книги / Скоростная сушка гипсовых и гипсобетонных изделий

Длительность сушки гипсовых перегородочных плит от на­ чальной влажности 1^11= 39—40% до конечной WK—8% при ука­ занных температурах теплоносителя составляет 18—24 ч.

Сушилки для гипсобетонных панелей принципиально не от­ личаются от сушилок для гипсовых блоков. На заводах, осна­ щенных прокатными станами, они состоят из нескольких тунне­ лей длиной 60 м, совмещенных в один блок. Теплоносителем служат газы от сжигания того или иного вида топлива, смешан­ ные с рециркулятом и атмосферным воздухом, или воздух, на­ гретый в паровых калориферах. В последнем случае рециркуля­ ция теплоносителя отсутствует. Схема работы сушилки в боль­ шинстве случаев прямоточная.

Температура теплоносителя на входе в сушилку ПО—130° С, на выходе 50—55° С. Длительность сушки панелей от начальной влажности и^н=39—40% до конечной W'K=8% колеблется при этом от 20 до 24 ч.

Удельный расход тепла при сушке гипсобетонных панелей и гипсовых блоков на существующем режиме сушки составляет 1200—1300 ккал на 1 кг испаряемой влаги.

Как видно из приведенных режимов работы сушильных уста­ новок, сушка различных гипсобетонных и листовых гипсовых строительных изделий происходит при температурах теплоно­ сителя, не превышающих 160° С для листовой гипсовой штука­ турки и ПО—130° С для гипсобетонных панелей и блоков.

Установлено, что производительность массоприготовитель­ ного и формовочного оборудования на гипсовых предприятиях используется далеко не полностью и может быть значительно увеличена.

Однако повышение производительности заводов лимитиру­ ется пропускной способностью сушилок.

На различных предприятиях, как отечественных, так и за­ рубежных,. производительность сушильных установок повыша­ ется в основном за счет увеличения емкости сушилок.

На американских заводах при повышении производительно­ сти формовочного конвейера в цехах гипсовой сухой штукатур­ ки длину сушилки увеличили до 135 м, а число ярусов — до 8. Температура теплоносителя при этом не изменилась и состав­ ляла 150° С. Минимальное время сушки гипсовых досок толщи­ ной 8 мм равно 70 мин. В ряде случаев повышение производи­ тельности сушилок достигается применением пара давлением до 25 кГ}см2 и соответствующим повышением температуры те­ плоносителя.

Увеличение производительности сушилок для гипсовых бло­ ков и гипсобетонных панелей до сих пор осуществлялось за счет строительства дополнительных туннелей, что связано с капи­ тальными затратами и расширением производственных площа­ дей. Там, где это невозможно сделать, идут на уплотнение сад­ ки изделий на вагонетках. Как показал опыт, уплотнение сад­

Г л а в а IV. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ СУШКИ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Процесс сушки объединяет в себе разнообразные теплофи­ зические явления и поэтому отличается большой сложностью.

Во время сушки изменяется ряд свойств высушиваемого ма­ териала. Поэтому определение рациональных режимов сушки, наиболее полно отвечающих особенностям высушиваемых изде­ лий, при одновременном повышении производительности су­ шильных установок представляет собой задачу, решение кото­ рой требует тщательных исследований.

§ 1. Описание экспериментальной установки

Исследования процесса сушки проводились на эксперимен­ тальной установке (стенде), сооруженной для этой цели на Ки­ евском заводе гипсовых блоков и досок.

При конструировании стенда учитывалась необходимость его использования для изучения закономерностей тепло- и массообмена и кинетики сушки материалов в широком диапазоне изменения параметров теплоносителя.

Принципиальная схема стенда приведена на рис. 7. Экспериментальный стенд состоит из следующих основных

элементов: сушильной камеры, камеры нагрева и увлажнения воздуха, вентилятора с устройствами для подсоса, выхлопа и рециркуляции теплоносителя, измерительных схем и приборов для замера величин, характеризующих процесс тепло- и массообмена и кинетику сушки исследуемого материала.

Сушильная камера выполнена из листовой стали в виде пря­ моугольного короба сечением 0,3 X0,3 ж, длиной 1,5 ж. Камера имеет боковые люки, закрывающиеся съемными крышками. Образцы исследуемого материала вводились в камеру через бо­ ковые люки и подвешивались к регистрирующим весам в опре­ деленном положении (параллельно потоку воздуха) при помо­ щи специальной подвески.

Камера для подогрева и увлажнения воздуха также выпол­ нена из листовой стали в виде короба, размещенного на свар-

различных температурах tt скорости v<\i влагосодержании d *. При определении влияния одного из параметров все остальные оставались неизменными.

В ходе опыта замерялись величины, характеризующие про­

цесс тепло- и массообмена между исследуемым		материалом и
теплоносителем: v, t, d, температура	материала	в нескольких
точках по толщине образца (/р, t2] /3;	; tn) и убыль веса об­

разца g за равные промежутки времени, длительность которых устанавливалась в зависимости от продолжительности опыта.

Влажность образца до и после сушки определялась путем отбора проб в бюксы с притертыми крышками, с последующим высушиванием их в сушильном шкафу до абсолютно сухого веса.

Данные, получаемые в процессе опыта, заносились в прото­

кол наблюдений. По ним строились		кривая сушки	№ =М Т)>
d W	г /то.	и температурные кривые
кривая скорости сушки —- —fz{w)
ат	образца в течение		опыта /„=
для каждого слоя по толщине

= фп (т).

Качество исследуемого материала определялось после окон­ чания опыта по установленной ГОСТом методике.

Для выяснения влияния режима сушки на качественные ха­ рактеристики материала приготавливались два образца-близ- неца, один из которых подвергался сушке в естественных усло­ виях (контрольный образец), а другой —по исследуемому ре­ жиму в экспериментальной установке.

Как уже отмечалось, цель исследований заключалась в опре­ делении рациональных режимов сушки гипсобетонных и гипсо­ вых изделий, наиболее полно отвечающих особенностям высу­ шиваемых материалов при одновременном повышении произ­ водительности сушильных установок. Решение этой задачи включало также получение расчетных формул, позволяющих оп­ ределять длительность процесса сушки, необходимую при кон­ струировании новых и повышении производительности суще­ ствующих сушильных установок.

Аналитическое определение продолжительности сушки мате­ риалов по дифференциальным уравнениям, описывающим про­ цесс тепло- и массообмена между материалом и окружающей средой, чрезвычайно сложно и возможно лишь при условном до­ пущении постоянства физических и гигрометрических констант. Однако физические и гигрометрические константы в процессе сушки изменяются в широких пределах, в связи с чем получен­ ные решения для тел классической формы (пластина, шар, ци­ линдр) и для реальных тел сложной конфигурации не дают хо­ рошего совпадения с опытными данными. Поэтому эксперимент

* Влагосодержанне d выражается в граммах на килограмм сухого воз­ духа (г!кг с. а.).