КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ им.С.М.Кирова 
 
 
 
 
 

Кафедра ПАХТ

Р Е Ф Е Р А  Т

на  тему: «СУШКА» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

Казань, 2005г.

С У Ш К А

 

      Удаление  влаги из твердых и пастообразных материалов позволяет удешевить их транспортировку, придать им необходимые свойства, а также уменьшить коррозию аппаратуры и трубопроводов при хранении или последующей обработке этих материалов.

      Влагу можно удалить механическими  способами (отжимом, отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием) и тепловым.

      По  способу подвода тепла к высушиваемому  материалу различают следующие  виды  сушки:

      1. Конвективная сушка – путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы;

      2. Контактная сушка – путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;

      3. Радиационная сушка – путем передачи тепла инфракрасными лучами;

      4. Диэлектрическая сушка – путем нагревания в полу токов высокой частоты;

      5. Сублимационная сушка – сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме.

Устройство  сушилок

 

      Конструкции сушилок очень разнообразны и  отличаются по ряду признаков: по способу подвода тепла  (конвективные, контактные и др.), по виду используемого теплоносителя (воздушные, газовые, паровые); по величине давления в сушильной камере (атмосферные и вакуумные); по способу организации процесса (периодические и непрерывные), а также по взаимному направлению движения материала и сушильного агента в конвективных сушилках (прямоток, противоток, перекрестный ток)

.

Конвективные  сушилки с неподвижным  или движущимся плотным  слоем материала

      Камерные  сушилки: эти сушилки являются аппаратами  непрерывного действия, работающими при атмосферном давлении.

странство камеры на 3 расположенные друг над  другом зоны, вдоль которых последовательно  движется сушильный агент. Свежий воздух нагретый в наружном калорифере – 4, засасывается вентилятором – 5 и подается вниз камеры сушилки. Здесь он движется два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах – 6 и 7. Часть отработанного воздуха с помощью шибера – 8 направляется на смешение со свежим. Сушилка работает с промежуточным подогревом и частичной рециркуляцией воздуха.

      Недостатки: обслуживание камерных сушилок требует больших затрат ручного труда; что также низкая производительность, маленькая продолжительность сушки, неравномерность сушки из-за неравномерности температур в камере.

      Достоинства: в эжекционных камерах уменьшенный расход электроэнергии на циркуляцию.

      Туннельные  сушилки: эти сушилки отличаются от камерных тем,

что в  них соединенные друг с другом вагонетки медленно перемещаются на рельсах вдоль очень длинной  камеры прямоугольного сечения (коридора). На входе и выходе коридор имеет герметичные двери, которые одновременно периодически открываются для загрузки и выгрузки материала: вагонетка с высушенным материалом удаляется из камеры, а с противоположного конца в нее поступает новая вагонетка с влажным материалом. Перемещение вагонеток осуществляется с помощью троса и механической лебедки. сушильный агент движется прямотоком или противотоком к высушиваемому материалу.

      Недостатки: длительная и неравномерная сушка; ручное обслуживание.

      Ленточные сушилки: В этих сушилках сушка материалов производится  непрерывно при атмосферном давлении. В камере – 1 сушилки слой высушиваемого материала движется на бесконечной ленте – 2, натянутой между ведущим – 3 и ведомым – 4 барабанами. Влажный материал подается на один конец ленты, а подсушенный удаляется с другого конца. сушка осуществляется горячим воздухом или топочными газами, которые движутся противотоком или перекрестным

 током  к направлению движения материала. 

     В одноленточных сушилках со сплошной лентой обычно наблюдается неравномерное высушивание материала: во внутренней части – влажность выше.

     В многоленточных сушилках с лентами из металлической сетки сушильный агент движется перпендикулярно плоскости ленты сквозь находящийся на ней слой материала. При пересыпании материала с ленты на ленту увеличивается поверхность его соприкосновения с сушильным агентом, что способствует возрастанию скорости и равномерности сушки. Ленточные сушилки могут работать по различным вариантам сушильного пресса.

      Недостатки: громоздки; сложны в обслуживании; удельная производительность невелика; высокий удельный расход тепла; непригодность для сушки пастообразных материалов.

      Петлевые  сушилки:  Сушку пастообразных материалов, а также тонких листовых производят в непрерывно действующих петлевых сушилках, работающих при атмосферном давлении. В сушилке питатель – 1 подает материал на бесконечно гибкую сетчатую ленту – 2, которая проходит между обогреваемыми паром вальцовыми – 3 вдавливающими пасту  внутрь   ячеек   ленты.   Лента   с    впрессованным      материалом  
 
 
 
 
 
 
 

поступает в сушильную камеру, где образует петли. С помощью направляющего  ролика – 5 лента отводится к автоматическому  ударному устройству – 6, посредством  которого высушиваемый материал сбрасывается с ленты и выводится из сушилки разгрузочным шнеком – 7. Циркуляция воздуха (газов) осуществляется с помощью осевых вентиляторов – 8, часть которых; горячий воздух или газ движется поперек ленты – 2. Сушилка обычно работает по варианту с промежуточным подогревом воздуха и частичной рециркуляцией его по зонам.

      Достоинство: большая скорость сушки по сравнению с камерными сушилками.

      Недостатки: сложность конструкции; значительные эксплуатационные расходы.

Конвективные  сушилки с перемешиванием слоя материала

 

     Барабанные  сушилки: Эти сушилки широко используются для непрерывной сушки при атмосферном давлении кусковых, зернистых и сыпучих материалов. Барабанная сушилка имеет цилиндрический  барабан – 1, установленный с небольшим наклоном к горизонту и опирающийся с помощью бандажей – 2 на  ролики – 3. Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу – 4  
 
 
 
 
 
 
 

и редуктор. Положение барабана в осевом направлении  фиксируется упорными роликами – 5 материал подается в барабан питателем – 6, предварительно подсушивается, перемешиваясь лопастями – 7 приемно-винтовой насадки, а затем поступает на внутреннюю насадку, расположенную вдоль почти всей длины барабана. Насадка обеспечивает равномерное распределение и хорошее перемешивание материала по сечению барабана, а также его тесное соприкосновение при пересыпании с сушильным агентом – топочными газами. Газы и материал особенно часто движутся прямотоком, что помогает избежать перегрева материала, т.к. в этом случае  наиболее горячие газы соприкасаются с материалом, имеющим наибольшую влажность. Чтобы избежать усиленного  уноса пыли с газами, последние просасываются через барабан вентилятором – 8. Перед выбросом в атмосферу отработанные газы очищаются от пыли в циклоне – 9. У разгрузочного барабана имеется подпорное устройство в виде сплошного кольца или кольца, образованного кольцеобразно расположенного поворотными лопатками (в виде жалюзи). Назначение этого кольца – поддерживать определенную степень заполнения барабана материалом (~20%). Время пребывания обычно регулируется скоростью вращения барабана и реже – изменением угла наклона. высушенный материал удаляется из камеры – 10 через разгрузочное устройство – 11, с помощью которого герметизируется камера – 10 и предотвращается поступление в нее воздуха из вне.

      Устройство  внутренней настройки барабана зависит  от размера кусков и свойств высушиваемого  материала:

      - подъемно-лопастная – используется для сушки крупнокусковых  и склонных к налипанию материалов

      - секторная – для малосыпучих и крупнокусковых материалов с большой плотностью

      - распределительная – для мелкокусковых, сильно сыпучих материалов;  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      - перевалочная насадка – служит для сушки тонкоизмельченных пылящих материалов.

      Иногда  используют комбинированные насадки, например подъемно-лопастную (в передней части аппарата) и распределительную.

Конвективные  сушилки со взвешенным слоем материала

 

      Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем. Эти сушилки являются одним из прогрессивных типов аппарата для сушки. Процесс в кипящем слое позволяет значительно увеличить поверхность контакта  между частицами материала и сушильным агентом, интенсифицировать испарение влаги из материала и сократить продолжительность сушки. Применяются для сушки сильносыпучие зернистые материалы; материалы, подверженные комкованию; пастообразные материалы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Однокамерные  сушилки непрерывного действия. Высушиваемый материал подается из бункера – 1 питателем – 2 в слой материала, кипящего на газораспределительной решетке – 3 в камере – 4 сушилки. Сушильный агент, горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом, который подается в смесительную камеру – 5 вентилятором – 6 проходит с заданной скоростью через отверстия решетки – 3 и поддерживает на ней материал в кипящем состоянии. Высушенный материал ссыпается через штуцер – 7 несколько выше решетки – 3 и удаляется транспортером – 8. Отработанные газы очищаются от унесенной пыли в циклоне – 9 и батарейном пылеуловителе – 10, после чего выбрасываются в атмосферу.

      В сушилке этого типа с цилиндрическим корпусом значительная неравномерность сушки, т.к. при интенсивном перемешивании в слое время пребывания отдельных частиц существенно отличается от его средней  величины.  Поэтому  применяют  сушилки  с расширяющимся к

верху сечением (коническим). Скорость газа внизу камеры должна превышать скорость осаждения самых крупных частиц, а вверху – быть меньше скорости осаждения самых мелких частиц. При такой форме камеры достигается более организованная циркуляция твердых частиц, которые поднимаются в центре и опускаются у периферии аппарата. Благодаря снижению скорости газов по мере их подъема улучшается распределение частиц по крупности и уменьшается унос пыли => повышается равномерность нагрева (более мелкие частицы, поднимающиеся выше, находятся в области более низких температур) и позволяет уменьшить высоту камеры.

      Многокамерные  сушилки  состоят из  2-х и более камер,  через  
 
 
 
 
 
 
 
 

которые последовательно движется высушиваемый материал. В 2-х камерных сушилках НИИхиммаша (для высушивания полимерных материалов), горячий воздух с большой скоростью (60-70 м/с) подается через отверстия решетки, расположенной в нижней части каждой камеры. Материал поступает в верхнюю камеру – 1, подсушивается в ней и пересыпается в нижнюю камеру – 2, из которой удаляется высушенный материал. Воздух подается в каждую камеру отдельно и отводится из камер в общий коллектор для очистки от пыли после чего выбрасывается в атмосферу. Над решеткой верхней камеры установлен механический разрыхлитель – 3 для комкующегося высушиваемого материала.

      Недостатки: более сложная конструкция и эксплуатация; процесс труднее поддается автоматизации.