаются по величине и массе, для обеспечения равномерности режима «кипения» корпусу сушилки придают форму расширяющегося кверху конуса. При такой форме аппарата более тяжелые частицы скапливаются в нижней части аппарата, а более мелкие — в верхней. Так как наиболее мелкие и легкие частицы уносятся потоком газа, для улавливания частиц на линии отходящих газов последовательно установлены циклон 7и батарейный циклон 8. Основная масса высушенного материала удаляется транспортером 9 из сушильной камеры и очистительных устройств. В сушилках с «кипящим» слоем из единицы объема аппарата удаляется значительно больше влаги, чем в сушилках других типов. Распылительные сушилки. Сушилки этого типа применяют для сушки жидких продуктов — растворов солей, суспензий и эмульсий. Устройство таких сушилок показано на рис. 20.9. Воздух, предварительно нагретый в калорифере 2, с помощью вентилятора 1 нагнетается в сушильную камеру 3. Высушиваемый материал распыляется специальным устройством 4. В качестве распылителей
Рис. 20.9. Распылительная сушилка: 1 — вентилятор; 2 — калорифер; 3 — камера сушилки; 4 — распылительное устройство; 5 — циклон; 6 — шнек могут применяться вращающиеся диски, форсунки или пневматические устройства. Распыление дисками приемлемо для суспензий и вязких жидкостей, но требует больших затрат энергии. Распыление чистых жидкостей проводится форсунками под давлением 3... 20 МПа. Высушиваемый материал диспергируется в виде мелких капель, что обеспечивает хороший контакт материала с сушильным агентом. Воздух со взвешенными частицами высушенного продукта поступает в циклон 5, где происходит отделение частиц от газа. Высушенный продукт удаляется из аппарата с помощью шнека 6. Сушилка с инфракрасным обогревом. При подводе энергии потоком инфракрасного излучения можно передать высушиваемому материалу значительное количество теплоты и обеспечить высокую скорость испарения влаги. В качестве источников инфракрасного излучения применяют специальные электрические лампы с нитью накаливания большой толщины и зеркальным отражателем. Для этой же цели используют специальные экраны или панели, обогреваемые газом. В ламповой радиационной сушилке над поверхностью высушиваемого материала (обычно перемещаемого транспортером) устанавливают лампы, создающие направленный поток инфракрасного излучения требуемой мощности. Такой метод сушки недостаточно экономичен и применяется только при необходимости удаления небольшого количества влаги. Сушку инфракрасным излучением можно проводить при использовании отражающих экранов (стальных, чугунных, керамических), обогреваемых горячими газами. Нагревание излучающих поверхностей осуществляется либо открытым газовым пламенем, либо продуктами сгорания газов, которые перемещаются внутри излучателя. Такие сушилки компактны и эффективны при сушке тонколистовых материалов и окрашенных поверхностей (ткань, бумага, лакокрасочные покрытия). Сушка токами высокой частоты. Для высушивания толстослойных материалов, когда необходимо регулировать температуру и влажность не только на поверхности, но и в глубине материала, в ряде случаев эффективно проведение сушки в поле токов высокой частоты. Такой сушке подвергают изделия из пластических масс, фарфора и других материалов, обладающих диэлектрическими свойствами. Сушка токами высокой частоты обеспечивает быстрое и равномерное высушивание толстослойных материалов, однако требует дорогостоящего оборудования и больших затрат энергии. Сублимационная сушка. Это разновидность контактной вакуум- сушки, но ее проводят в более глубоком вакууме и при низких температурах (до -50 °С). При использовании такого способа сушки материал и влага, содержащаяся в нем, находятся в замороженном состоянии. При быстром нагреве лед переходит в пар, минуя жидкое состояние. При проведении сублимационной сушки у материалов не изменяется структура и биологические свойства. После сушки они могут храниться долгое время. Однако затраты энергии и эксплуатационные расходы в этом случае значительно больше, чем при обычной вакуумной сушке. Сублимационная сушка применяется для высушивания плазмы крови, обработки различных продуктов питания и т. п. Контрольные вопросы 1.Что называется процессом сушки? Какие основные виды сушки применяют в химической промышленности и в чем их различие? 2.Что называется относительной влажностью, влагосодержанием и теплосодержанием влажного воздуха? 3.Какие основные параметры влажного воздуха нанесены на диаграмме I —х? 4.Как с помощью диаграммы I—х определить точку росы и температуру мокрого термометра? 5.Из каких основных элементов состоит конвективная сушилка? 6.Запишите уравнения материального и теплового баланса конвективной сушки. 7. Какие основные типы сушилок используются в химической промышленности? 8.Как устроены и для обработки каких материалов предназначены туннельные сушилки? 9.В чем состоят преимущества и недостатки камерных сушилок? 10.Каким образом осуществляется перемещение материала в ленточных многоярусных сушилках? 11.Для обработки каких материалов применяются петлевые сушилки? 12.В чем заключается основное преимущество сушилок с «кипящим» слоем? 13.На каких принципах основано действие сушилок специальных типов? Глава 21
|