Практическое занятие № 21 по теме Теплооборудование
Наименование работы:
Промышленные сушилки
Цель работы:
Описать устройство и принцип действия барабанной сушилки
Описать устройство и принцип действия распылительных сушилок
Описать устройство и принцип действия сушилки с псевдоожиженным (кипящим) слоем
Описать устройство и принцип действия терморадиационной (инфракрасными лучами) сушилки
Методические указания к занятию.
Барабанные сушилки
Барабанные сушилки применяются для сушки угля, песка, глины, известняка и др. сыпучих материалов.
Основным элементом сушилки является горизонтальный или чуть наклоненный барабан, вращающейся со скоростью от 0,5 до 8 об/мин., Длина барабана 8—13 м, диаметр 1,5—2,8 м. Материал внутри барабана перемещается по его длине, перемешивается, и одновременно сушится. Наклон барабана составляет до 6° и необходим для постепенного передвижения материала от одного конца сушилки к другому. В процессе сушки из материала удаляется влага, которая поглощается сушильным агентом (воздухом или дымовыми газами). Для интенсификации процесса сушки внутри барабана в зависимости от вида сушимого материала устанавливают различные насадки (перегородки) или продольные лопасти. При вращении барабана лопасти насадки захватывают и поднимают материал в верхнюю часть барабана. Падая затем вниз, материал хорошо перемешивается и омывается топочными газами.
Сушилки, работающие по принципу распыливания.
Распыиливающие сушилки непрерывного действия применяют для сушки жидких различных растворов в пищевой, химической, строительной, медицинской и других отраслях промышленности. Они представляют собой камеру внутри, которой происходит сушка материала в распыленном состоянии. В процессе сушки из материала удаляется влага, которая поглощается сушильным агентом (воздухом или дымовыми газами).
Распыление достигается при помощи, механических и пневматических форсунок или быстро вращающего диска, помещенных внутри сушильной камеры, т. к. значительное увеличение поверхности нагрева интенсифицирует процесс взаимодействия (тепломассообмена) капель раствора и сушильного агента (нагретого воздуха, газов, перегретого пара и др.) поступающих в сушильную камеру. В распылительных сушилках принципиально возможно осуществление
Практическое занятие № 21 по теплооборудованию лист 2
Прямотока и противотока при движении высушиваемого продукта и теплоносителя. В пищевой и медицинской промышленностях наиболее распространены прямоточные сушилки, т. к. при прямотоке нет опасности перегрева высушиваемого раствора и можно применить более высокую начальную температуру теплоносителя.
Сушилки с ”кипящим” (псевдоожиженным) слоем
Сушка осуществляется в вертикальных аппаратах самых разнообразных конструкций с горизонтальными решетками, при помощи которых поток теплоносителя, подаваемый снизу вверх, равномерно распределяется по сечению аппарата. Влажный материал из бункера 1 непрерывно поступает в сушильную камеру 4. Для возможности плавного регулирования количества подаваемого материала установлены дисковый клапан 2 и загрузочный клапан 3. Под решетку подается теплоноситель с определенной скоростью, чтобы поддерживать высушиваемый материал в “кипящем” (псевдоожиженном) состоянии. Высушенный материал через патрубок 5 поступает в бункер готового продукта. Отработавший теплоноситель вместе с испаренной влагой и захваченными мелкими частицами высушиваемого материала отсасывается вентилятором 7. Для отделения унесенных из псевдоожиженного слоя частиц от газового потока устанавливается циклон 6. В аппаратах такого типа при сушке влажного материала в зависимости от параметров теплоносителя влагосъем с 1 м2 решетки достигает 500 —1000 кг/ч и более при удельном расходе сухих газов 3— 12 кг на 1 кг испаренной влаги Применяют для сушка сыпучих материалов, для обжига, при производстве активированных углей и т. д.,
Терморадиационные сушилки
Для сушки лакокрасочных покрытий, тканей, бумаги, древесины и т. д. широкое распространение получили сушильные установки, в которых перенос тепловой энергии осуществляется излучением в основном в области инфракрасных и световых лучей. При этом методе сушки количество теплоты, передаваемое 1 м2 материала в единицу времени, как правило, в 20—50 раз больше, чем при конвективном способе подвода теплоты,. Удельный поток теплоты при передаче тепла конвекцией q = 2300 Вт/м2, а при передаче излучением 52 250 Вт/м2;
Работа
Световые и инфракрасные лучи источника излучения (рефлектора) направляются на сушимый материал. Поглощенная лучистая энергия превращается внутри материала или на его поверхности в теплоту, необходимую для сушки. В процессе сушки из материала удаляется влага
Для того чтобы большую часть испускаемых лучей направить параллельным потоком на тело, применяется зеркальный рефлектор. Форма отражающей поверхности рефлектора сильно влияет на характер распределения лучистой энергии по поверхности материала.