logo
КАСАТКИН

1 Верхняя камера; 2 — нижняя камера; 3 — раз» рыхлитель.

622

Гл. XV. Сушка

Теплоноситель

удается достичь равномерной сушки материалов, склоненных к слипанию, и кристаллических материалов без значительного истирания их частиц.

В определенных условиях значения А при сушке некоторых продуктов в промышленных непрерывно действующих сушилках с кипящим слоем достигают 1250 кг/{м3-ч).

С помощью сушилок с кипящим слоем при рациональном аппаратур- ном оформлении процесса достигается экономичная сушка с высоким влагосъемом с единицы объема сушильной камеры. Поэтому при сушке некоторых продуктов (например, солей) сушилки с кипящим слоем вытес- няют барабанные и менее эффективные сушилки других типов.

Методика расчета сушилок с кипящим слоем зависит от свойств мате- риала й формы связи с ним влаги. Подробное изложение этих методик

приводится в специальной литературе *.

Распылительные су- шилки. В этих сушилках достигается высокая ин- интенсивность испарения влаги за счет тонкого распыления высушиваемо- го материала в сушильной камере, через которую движется сушильный агент (нагретый воздух или то- почные газы). При сушке в распыленном состоянии удельная поверхность ис- парения становится столь большой, что процесс вы- сушивания завершается чрезвычайно быстро (при- мерно за 15—30 сек).

В условиях почти мгно- венной сушки температура поверхности частиц мате- риала, несмотря на высо- кую температуру сушиль- ного агента, лишь немного

превышает температуру адиабатического испарения чистой жидкости. Таким образом, достигается быстрая сушка в мягких температурных условиях, позволяющая получить качественный порошкообразный про- дукт, хорошо растворимый и не требующий дальнейшего измельчения. Возможна сушка и холодным теплоносителем, когда распыливаемый ма- териал предварительно нагрет.

Распыление осуществляется механическими и пневматическими фор­сунками, а также с помощью центробежных дисков, скорость вращения' которых составляет 4000—20 000 оборотов в 1 мин.

В распылительной сушилке (рис. ХУ-27) материал подается в камеру 1 через форсунку 2. Сушильный агент движется параллельным током с мате­риалом. Мелкие твердые частицы высушенного материала (размером до яескольких микрон) осаждаются на дно камеры и отводятся шнеком 3. Этработанный сушильный агент после очистки от пыли в циклоне 4 и эукавном фильтре 5 выбрасывается в атмосферу.

Распыление центробежными дисками (без давления) пригодно для хиспергирования суспензий и вязких жидкостей, но требует значительно

Рис. ХУ-26. Ступенчато-противоточная сушилка с ки пящим слоем.

* Романков П. Г., Р а га к о в с к а я Н. Б. Сушка во взвешенном состоянии. 1зд. 2-е. Л.» «Химиям 1968. 360 с.

9. Устройство сушилок

623

большего расхода энергии, чем механическое распиливание. Распыливание механическими форсунками, в которые жидкость подается насосом под давлением 30—200 ат, более экономично, но применяется только для жидкостей, не содержащих твердых взвесей, вследствие чувствительности этих форсунок к засорению. Распыление пневматическими форсунками, работающими с помощью сжатого воздуха под давлением около б ат, хотя и пригодно для загрязненных жидкостей, но наиболее дорого из-за большого расхода энергии; кроме того, его недостатком является неодно­родность распыления.

Распылительные сушилки работают также по принципам противотока и смешанного тока. Однако прямоток особенно распространен, так как позволяет производить сушку при высоких температурах без перегрева материала, причем скорость осаждения частиц складывается в этом случае из скорости их витания и скорости сушильного агента вт + ак.а).

Г

/ — камера сушилки; 2 —- форсунка; 3 —- шнек для выгрузки вы­сушенного материала; 4 — циклон; 5 — рукавный фильтр; 6 * вентилятор; 7 калорифер.

При противотоке скорость осаждения меньше (свит—рс а) и соответственно больше время пребывания частиц в камере. Это позволяет получать высушенный материал с большей плотностью.

Для осаждения мелких частиц (средний размер капель обычно состав­ляет 20—60 мкм) и уменьшения уноса скорость газов в камере, считая на ее полное сечение, обычно не превышает 0,3—0,5 м!сек. Но даже при таких скоростях унос значителен и требуется хорошее обеспыливание отработанных газов. Для более равномерного распределения сушильногс агента по сечению камеры и хорошего смешивания с каплями высушивае­мой жидкости используют ввод газа через штуцер, расположенный каса­тельно к корпусу камеры, или через ряд щелей, по ее окружности.

Значения А для распылительных сушилок невелики. В определенны? условиях они достигают 10—14 кг/(м3-ч). Вследствие относительно низ кого напряжения камеры по влаге распылительные сушилки представляю' собой довольно громоздкие аппараты. Кроме того, обррудование сушило! (распыливающие и пылеулавливающие устройства) является довольш сложным и дорогим в эксплуатации.

Конвективные сушилки с пневмотранспортом материала

Пневматические сушилки. Для сушки во взвешенном состоянии зер нистых (неслипающихся) и кристаллических материалов применяют такж пневматические сушилки. Сушка осуществляется в вертикальной труб

624

Гл. XV. Сушка

длиной до 20 м. Частицы материала движутся в потоке нагретого воздуха (или топочных газов), скорость которого, превышает скорость витания частиц и составляет 10—30 м/сек. В подобных трубах-сушилках процесс

сушки длится секунды и за такое короткое время из материала удается испарить только часть сво- бодной влаги.

В пневматической сушилке (рис. ХУ-28) материал из бункера 1 подается питателем 2 в трубу 3 и увле- кается потоком воздуха, который нагнетается венти- лятором 4 и нагревается в калорифере 5. Воздух выносит высохший материал в сборник-амортизатор 6 и затем в циклон 7, где отделяется от частиц ма- териала. Высушенный материал удаляется с помо- щью разгрузочного устройства 8. Отработанный воздух для окончательной очистки от пыли проходит через фильтр 9, после чего удаляется в атмосферу.

Расход энергии в пневматических сушилках значителен, причем он снижается с уменьшением размера частиц материала, который не должен пре- вышать 8—10 мм. Для сушки материалов с круп- ными частицами, а также для удаления из материала связанной влаги пневматические сушилки комбини- руют с сушилками других типов. Таким образом, несмотря на компактность и простоту устройства, область применения пневматических сушилок огра- ничена условиями, указанными выше.

Контактные сушилки

Вакуум-сушильные шкафы. Простейшими кон- тактными сушилками периодического действия яв-

ляются вакуум-сушильные шкафы, которые в настоящее время исполь- зуются для сушки малотоннажных продуктов в производствах с "разно- образным ассортиментом продукции, где применение высокопроизводи-

тельных механизированных сушилок непре- рывного действия экономически не оправ- дано.

Вакуум-сушильный шкаф (рис. ХУ-29) представляет собой цилиндрическую (реже прямоугольную) камеру 1, в которой раз- мещены полые плиты 2, обогреваемые из- нутри паром или горячей водой. Высуши- ваемый материал находится в лотках (про- тивнях), установленных на плитах. Во время работы камера герметически закрыта и соединена с установкой для создания ва- куума, например с поверхностным конденса- тором и вакуум-насосом. Загрузка и выгруз- ка материала производятся вручную.

Как и другие вакуум-сушилки, вакуум- сушильные шкафы пригодны для сушки легкоокислящихся, взрывоопасных и выде- ляющих вредные или ценные пары веществ.

Однако они малопроизводительны и малоэффективны, поскольку сушка в них происходит в неподвижном слое при наличии плохо проводящих •тепло зазоров между противнями и греющими плитами. Напряжение ра­бочей поверхности плит (со стороны материала) обычно не превышает 0,5—3,5 кг1(мг'Ч) влаги.

Рис. ХУ-29. Вакуум-сушильный шкаф:

Yandex.RTB R-A-252273-3
Yandex.RTB R-A-252273-4