Сушильные установки

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Мая 2012 в 11:53, реферат

Краткое описание

СУШКА — термич. процесс удаления (испарения) влаги из твердых материалов. В результате испарения влаги с поверхности возникает градиент концентраций влаги, являющийся движущей силой внутреннего ее перемещения из глубинных слоев материала к поверхности испарения. Это перемещение влаги сопряжено с нарушением ее связи с твердым материалом и с соответствующей затратой энергии, поэтому скорость (интенсивность) процесса сушки зависит от формы связи влаги с сухим веществом материала.

Вложенные файлы: 1 файл

Сушильные установки.docx

— 222.77 Кб (Скачать файл)

     Министерство  образования и науки РФ

     Федеральное агентство по образованию

     Государственное образовательное  учреждение высшего  профессионального  образования

     Новосибирский государственный  технический университет 

      Кафедра ТЭС 
 

     Реферат на тему:

     «Сушильные установки» 
 
 

     Факультет:  ФЭН

     Группа:  ТЭ-81

     Преподаватель: Боруш О.В.

     Студент:           Каменев И.П. 
 
 
 
 

     Новосибирск 2012 

    Основы сушки, классификация сушилок

СУШКА — термич. процесс удаления (испарения) влаги из твердых материалов. В результате испарения влаги с поверхности возникает градиент концентраций влаги, являющийся движущей силой внутреннего ее перемещения из глубинных слоев материала к поверхности испарения. Это перемещение влаги сопряжено с нарушением ее связи с твердым материалом и с соответствующей затратой энергии, поэтому скорость (интенсивность) процесса сушки зависит от формы связи влаги с сухим веществом материала.

По способу сообщения  тепла различают сушилки конвективные, контактные, терморадиационные, сублимационные и высокочастотные. Для сушки  минеральных материалов в основном используют конвективные сушилки, в  которых тепло для испарения  влаги передается материалу от газообразного  сушильного агента (нагретого воздуха, топочных газов или их смесью с  воздухом) при непосредственном его  соприкосновении с поверхностью материала. В простейшем виде сушильный  процесс осуществляется таким образом, что сушильный агент, нагретый до температуры, предельно допускаемой  высушиваемым материалом, однократно используется в сушильном аппарате. В процессе сушки тепло расходуется не только на испарение влаги, но и на нагревание высушенного материала, транспортных устройств, потери в окружающую среду и потери тепла с отработанным сушильным агентом (воздухом или дымовыми газами). Поэтому снижение потерь тепла является важной технико-экономической задачей при использовании сушилок.

Конвективные сушилки  широко применяются в промышленности и осуществляются в следующих  наиболее типичных конструкциях: барабанные, распылительные, пневматические и ленточные  сушилки. Конструкции этих аппаратов  рассмотрены ниже.

    Сушилки со взвешенным (кипящим) слоем материала

Сушка материалов происходит в так называемом «кипящем слое» зернистого материала, когда  под действием восходящего потока газа (сушильного агента) частицы слоя переходят во взвешенное состояние. Процесс в кипящем слое позволяет  значительно увеличить поверхность  контакта между частицами материала  и сушильным агентом, интенсифицировать  испарение влаги из материала  и сократить (до нескольких минут) продолжительность  сушки. Сушилки с кипящим слоем  в настоящее время успешно  применяются не только для сушки  сильносыпучих зернистых материалов (например, минеральных и органических солей), но и материалов, подверженных комкованию, а также пастообразных материалов, растворов, расплавов и суспензий. Конструкции сушильных аппаратов данного класса весьма разнообразны и зависят в основном от характеристик высушиваемого материала. Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия (рис.4). Высушиваемый материал подается из бункера 1 питателем 2 в слой материала, «кипящего» на газораспределительной решетке 3 в камере 4 сушилки. Сушильный агент — горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом, который подается в смесительную камеру 5 вентилятором 6,— проходит с заданной скоростью через отверстия решетки 3 и поддерживает на ней материал в кипящем (псевдоожиженном) состоянии. Высушенный материал ссыпается через штуцер 7 несколько выше решетки 3 и удаляется транспортером 8. Отработанные газы очищаются от унесенной пыли в циклоне 9 и батарейном пылеуловителе 10, после чего выбрасываются в атмосферу.

В сушилках этого типа с цилиндрическим корпусом наблюдается значительная неравномерность сушки, обусловленная  тем, что при интенсивном перемешивании  в слое время пребывания отдельных  частиц существенно отличается от его  среднего значения. Поэтому применяют  сушилки с расширяющимся кверху сечением, например коническим, как  показано на рис. 4. Скорость газа внизу  камеры должна превышать скорость осаждения  самых крупных частиц, а вверху быть меньше скорости осаждения самых  мелких частиц. При такой форме  камеры достигается более организованная циркуляция твердых частиц, которые  поднимаются в центре и опускаются (в виде менее разреженной фазы) у периферии аппарата. Благодаря  снижению скорости газов по мере их подъема улучшается распределение  частиц по крупности и уменьшается  унос пыли. Это, в свою очередь, повышает равномерность нагрева (более мелкие частицы, поднимающиеся выше, находятся  в области более низких температур) и позволяет уменьшить высоту камеры. В промышленности используются также многокамерные сушилки состоящие из двух и более камер, через которые последовательно движется высушиваемый материал. Камеры располагаются либо рядом, либо одна над другой. Многокамерные сушилки более сложны по конструкции (и соответственно в эксплуатации), требуют больших  удельных расходов сушильного агента и электроэнергии. Кроме того, процесс в них труднее поддается автоматизации. Применение многокамерных сушилок целесообразно лишь для материалов со значительным сопротивлением внутренней диффузии влаги, требующих длительной сушки, а также для материалов, нуждающихся в регулировании температурного режима сушки (во избежание перегрева). В них удобно совмещать процессы сушки и охлаждения материала. Для материалов, мало чувствительных к нагреву, применяют двух- и трехсекционные ступенчато-противоточные сушилки с кипящим слоем. За счет противотока материала и сушильного агента достигается более высокая степень насыщения газа влагой, но высушенный материал соприкасается с наиболее горячим теплоносителем. Для регулирования температуры нагрева в слой материала в секциях помещают змеевики. В таких сушилках выгрузка высушенного материала производится над слоем через переточные патрубки. Чтобы избежать чрезмерного увеличения гидравлического сопротивления, высоту кипящего слоя в сушилках непрерывного действия поддерживают в пределах 0,4 – 0,7 кПа (400—700 мм в ст ) в зависимости от свойств высушиваемого материала. С помощью сушилок с кипящим слоем при рациональном аппаратурном оформлении процесса достигается экономичная сушка с высоким влагосъемом с единицы объема сушильной камеры. Поэтому при сушке некоторых продуктов (например, солей) сушилки с кипящим слоем вытесняют барабанные и менее эффективные сушилки других типов. В определенных условиях значения напряженности по влаге при сушке некоторых продуктов в промышленных непрерывно действующих сушилках с кипящим слоем достигают 1250 кг/(м3 час). К недостаткам сушилок кипящего слоя следует отнести трудность управления процессом – чрезмерное увеличение расхода влажного материала или понижение температуры сушильного агента приводит к слипанию материала, образованию застойных зон в аппарате, препятствующих прохождению газа и повышению гидравлического сопротивления сушильного агрегата. Аппараты кипящего слоя трудно масштабируются – наиболее эффективно работают сушилки небольшого размера, крупные сушилки требуют секционирования для равномерного распределения материала на решетке.

Помимо классической сушки в кипящего слоя в настоящее время используются ее различные разновидности, такие как: Сушилки фонтанирующего слоя, Сушилки вихревого слоя, Сушилки с инертным слоем материала (работающие на полный пылевынос).


Информация о работе Сушильные установки