Принципиальные схемы и конструкции сушильных установок. Построение процесса сушки в hd-диаграмме влажного газа

Сушильные установки многообразны по конструкции, размерам, и параметрам режима в зависимости от высушиваемых материалов, а также целей и масштабов сушки.

Конвективная сушка крупных и кусковых изделий осуществляется в камерных и туннельных сушильных установках;

сыпучих материалов - в ленточных, шахтных, барабанных установках в сушильных установках с кипящим слоем материала, в пневматических трубах - сушилках, в камерах с вихревыми потоками материала, жидкостей в распылительных сушилках.

Кондуктивные сушильные установки для сушки тонких, листовых, сыпучих, жидких и пастообразных материалов конструктивно выполняются в виде барабанов с расположенными внутри обогревательными трубками (трубчатые сушилки), в виде камер с горизонтально расположенными нагреваемыми полыми тарелками (тарельчатые сушилки), в виде полых, обогреваемых изнутри цилиндров или вальцов (цилиндрические или вальцовые сушилки).

В радиационной сушилке теплота передается к материалу излучением от специально нагреваемых поверхностей (излучателей) или специальных ламп, которые находятся в камерах сушильных установок. В некоторых сушильных установках энергия подводится комбинированным способом в различных газообразных или жидких (часто инертных) средах, в камерах сушильных установок давление повышается или понижается, осуществляется вибрирование материала, и др.

Основные элементы сушильных установок:

1.Сушильная установка непрерывного действия

1 -сушильная камера;

2- подогреватель теплоносителя (паровоздушный. водовоздушный, электричекий калорифер);

3-вентилятор;

4 - дополнительный источник теплоты в камере;

I - поток теплоносителя;

II - поток высушиваемого материала;

III — поток греющего теплоносителя.

2.Сушильная установка периодического действия

5- материал периодически загружаемый в камеру

Построение процесса сушки в hd-диаграммс влажного газа

При тепловых расчетах используют id-диаграмму влажного воздуха. Пусть известны параметры воздуха до подогрева Т₀ и φ_в0, после сушильной камеры Т₂ и φ_в2, Δ- поправка на действительную сушилку, причем Δ<0. Δ = q_доб +С_вл·Т_м1 –q_м- q_тр- q_ос ± q_х, где

q_доб - удельная дополнительная теплота, вносимая в сушильную камеру, Дж/кг;

q_ос - удельные потери теплоты в окружающую среду;

q_м и q_тр - удельные потери теплоты на нагревание материала и транспортных устройств в сушильной камере;

q_х- удельная теплота экзо- или эндотермических процессов в сушильной камере;

С_вл·Т_м1 - теплота, содержащаяся в Т кг влаги материала, поступающего в сушильную камеру.

Т.к. при подогреве d₁=d₀, то процесс подогрева на id- диаграмме характеризуется вертикалью от точки 0 вверх по линии d₀=d₁. Точка 2 определяет параметры воздуха d₂, i₂ и и φ₂ после сушильной камеры. Для теоретической сушилки при i₂=i на пресечении диагоналей i₂=const и d₁=const определяется точка 1^Т , характеризующая состояние воздуха после подогрева.

В действительной сушилке (при Δ<0) i₁>i₂, поэтому линия i₁ = const должна на диаграмме располагаться выше линии i₂ = const, причем разность i₂ – i₁ = Δ (m_в, в масштабе, то есть 2-2"=М_i ·Δ /m_в, где M_i - масштаб оси). Т.к. m_в =l000/(d₂-d₀) на диаграмме соответствует отрезок 2-3, m_в=1000/(23·M_d) и 2-2"= (Δ·23·М _d )/(1000 · M_i , где

М_d - масштаб оси d. Через точку 2" проводится прямая i=const, пересечение которой с вертикалью d₁=const определяет положение точки 1, характеризующей состояние подогретого воздуха перед сушильной камерой. По координатам точки 1 определяется t₁ и φ_в1.

При Δ>0 откладывается отрезок 2-2' от точки 2 вниз и процесс изображается линией 0-1'-2. Т.о. весь процесс сушки на id- диаграмме изображается отрезками 0-1-2, причем 0-1- подогрев воздуха, а 1-2- сушка.

Удельный расход теплоты на подогрев воздуха:

q=m ·(0-1)/(2-3), где

m=1000·М_i / М_d

№35