Конспект конструкцій

нижню камеру 2, з якої видаляється висушений матеріал. Повітря подається в кожну камеру окремо та відводиться з камер в загальний коллектор для очистки від пилу, після чого викидується в атмосферу. Над решіткою верхньої камери встановлено механічний розрихлювач 3 для комкуючогося висушуваного материалу.

Переваги. В них зручно поєднувати процеси сушки та охолодження матеріалу.

Недоліки. Багатокамерні сушарки більш складні по конструкції (та відповідно в експлуатації), ніж однокамерні, потребують більших питомих витрат сушильного агента та електроенергії. Крім того, процес в них складніше піддається автоматизації. Застосування багатокамерних сушарок доцільно лише для матеріалів із значним опором внутрішньої дифузії вологи,  потребуючих довгої сушки, а також для матеріалів, потребуючих регулювання температурного режима сушки (для запобігання перегріву)

4.5. Пневматичні сушарки

Рисунок 4.5. Пневматична сушарка.

1 – бункер; 2 – джерело; 3 – труба; 4 – вентилятор; 5 – калорифер; 6 – збірник – амортизатор; 7 – циклон; 8 – розвантажувальний пристрій; 9 – фільтр.

Призначення. Для сушки в зваженому стані зернистих (незлипаючихся) та кристалічних матеріалів.Для сушки матеріалів з великими частинками, а також для видалення з матеріалу зв’язаної вологи їх комбінують з сушарками інших типів.

Принцип дії. Сушка здійснюється  в вертикальній трубі довжиною до 20 м. Частинки матеріалу рухаються в потоці нагрітого повітря (або топочних газів), швидкість якого перевищує швидкість витання частинок та складає 10 – 30 м/сек. В подібних трубах – сушарках, процес сушки триває секунди та за такий короткий час з матеріалу вдається випарувати  тільки частину вільної вологи.

В пневматичній сушарці (рис. 10) матеріал з бункера 1 подається джерелом 2 в трубу 3 та захоплюється потоком повітря, яке нагнітається вентилятором 4 та нагрівається в калорифері 5. Повітря виносить висохший матеріал в збірник – амортизатор 6 та потім в циклон 7, де відділяється від частинок матеріалу. Висушений матеріал видаляється за допомогою розвантажувального пристрою 8. Відпрацьоване повітря для остаточної очистки від пилу проходить через фільтр 9, після чого удаляється в атмосферу.

Переваги. Компактність та простота пристрою.

Недоліки. Витрати енергії значні, причому вони знижаються зі зменшенням розміру частинок матеріалу, який не повинен перевищувати 8 – 10 мм. Сфера застосування сушарок обмежена умовами.

4.6. Двохвальцева сушарка

Рисунок 4.6. Двохвальцева сушарка.

1 – кожух; 2 – ведомий полий валець на рухомих підшипниках; 3 – ведучий полий валець (встановлений нерухомо); 4 – сифонні трубки для відводу конденсата; 5 – привід; 6 – ножі, розміщенні вздовж утворюючої вальіов; 7 – верхні досушувателі; 8 – нижні досушувателі.

Призначення. В цих сушарках здійснюється безперервна сушка рідин та текучих пастоподібних матеріалів при атмосферному тиску або при розрідженні.  Найбільш часто застосовується в хімічних  виробництвах.

Принцип дії. Основною частиною двухвальцових сушарок (рис. 12.) є вальці – 2 і 3, що повільно обертаються в кожуху 1 назустрічу одне одному. Зверху між вальцями безперервно подається висушиваємий матеріал. Гріючий пар надходить через полу цапфу всередину кожного з вальців, паровий конденсат відводиться через сифонну трубку 4. Ввід пара та вивід конденсату відбувається  зі сторони, протилежної приводу 5. Вальці можуть також обігріватися гарячою водою або високотемпературними органічними теплоносіями.

Матеріал покриває поверхню вальців тонкою плівкою, товщина якої визначається величиною зазора між вальцями. Зазвичай ширина зазора не перевищує 0,5 – 1 мм та регулюється шляхом переміщення ведомого вальця 2, що має рухомі підшипники, відносно нерухомо встановленого ведучого вальця 3. Висушування матеріала відбувається інтенсивно в тонкому шарі протягом одного неповного оборота вальців. Плівка підсушеного матеріала знімається ножами 6, розміщенними вздовж утворюючої кожного вальця. Чим тонше шар матеріала на вальцях, тим швидше та рівномірніше він сушиться.

В сушилці на рисунку 9 матеріал після вальців послідовно проходить спочатку верхній досушиватель 7, потім нижній досушиватель 8.

Переваги. Висока інтенсивність сушіння.

Недоліки. Внаслідок малої  тривалості сушки частo потребується досушка материала,що здійснюється в горизонтальних лотках з паровим обігрівом (досушивателях), в яких обертаються вали з гребками.

4.7. Високочастотні (діелектричні) сушарки

Рисунок 4.7. Високочастотна (діелектрична) сушарка.1 – ламповий високочастотний генератор; 2 – сушильна камера; 3, 4 – пластини конденсаторів; 5, 6 – нескінченні стрічки, на яких знаходиться матеріал, що висушується; 7 – випрямляч.

Призначення. Висушування товстошарових матеріалів, пластмас та інших матеріалів, що володіють діелектричними властивостями.

Принцип дії. Високочастотна сушарка складається з лампового високочастотного генератора та сушильної камери 2. Змінний струм з мережі поступає в випрямляч 7, згодом в генератор, де перетворюється в змінний струм високої частоти. Цей струм підводиться до пластин конденсаторів 3 і 4, між якими рухається на стрічці висушуваний матеріал. Дана сушарка має дві стрічки 5 і 6, на яких послідовно висушується матеріал. Під дією електричного поля високої частоти іони та електрони в матеріалі (що містить зазвичай деяку кількість електроліту, наприклад розчину солей) змінюють напрямок руху синхронно зі зміною знаку заряду пластин конденсатору; дипольні молекули набувають обертального руху, а неполярні молекули поляризуються за рахунок зміщення їх зарядів. Ці процеси, що супроводжуються тертям, призводять до виділення теплоти та нагріванню висушуваного матеріалу.

Переваги. Швидка та рівномірна сушка товстошарових матеріалів.

Недоліки. Великі питомі витрати енергії.

4.8. Петельна сушарка

1 – поживлювач вологого матеріалу; 2 – валки, що обігріваються для втискування матеріалу у сітку; 3 – нескінченна сітчаста стрічка; 4 – цепний конвеєр для переміщення петель сітчастої стрічки; 5 – ударний механізм; 6 – бункер із шнеком 

Рисунок 4.8. Петельна сушарка.

Призначення. Для сушки матеріалів при атмосферному тиску.

Принцип дії. Поживлювач 1 подає матеріал на нескінченне гнучку сітчасту стрічку 3, яка проходить між вальцями 2, які підігріваються парою, що вдавлюють пасту всередину комірок стрічки. Стрічка з упресованим матеріалом потрапляє в сушильну камеру, де утворює петлі. Це досягається з допомогою шарнірно з’єднаних ділянок стрічки і розташованих на ній через деякі проміжки поперечних планок, що спираються на ланцюговий     конвеєр 4. За допомогою напрямляючого ролика стрічка відводиться до автоматичного ударного пристрою 5, за допомогою якого висушений матеріал скидається до бункеру 6 з розвантажувальним шнеком. Сушильний агент рухається впоперек стрічки. 

Сушка відбувається в шару невеликої товщини при двобічному омиванні стрічки гарячим повітрям і прогрівання запресованого матеріалу металевим  каркасом (сіткою), що нагріта вальцями.

Переваги. Велика швидкість сушки.

 Недоліки. Ці сушарки мають складну конструкцію і потребують значних експлуатаційних витрат.

4.9. Вакуум-сушильні  шафи

1-камера; 2- полотнисті плити 

Рисунок 4.9. Вакуум-сушильна шафа.

Призначення. В цих сушарках здійснюється безперервне сушіння рідин та текучих пастоподібних матеріалів при атмосферному тискові та при розрідженні.

Принцип дії. Простими контактними сушарками періодичної дії є вакуум-сушильні шафи, які в даний час використовуються для сушки малотоннажних продуктів у виробництвах з різноманітним асортиментом продукції, де застосування високопродуктивних механізованих сушарок безперервної дії економічно не виправдано.

Вакуум-сушильний шафа  є циліндровою (рідше прямокутну) камерою 1 в якій розміщені порожнисті плити 2, що обігріваються зсередини парою або гарячою водою. Висушуваний матеріал знаходиться в лотках (деках), встановлених на плитах. 

Під час роботи камера герметично закрита і сполучена з установкою для створення вакууму, наприклад з поверхневим конденсатором і вакуумом-насос. Завантаження і вивантаження матеріалу виробляються вручну.

Як і інші вакуум-сушарки, вакуум-сушильні шафи придатні для сушки легкоокислювальних, вибухонебезпечних і виділяючих шкідливі або цінні пари речовин. Проте вони малопродуктивні і малоефективні, оскільки сушка в них відбувається в нерухомому шарі за наявності погано провідних тепло зазорів між деками і гріючими плитами. Напругу робочої поверхні плит (з боку матеріалу) звичайно не перевищує 0,5—3,5 кг/(м2ч) волога.

Переваги. Можливість сушіння речовин, що легко окислюються, вибухонебезпечних та що виділяють шкідливі чи ціні пари.

Недоліки. Малопродуктивність та малоефективність.

4.10. Гребкові вакуум-сушарки

Призначення. В анілінфарбній промисловості.

Принцип дії. В цих контактних сушарках періодичної дії швидкість сушіння дещо збільшується за рахунок перемішування матеріалу горизонтальною мішалкою зі скребками, що повільно обертається. Разом з тим вони не вимагають ручного завантаження та розвантаження матеріалу подібно вакуум-сушильним шафам.

Реверсивний привід автоматично змінює напрямок обертання мішалки кожні 5-8 хв. Тому при роботі мішалки матеріал періодично переміщується від периферії до середини барабану і в зворотному напрямку. Вал мішалки може бути порожнім і через нього можна також виконувати нагрів висушуваного матеріалу. Труби 5, що вільно перекатуються між скребками, сприяють руйнуванню комків та додатково перемішують матеріал. Корпус сушарки з’єднаний із поверхневим чи барометричним конденсатором та вакуум-насосом.

Продуктивність сушарки залежить від температури, гріючої пари, величини розрідження та початкової вологості матеріалу.

Переваги. Використовуються для сушіння чутливих до високих температур, а також токсичних та вибухонебезпечних речовин; для отримання висушених продуктів підвищеної чистоти.

Недоліки. Великі експлуатаційні витрати, висока вартість та складність.