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 установкидля 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 сушилкетеплота 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 Т₀и φ_в0, после сушильной камеры Т₂и 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 иq_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 наid- диаграмме характеризуется вертикалью от точки 0 вверх по линииd₀=d₁. Точка 2 определяет параметры воздухаd₂,i₂ и и φ₂после сушильной камеры. Для теоретической сушилки приi₂=iна пресечении диагоналейi₂=constиd₁=constопределяется точка 1^Т, характеризующая состояние воздуха после подогрева.

В действительной сушилке (при Δ<0) i₁>i₂, поэтому линияi₁ =constдолжна на диаграмме располагаться выше линииi₂=const, причем разностьi₂ –i₁= Δ (m_в, в масштабе, то есть 2-2"=М_i·Δ /m_в, гдеM_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 осиd. Через точку 2" проводится прямаяi=const, пересечение которой с вертикальюd₁=constопределяет положение точки 1, характеризующей состояние подогретого воздуха перед сушильной камерой. По координатам точки 1 определяетсяt₁ 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

№25