Особенности и применение терморадиационной сушки

Электротерморадиационные сушилки

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ ПО ЭКОНОМИКЕ

Гнутова Анна Александровна

Подписано в печать 10.10.2012 г. Формат 60×84 1/16.

Бумага офсетная. Печать офсетная. Печ. л. 3,5.

Тираж 65 экз. Заказ.

Самарский государственный

аэрокосмический университет.

443086 Самара, Московское шоссе, 34.

___________________________________

Изд-во Самарского государственного

аэрокосмического университета.

443086 Самара, Московское шоссе, 34.

Инфракрасный нагрев (И.н.) – это нагрев материалов электромагнитным излучением с длиной волны 1,3-4 мкм (инфракракрасное излучение). И.н. основан на свойстве материалов поглощать определённую часть спектра этого излучения с последующим превращением в глубине обрабатываемого материала в тепловую энергию. Термо­радиационная сушка (инфракрасными лучами) отличается высо­кой интенсивностью подвода тепла к материалу, возрастающей по сравнению с конвективной в десятки раз. И.н. имеет большую интенсивность теплопередачи (при температуре излучателя выше 500), большую концентрацию лучистого потока на нагреваемом обьекте, обеспечивает селективность нагрева (при соответствующем подборе спектральных характеристик излучателя и приемника), позволяет осуществлять проникающий нагрев. Вслед­ствие этого улучшаются условия сушки и резко возрастает испарение влаги внутри материала.

Интенсивный радиационный нагрев возможен лишь для ма­териалов, обладающих высокой поглотительной способностью к инфракрасным лучам, и при толщине нагреваемого слоя h, не пре­вышающей, глубину проникновения лучей.В противном случае в материале создаются большие перепады температур от поверх­ности в глубь тела, замедляющие процесс сушки.

Скорость терморадиационной сушки возрастает не пропорцио­нально подводимой энергии из-за ограниченной скорости переме­щения влаги внутри материала. При чрезмерно интенсивном под­воде тепла в материале создаются значительные перепады влаж­ности, вызывающие механические напряжения, которые способны привести к растрескиванию и порче материала. Все сказанное оп­ределяет область целесообразного использования терморадиаци­онной сушки:

а) для материалов, обладающих значительной проницаемостью
к инфракрасным лучам и имеющих высокий коэффициент термо-
влагопроводности;

б) при сушке материалов в тонком слое, соизмеримом с глуби­ной проникновения лучистого потока.

Промышленное распространение получила терморадиационная сушка сель­скохозяйственных продуктов, в том числе зерна, риса, семян под­солнечника, фруктов и овощей, гранулированных кормов и др.

Источником энергии при И. н. служат инфракрасные излучатели, состоящие из собственно источника энергии (нагретого тела) и отражателя. По классификации ИК-облучательных устройств к высокотемпературным («светлым») относятся излучатели с Т_и> 1800 К: это лампы типа КГНИК, ИКЗ, ЗС и др.; к среднетемпературным относятся нагреваемые спиралями трубчатые излучатели с температурой 1800 >Т_и> 750 и к низкотемпера­турным («темным») относятся панельные излучатели с Т_а < 750 К. Установки И. н. представляют собой камеры, туннели или колпаки, размеры и формы которых соответствуют размерам и форме обрабатываемых изделий. Излучатели укрепляют на внутренней стороне установки; расстояние между ними и поверхностью нагреваемых предметов обычно составляет 15-60 см.

Терморадиационные сушилки разделяются на закрытые и от­крытые, стационарные и переносные. В закрытых сушилках рас­ход электроэнергии меньше, поэтому они более экономичны.

Достоинство сушилок с лампами заключается в их безинерционности, что особенно важно при прерывистом режиме сушки и легкости замены поврежденных излучателей. Существен­ными их недостатками являются невысокая надежность, малый срок службы ламп, а также относительно высокий расход электро­энергии. Однако в целом ряде процессов, там, где спектральная чувствительность материалов в наибольшей степени выражена в коротковолновом спектре ИКЛ, наиболее целесообразно применять светлые излучатели. При выборе ламп-термоизлучателей для суш­ки следует пользоваться справочными нормативами инфракрасных установок и эпюр облученности источниками инфракрасного излучения (например, рис.1).

Рис. 1. Внешний вид и эпюры облученности лампы ЗС мощностью 25П Вт.

Сушилки с темными излучателями в виде ТЭНов (приложение1)и обогреваемых панелей наиболее надежны и экономичны. Их используют для материалов, обладающих достаточной проницаемостью к длинноволновым ИКЛ (окрашенные металлические поверхности, обсушка электрической изоляции двигателей после ремонта, суш­ка и дезинсекция зерна и др.).

Дата добавления: 2014-10-22