Контактные сушилки

В контактных сушилках передача тепла от теплоносителя к высуши­ваемому материалу осуществляется через разделяющую их стенку, а образующиеся пары влаги отсасываются из сушильной камеры с помощью вакуум–насоса.

Использование сушилок связано, как правило, со специфическими свойствами высушиваемых материалов, в первую очередь – с их нежелательностью контакта с кислородом воздуха.

Рисунок 4.3.3 – Контактные сушилки:

а – вакуум–сушильный шкаф: 1 – сушильная камера, 2 – полки с ТМ, 3 – обогревающие поверхности; I – водяные пары, II – теплоноситель;

б – цилиндрическая сушилка (фрагмент, схема): 1 – вращающиеся обогреваемые цилиндры, 2 – движущаяся лента; 1 – влажная лента (пленка, ткань, нить), II – высушенная лента;

б – двухвальцовая сушилка: 1 – сушильная камера, 2 – обогреваемые вращающиеся вальцы, 3 – устройство подвода и распределения жидкости, 4 – ножи, 5 – наклонные стенки, 6 – шнек; I – исходный раствор (суспензия), II – высушенный ТМ, III – вывод водяных паров

На рисунке 4.3.3(а) показана полочная контактная сушилка (вакуум–сушильный шкаф), где ТМ лежит на противнях 2, положенных на поверхности 3, обогреваемые теплоносителем II (паром, горячей водой). Для понижения температуры процесса в сушильной камере 1 создается вакуум: смесь воздуха и водяных паров отводится (I) через конденсатор к вакуум–насосу.

Недостатки:

– низкая производительность;

– повышенные энергозатраты;

– сложное оборудование.

Вакуум–сушильные шкафы достаточно широко применяются в лабораториях и малотоннажных производствах.

В то же время эти аппараты просты по устройству и в них можно одновременно сушить различные материалы.

На рисунке 4.3.3(б) схематически показан фрагмент цилиндрической контактной сушилки, предназначенной для сушки пленок, лент, тканей, бумаги, нитей. Основной рабочий орган – вращающиеся цилиндрические барабаны 1, обогреваемые внутри каким–либо горячим теплоносителем. Эти барабаны приводят в движение ленту 2, которая попеременно контактирует с горячей поверхностью то одной, то другой стороной – происходит ее высушивание от исходного состояния (вход I) до конечного (выход II).

К контактным сушилкам непрерывного действия относятся одновальцовые и двухвалыювые сушилки, используемые для сушки паст и сус­пензий. Схема двухвальцовой сушилки показана на рисунке 4.3.3(в). Исходные раствор или суспензия (I) разбрызгиваются с помощью устройства 3 на поверхность валков 2, обогреваемых изнутри. Валки медленно вращаются навстречу друг другу, жидкость смачивает горячую наружную поверхность валков, получает от нее теплоту и обезвоживается. Образовавшаяся пленка высушенного материала срезается ножами 4 и по наклонным стенкам 5 перемещается в нижнюю часть аппарата, откуда ТМ шнековым питателем 6 выводится из сушилки в приемник. Сушилка может работать под атмосферным давлением и под вакуумом. В последнем случае паровоздушная смесь отводится (III) через конденсатор к вакуум–насосу.

К недостаткам контактных сушилок относятся:

– ограничения в температуре горячей поверхности, возможная неплотность прилегания высушиваемою материала к этой поверхности;

– длительность прогрева малотеплопроводных материалов;

– высокая металлоемкость большинства контактных сушилок.

Радиационные сушилки

При сушке инфракрасными лучами интенсивность испарения влаги из материала в десятки раз выше по сравнению с конвективной или контакт­ной сушкой за счет того, что количество тепла, передаваемое материалу при радиационной сушке, значительно больше.

По виду генераторов инфракрасного излучения радиационные сушил­ки бывают двух типов:

- сушилки с электрическими лампами инфракрасного излучения;

- сушилки с металлическими панельными излучателями.

- На рисунке 4.3.4 показана схема терморадиационной сушки.

Рисунок 4.3.4 – Схема терморадиационной сушки:

1 – поверхность с высушиваемым ТМ, 2 – тэны, 3 – отражатели.

Рабочий орган – излучатели 2, работающие в диапазоне инфракрасного (теплового) излучения. Оно направляется (непосредственно от излучателей 2 и с помощью отражателей 3) на ТМ, находящийся на поверхности 1. Применение в качестве излучателя приводит к образованию на поверхности материала светового пятна с неравномерной интенсивностью теплового потока. Поэтому предпочтительнее использование трубчатых электронагревателей (тэнов): внутри цилиндрических труб – спираль из нихрома или и какого–нибудь другого материала с высоким электрическим сопротивлением; изоляция от стенок трубы обеспечивается наполнителем – электроизолятором (кварцевый песок, МgО и др.).

Поверхность 1 может представлять собой ленту конвейера, тогда процесс непрерывный. Особенность терморадиационной сушки – слабая проницаемость излучения вглубь высушиваемою материала.

Достоинства:

- высокая производительность;

- компактны,

К недостаткам лампо­вых сушилок относится низкий КПД и высокий расход электроэнергии.

Указанных недостатков лишены сушилки с панельными излучателя­ми. В качестве излучателей в панельных сушилках применяются пустоте­лые панели (стальные, чугунные или керамические плиты), которые изнут­ри обогреваются электроэнергией (элементами сопротивления, запрессо­ванными в керамической массе) или сгорающей газовоздушной смесью (открытым пламенем или продуктами сгорания топлив).

Дата добавления: 2014-01-11