Лекція 15

ПРИНЦИПОВІ СХЕМИ КОНВЕКТИВНОЇ СУШКИ

Окрім простої одноразової повітряної сушки, коли повітря нагрівається і один проходить через сушильну камеру (див. рис. 14.6, г) існує ряд інших варіантів.

15.1 Сушка з багатократним проміжним підігрівом повітря (рис. 15.1)

. Для здійснення процесу звичайно приймають максимальні і мінімальні значення температур повітря t_max і t_min. Повітря заздалегідь нагрівається калориферами 1 до t_max і після цього взаємодіє з вологим матеріалом в сушарці 2, охолоджуючись до температури t_min. Потім повітря знов нагрівають до температури t_max і направляють для взаємодії з вологим матеріалом, температура повітря знижується до t_min і т.д. Кінцеві параметри повітря в цьому випадку визначаються точкою В.

Розглянутий варіант сушки характеризується тим, що необхідна кількість теплоти підводиться до висушуваного матеріалу при зниженій температурі повітря. Пунктирні лінії показують, що для сушки без проміжного підігріву повітря потрібно б попереднє нагрівання його до температури t₁ (точка С), вищої, ніж t_max.

15.2 Сушка з частковим поверненням відпрацьованого повітря (рис. 15.2).

Початкове повітря змішується з частиною відпрацьованого повітря,

Рис. 15.1 – Сушіння з багатократним проміжним підігрівом повітря: а – схема процесу; б – зображення процесу на діаграмі Рамзіна: 1 – калорифер; 2 -- сушарка

Рис. 15.2 – Сушіння з частковим поверненням відпрацьованого повітря: а – схема процесу; б – зображення процесу на діаграмі: 1 – калорифер; 2 – сушарка; 3 -- вентилятор

яке повертається на вхід в сушарку вентилятором 3 (лінії АС і ВС), далі нагрівається калорифером 1 до необхідної температури t_D і після цього взаємодіє з висушуваним матеріалом в сушарці 2. Особливостями цього варіанту сушки в порівнянні з сушкою при одноразовому проході повітря є знижена температура повітря при контакті його з вологим матеріалом, підвищений початковий вологовміст повітря, його більша об'ємна витрата і лінійна швидкість повітря в сушильній камері, що приводить до збільшення коефіцієнтів масовіддачі.

15.3 Сушка із замкнутою циркуляцією газу (рис. 15.3, а)

Застосовується в тих випадках, коли як висушуючий газ використовують чисті і дорогі гази, або здійснюється сушка шкідливих, токсичних продуктів. У цих умовах відпрацьований газ не може відводитися в атмосферу, і з'являється необхідність замкнутої його циркуляції з подальшою утилізацією.

Рис.15.3 – Сушіння з замкнутою циркуляцією висушуючого газу: а – схема процесу; б – зображення процесу на діаграмі: 1 – калорифер; 2 – сушарка; 3 – конденсатор; 4,5 – збірники

Процес здійснюється таким чином. Повністю насичений водяними парами газ нагрівається калорифером 1 (це відповідає лінії АВ на рис. 15.3, б), внаслідок чого різко знижується його відносна вогкість і одночасно зростає висушуюча здатність. Після цього газ взаємодіє з вологим матеріалом в сушарці 2 (цей процес відображається лінією ВС), насищаючись вологою. Зволожений газ охолоджується до точки роси в конденсаторі 3 (цьому відповідає лінія СD), частина вологи, що знаходиться в ньому, конденсується в результаті додаткового охолоджування повітря і збирається в збірнику 4 (крива DА). Потім газ знов прямує на нагрівання і сушку, а сконденсована рідина відводиться в збірник 5.

Слід підкреслити, що, використовуючи той або інший робочий варіант сушки, можна лише прискорити або уповільнити процес масопередачі, зробити м'якшими або жорсткішими умови його проведення, але не можна істотно вплинути на витрату теплоти, оскільки вона, як було показано, визначається тільки початковими і кінцевими параметрами висушуючого газу.