Принцип работы камерной сушилки
Обновлено: 15.05.2024
Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Крикун Дмитрий Евгеньевич, Демчук Евгений Владимирович
Рынок сельскохозяйственной техники представлен большим разнообразием сушильных комплексов отечественного и зарубежного производства. В ряде случаев представленные модели при работе с конкретными видами продукции не в полной мере отвечают заявленным характеристикам. Целью исследования является выявление наиболее подходящих конструкций сушильных комплексов , для сушки чайной продукции. Объектом исследований является процесс обеспечения качественных показателей работы сушильных комплексов , и соответствие данных показателей агротехническим требованиям . Исследованиями установлено, что сушильные комплексы c ИК лампами соответствуют агротехническим и заявленным требованиям.
Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Крикун Дмитрий Евгеньевич, Демчук Евгений Владимирович
Types, Device and Principle of Operation of Multilevel Dryers
The market of agricultural machinery is provided by a big variety of drying complexes of national and foreign production. In some cases the provided models during the work with specific types of products not fully answer the declared characteristics. A research purpose is identification of the most suitable designs of drying complexes, for drying of tea products. An object of researches is process of providing qualitative indexes of work of drying complexes, and compliance of these indicators to agrotechnical requirements . By researches it is established that drying complexes with IK lamps conform to the agrotechnical and declared requirements.
УДК 631.24: 631.56
Крикун Дмитрий Евгеньевич
Демчук Евгений Владимирович
Виды, устройство и принцип работы многоуровневых сушилок
Аннотация: рынок сельскохозяйственной техники представлен большим разнообразием сушильных комплексов отечественного и зарубежного производства. В ряде случаев представленные модели при работе с конкретными видами продукции не в полной мере отвечают заявленным характеристикам. Целью исследования является выявление наиболее подходящих конструкций сушильных комплексов, для сушки чайной продукции. Объектом исследований является процесс обеспечения качественных показателей работы сушильных комплексов, и соответствие данных показателей агротехническим требованиям.
Исследованиями установлено, что сушильные комплексы c ИК лампами соответствуют агротехническим и заявленным требованиям.
Ключевые слова: сушильный комплекс, сушильный агент, производительность, камера, агротехнические требования.
Стабильное получение высушенного материала в современном сельскохозяйственном производстве требует освоения и внедрения ресурсосберегающих технологий, включающих комплекс мероприятий по оптимизации структуры использования сушилок, адаптированных под сушку чайных трав. Повышение высушенного материала во многом зависит от интенсификации производства путем совершенствования технологии высушивания.
Качественная сушка по интенсивной технологии характеризуется двумя составляющими: равномерным распределением высушиваемого материала по площади ленты (вагонетки) и процентом влаги в материале.
Внимание к равномерному распределению высушиваемого материала по площади ленты (вагонетки) объясняется потенциалом повышения КПД при большой норме сушки. От качества сушки в значительной мере зависит готовность материала к продаже. Очевидно, наибольший готовый материал получается в том случае, когда количество листьев будет размещено по площади так, что каждое из них будет обеспечено в достатке теплом и в то же время не останется неиспользованной площади.
При одинаковой норме сушки листья на ленте (вагонетки) можно разместить по-разному, поэтому одинаковая площадь питания может иметь разную геометрическую форму.
Таким образом, форма площади питания зависит от нормы и способа сушки.
В ходе исследований установлено, что рациональной площадью питания материала является квадрат. На основании вышеизложенного, можно сделать вывод, что разработка многоуровневой сушилки, обеспечивающей равномерное тепло для сушки листьев по площади питания, является актуальной задачей.
Цель работы обосновать параметры сушильного шкафа для обеспечения 100% сушки листьев Амаранта.
Материалы и методы
Методика обоснования конструктивных параметров сушильных шкафов предусматривала изучение документации, фото и видео материалов.
На основе проведенных патентных и литературных исследований, нами установлено, что наиболее перспективным и эффективным способом сушки листьев является сушка в ленточной многоуровневой сушилке с ИК лампами. Этот агрегат позволяет быстрее и качественнее провести сушку чайных листьев, нежели другие сушильные шкафы.
Влагу в материалах можно удалить разными способами (отжимом, отстаиванием, фильтрованием, центрифугированием) и тепловым. Наибольшее распространение в настоящее время получил тепловой способ, осуществляемый сушилками.
Сушилки различают по следующим показателям:
- способу подвода тепла к высушиваемому материалу:
1. Конвективная сушка - путем непосредственного соприкосновения высушиваемого материала с сушильным агентом, в качестве которого обычно используют нагретый воздух или топочные газы;
2. Контактная сушка - путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку;
3. Радиационная сушка - путем передачи тепла инфракрасными лучами;
4. Диэлектрическая сушка - путем нагревания в полу токов высокой частоты;
5.Сублимационная сушка - сушка в замороженном состоянии при глубоком вакууме.
- виду используемого теплоносителя
1. Воздушные сушилки - теплоносителем является обычный воздух, который нагревается при помощи нагревателей и вентиляторов.
2. Газовые сушилки - теплоносителем и сушильным агентом в них являются топочные газы, которые получаются при сжигании различных древесных отходов в специальных топках, размещаемых в непосредственной близости от сушильных камер.
3. Паровые сушилки - это те же газовые, но агентом сушки в них является воздух, а не топочный газ, а теплоносителем - водяной пар.
- величине давления в камере:
1. Атмосферные сушилки - работают на испарении влаги из материала под непосредственным воздействием наружного воздуха.
2. Вакуумные сушилки - работают по тому же принципу, что и атмосферные, но в них все рабочие части находятся внутри герметичного кожуха, соединенного с установкой для создания вакуума.
- взаимному направлению движения материала и сушильного агента:
1. Прямоточные - прямоточное движение сушильного агента и высушиваемого материала позволяет избежать излишнего перегрева последнего.
2. Противоточные - подавая сушильный агент в нижнюю часть камеры, замедляет осаждение частиц материала, увеличивает время их пребывания в аппарате, обеспечивает контакт высушенного материала со свежим сушильным агентом, что позволяет получить материал с меньшим содержанием влаги.
3. Перекрестно точные - для устранения неравномерности высушивания материала в
однокамерных сушилках вследствие существенного различия времени пребывания частиц в аппарате.
- способу организации процесса
1. Непрерывные - движение вагонеток с расположенным на полках материалом вдоль длинной камеры (туннеля).
2. Периодические - позволяют производить действия над предметами любых размеров и любой производительности для самых различных нужд
Существуют следующие модели сушилок:
Камерные сушилки. Эти сушилки являются аппаратами периодического действия, работающими при атмосферном давлении (рис. 1). Они используются в производствах небольшого масштаба для материалов, допускающих невысокую (до 25-55°С) температуру сушки, например, красителей, пищевых продуктов, лекарственных растительных препаратов. Материал в этих сушилках сушится на лотках, установленных на стеллажах или вагонетках, находящихся внутри сушильной камеры. На каркасе камеры между вагонетками установлены козырьки, которые делят пространство камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент. Свежий воздух, нагретый в наружном калорифере, засасывается вентилятором и подается вниз камеры сушилки. Здесь он движется (путь воздуха показан на рисунке стрелками), два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах. Часть отработанного воздуха с помощью шибера направляется на смешение со свежим воздухом.
J - сушильная камера, 2 - вагонетки, 3 - козырьки, 4,6, 7- калориферы, 5 - вентилятор, 8 - шибер
Рисунок 1. Камерная сушилка
Таким образом, сушилка работает с промежуточным подогревом и частичной рециркуляцией воздуха, т.е. по варианту, обеспечивающему низкую температуру и более мягкие условия сушки. Однако, вследствие сушки в неподвижном толстом слое, сушилки этого типа обладают низкой производительностью и продолжительность сушки в них велика.
Кроме того, сушка в них неравномерна из-за неравномерности температур в камере, возникающей за счет частичного прохода воздуха в выше расположенные зоны кратчайшим путем (через зазоры). Для создания более равномерной циркуляции воздуха в некоторых современных конструкциях камерных сушилок наружный вентилятор заменяют внутренними реверсивными осевыми вентиляторами или применяют эжекторы. В эжекционных камерных сушилках рециркулирующий отработанный воздух подсасывается свежим воздухом, что позволяет уменьшить расход электроэнергии на циркуляцию. Обслуживание камерных сушилок требует больших затрат ручного труда, что также является существенным недостатком. Камерная сушилка предназначена для сушки различных материалов (сыпучих, кусковых, пастообразных).
Туннельные сушилки. Эти сушилки отличаются от камерных тем, что в них соединенные друг с другом вагонетки медленно перемещаются на рельсах вдоль очень длинной камеры прямоугольного сечения (коридора). На входе и выходе коридор имеет герметичные двери, которые одновременно периодически открываются для загрузки и выгрузки материала: вагонетка с высушенным материалом удаляется из камеры, а с противоположного конца в нее поступает новая вагонетка с влажным материалом. Перемещение вагонеток производится с помощью троса и механической лебедки.
Рисунок 2.1. Туннельная сушилка
Сушильный агент движется прямотоком или противотоком к высушиваемому материалу. Туннельные сушилки обычно работают с частичной рециркуляцией сушильного агента, и они используются для сушки больших количеств штучных материалов, например керамических изделий. По интенсивности сушки туннельные сушилки мало отличаются от камерных - им присущи основные недостатки последних (длительная и неравномерная сушка, ручное обслуживание).
Ленточные сушилки. В данных сушилках (рис. 3) сушка материалов производится непрерывно при атмосферном давлении. В камере сушилки слой высушиваемого материала движется на бесконечной ленте, натянутой между ведущим и ведомым барабанами. Влажный материал подается на один конец ленты, а подсушенный удаляется с другого конца. Сушка осуществляется горячим воздухом или топочными газами, которые движутся противотоком или перекрестным током к направлению движения материала.
Более эффективно применение многоленточных сушилок с лентами из металлической сетки. В них сушильный агент движется перпендикулярно плоскости ленты сквозь находящийся на ней слой материала (перекрестный ток). При пересыпании материала с ленты на ленту увеличивается поверхность его соприкосновения с сушильный агентом, что способствует возрастанию скорости и равномерности сушки. Ленточные сушилки могут работать по различным вариантам сушильного процесса. Ленточные сушилки громоздки (подобно туннельным сушилкам) и сложны в обслуживании главным образом из-за перекосов и растяжения лент; их удельная производительность (на 1-2 м поверхности ленты) невелика, а удельные расходы тепла (на 1 кг испаренной влаги) довольно высоки. Кроме того, данные сушилки непригодны для сушки пастообразных материалов, поэтому для этой цели их используют в комбинации с вальцовыми сушилками. Сушке подвергаются зернистые,
гранулированные и волокнистые материалы средних размеров. В современных конструкциях ленточных сушилок применяется в качестве сушильного агента лучи ИК ламп. Инфракрасная сушка за счет особенностей технологии дает огромные преимущества перед традиционными способами сушки. Предприятия, использующие оборудование инфракрасной промышленной сушки, значительно сокращают издержки на производство. Так как инфракрасное излучение нагревает непосредственно объекты, а не воздух. Таким образом, существенно сокращается время нагрева, тем самым ускоряется весь процесс сушки. Благодаря высоким тепловым потокам, способ переноса тепла при помощи инфракрасного излучения увеличивает интенсивность испарения влаги из продукта в несколько раз по сравнению с традиционным конвективным способом. Использование инфракрасного нагрева очень эффективно для сушки тонких слоев. В этом случае интенсификация сушки увеличивается в 1,5-2,0 раза при снижении энергозатрат в 1,5 раза. Вообще, тепловые лучи проникают в толщину продукта, до 10-20мм, нагревая при этом сам продукт и влагу, содержащуюся в нем. Поэтому и процесс нагрева идет в несколько раз интенсивнее, чем при обдуве горячим воздухом, соответственно и вода превращается в пар, очень интенсивно. А предприятия, использующие инфракрасную сушку различной сельхоз продукции, овощей, фруктов, ягод получают дополнительную выгоду в том, что такая продукция сохраняет все свои полезные свойства и вкусовые качества, долго хранится и не портится, так как происходит еще и уничтожение или угнетение различных видов бактерий, что в свою очередь улучшает качество продукта. Воздействие инфракрасных лучей является естественным способом сушки и не оказывает вреда на здоровье человека и окружающую среду.
1 - сушильная камера, 2 - бесконечная лента. 3 - ведущие барабаны, 4 - ведомые барабаны, 5 - калорифер, 6 ■ питатель, 7 - опорные ролики
Рисунок 3. Ленточная сушилка
Петлевые сушилки. Сушку пастообразных материалов, а также тонких листовых (например, бумаги) производят в непрерывно действующих петлевых сушилках (рис. 4), работающих при атмосферном давлении. В сушилке для паст, питатель подает материал на бесконечную гибкую сетчатую ленту, которая проходит между обогреваемыми паром
вальцами, вдавливающими пасту внутрь ячеек ленты. Лента с впрессованным материалом поступает в сушильную камеру, где образует петли.
Это достигается с помощью шарнирно соединенных звеньев ленты и расположенных на ней через определенные промежутки поперечных планок, опирающихся на цепной конвейер.
С помощью направляющего ролика лента отводится к автоматическому ударному устройству, посредством которого высушенный материал сбрасывается с ленты и выводится из сушилки разгрузочным шнеком.
3 - прижимные вальцы, 4 - цепной конвейер, 5 - направляющий ролишлорифер, 6 - автоматическое ударное устройство, 7 - разгрузочный шнех, 8 - вентилятор
Рисунок 4. Петлевая сушилка
Циркуляция воздуха (или газов) осуществляется с помощью осевых вентиляторов, причем горячий воздух или газ движется поперек ленты. Сушилка обычно работает по варианту с промежуточным подогревом воздуха и частичной рециркуляцией его по зонам. В петлевых сушилках сушка производится в слое небольшой толщины (равной толщине звеньев ленты, составляющей 5. 20 мм) при двустороннем обмывании ленты горячим воздухом и прогреве запрессованного материала металлическим каркасом (сеткой), нагретым вальцами. Это обеспечивает большую скорость сушки по сравнению с камерными сушилками. Вместе с тем петлевые сушилки отличаются сложностью конструкции и требуют значительных эксплуатационных расходов.
В статье описаны конструкции различных типов сушилок, принцип их работы, их достоинства и недостатки. Представленный материал может позволить выбрать необходимое оборудование для сушки различной пищевой продукции.
Ссылки на источники:
FSBEI HE OmskSAU, Omsk Evgeny Demchuk
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor FSBEI HE Omsk SAU, Omsk
Types, Device and Principle of Operation of Multilevel Dryers
Abstract: Summary: the market of agricultural machinery is provided by a big variety of drying complexes of national and foreign production. In some cases the provided models during the work with specific types of products not fully answer the declared characteristics. A research purpose is identification of the most suitable designs of drying complexes, for drying of tea products. An object of researches is process of providing qualitative indexes of work of drying complexes, and compliance of these indicators to agrotechnical requirements.
By researches it is established that drying complexes with IK lamps conform to the agrotechnical and declared requirements.
Keywords: drying complex, drying agent, performance, camera, agrotechnical requirements.
Конструкции сушильных аппаратов мог ут быть классифицированы по различным признакам:
- - по виду высушиваемого материала (крупногабаритные, дисперсные, пастообразные или жидкие);
- - по относительному направлению движения сушильного агента и материала (прямоточные, противоточныс, с перекрестным движением);
- - по виду теплоносителя (воздушные, топочные газы, перегретый пар, инертный газ, жидкий теплоноситель);
- - по способу подвода теплоты к материалу (конвективные, контактные, радиационные, диэлектрические).
Рассмотрим сушильные аппараты, классифицируемые по способу подвода теплоты к высушиваемому материалу.
Конвективные сушилки
Камерные (полочные) сушилки (рис. 31.11) представляют собой герметичную камеру, внутри которой высушиваемый материал располагается на полках 2, сетках, противнях или на подвижных вагонетках. В таких сушилках можно высушивать и крупногабаритные материалы, и сыпучие влажные продукты, а также пастообразные и жидкие материалы. Процесс сушки проводится в периодическом режиме.
Рис. 31.11. Камерная сушилка: I - корпус камеры; 2 - полки для влажного материала; 3 - калориферы промежуточного подогрева воздуха; 4 - заслонка, регулирующая долю рециркулирующего сушильного агента; / -атмосферный воздух; // - отработанный воздух
Влажный материал загружается в камеру 1, высушивается горячим теплоносителем до необходимого влагосодержания и затем выгружается из сушилки [4,5,14].
Объем и размеры камеры определяются продолжительностью сушки и производительностью аппарата. Для ускорения загрузки и выгрузки материала противни или сетки для его укладки размещают часто на вагонетках.
Атмосферный воздух I с помощью вентилятора через калорифер 3 подают в пространство камеры, внутри которой находятся полки 2 с высушиваемым материалом. Заслонка 4 служит для регулирования расходов рециркулирующего и отработанного воздуха II.
Камерные сушилки просты по устройству, универсальны, но обладают существенными недостатками: периодичность работы и большой расход теплоты на разогрев всей конструкции после каждой загрузки новой порции материала, значительная затрата ручного труда при операциях загрузки и выгрузки, неравномерность высушивания материала на верхних и нижних полках. Камерные сушилки применяются для сушки относительно небольших количеств материалов, требующих длительного времени для достижения низкой остаточной влажности.
Туннельные сушилки - аппараты непрерывного действия, представляющие собой камеры длиной до нескольких десятков метров, в которых проводится сушка крупногабаритных материалов, например керамических изделий, располагаемых на последовательно перемещающихся вагонетках. Для туннельных сушилок обычно требуется промежуточный подогрев сушильного агента, и они обладают теми же преимуществами и недостатками, что и аппараты камерного типа.
Рис. 31.12. Ленточная сушилка: 1 - корпус; 2 - транспортирующие ленты; 3 - калорифер; 4 - загрузочный бункер; 5 - секторный питатель; / и // - атмосферный и отработанный воздух; III - материал
Ленточные сушилки (рис. 31.12) предназначены для сушки зернистых, гранулированных и волокнистых материалов. Они представляют собой камеру, в которой имеется одна или несколько расположенных друг над другом транспортирующих лент 2. В ленточных сушилках легко организуется прямоток, противоток, перекрестный ток и любой смешанный вид относительного движения сушильного агента и высушиваемого материала. Чаще всего в сушилках подобного типа достигается равномерное высушивание благодаря перемешивания дисперсного материала при его пересыпании с верхней ленты на нижнюю.
Основные недостатки ленточных сушилок - относительная громоздкость, сложность обслуживания и невысокая удельная производительность (на 1м 3 объема камеры) по высушиваемому материалу.
Наряду с сушкой в сушилках этого типа можно проводить прокаливание и охлаждение материалов. Транспортеры выполняются в виде металлической плетеной сетки, перфорированной штампованной или пластинчатой ленты, отдельных прямоугольных лотков с укрепленной в них сеткой. Все сушилки этого типа работают с продувкой слоя движущегося материала потоком газообразного теплоносителя.
Зоны сушки могут различаться не только направлением газового потока, но и температурой, влажностью, скоростью прохождения газа через слой материала. В зоне влажного материала применяют большие скорости газового потока, чем в зоне сухого продукта.
В многоленточных сушилках газовый поток используют многократно, пропуская его последовательно через несколько транспортеров с материалом. Перед каждым слоем его подогревают в калориферах. С целью более равномерной сушки в некоторых конструкциях ленточных сушилок для перемешивания и выравнивания слоя материала над лентой помещают специальные ворошители.
Петлевые сушилки (рис. 31.13) непрерывного действия предназначены для сушки пастообразных материалов, которые запрессовываются в сетчатую транспортную ленту и удерживаются на вертикальных участках ленты за счет сил адгезии. Лента 2 с влажным материалом образует петли, таким образом увеличивается время пребывания (время сушки) влажного материала в рабочем объеме сушилки. Влажный материал в ячейках ленты с двух сторон обдувается горячим сушильным агентом, движущимся поперек ленты, т.е. вдоль слоя материала (на рис. 31.13 направление движения сушильного агента перпендикулярно плоскости рисунка).
Толщина слоев влажного материала, равная толщине сетчатой ленты (составляет не более 20 мм), что при двустороннем обдуве обеспечивает большую интенсивность теплопровода к высушиваемому материалу, чем в камерных сушилках (слой пасты располагается в плоских кюветах), в которых получать теплоту и отдавать влагу можно только с одной стороны.
Рис. 31.13. Петлевая сушилка: 1 - корпус аппарата; 2 - бесконечная сетчатая лента; 3 - вентиляторы поперечной подачи сушильного агента; 4 - обогреваемые изнутри полые валки для впрессовывания пасты в сетку; 5 - бункер влажного материала; 6 - ударное устройство для удаления сухого материала из ленты; 7 - цепной конвейер для передвижения сетчатой ленты; 8 - приемный бункер и шнек для выгрузки высушенного материала
Паста запрессовывается в ячейки сетчатой ленты с помощью обогреваемых изнутри валков 4, а высушиваемый материал извлекается из ленты специальным ударным устройством 6. Раскрошенный сухой материал падает в приемный бункер и отводится из него шнеком. Недостатки петлевых сушилок - громоздкость конструкции и значительные эксплуатационные расходы.
Барабанные сушилки (рис. 31.14) широко применяются для непрерывной сушки (как правило при атмосферном давлении) кусковых, зернистых и сыпучих материалов (минеральных солей, фосфоритов и т.п.).
Барабанная сушилка имеет цилиндрический сварной барабан 1 длиной до 24 м, диаметром до 3,5 м, установленный с небольшим наклоном к горизонту (2 - 7°). Барабан приводится во вращение электродвигателем 9 через зубчатую передачу. Частота вращения барабана не превышает 5-8 мин' 1 . Материал подается в бункер 5 и поступает на внутреннюю насадку 11, расположенную вдоль почти всей длины барабана. Насадка обеспечивает равномерное распределение и хорошее перемешивание материала по сечению барабана, а также его тесный контакт с сушильным агентом при пересыпании.
Чтобы материал не располагался только в нижней части барабана, на его внутренней поверхности имеются лопасти 10, которые при вращении барабана захватывают часть сыпучего материала, поднимают и ссыпают его вниз. Это приводит к заполнению всего рабочего объема барабана сплошной завесой падающего дисперсного материала. Через такую завесу вдоль оси барабана проходит поток сушильного агента, что обеспечивает обтекание тепловым потоком агента практически каждой частицы.
Барабанные сушилки 'надежны в работе, обеспечивают глубокую равномерную сушку дисперсных материалов при прямоточном движении по
Рис. 31.14. Барабанная сушилка: 1 - вращающийся барабан; 2 - топка; 3 - вентилятор; 4 - разгрузочная камера; 5 - загрузочный бункер; 6 - циклон; 7 - зубчатый венец; 8 - шестеренчатая передача; 9 - электропривод; 10 - лопасти; 11 - насадка (пояснения в тексте)
тока материала и сушильного агента, но обладают повышенной металлоемкостью и громоздкостью привода барабана.
Применяют также вакуумные барабанные сушилки. Их используют для сушки термочувствительных материалов от воды и органических растворителей, а также для сушки токсичных материалов. В зависимости от свойств материала и требований к готовой продукции применяют сушилки среднего (остаточное давление 3. 13 кПа) или глубокого (остаточное давление до 133 Па) вакуума. Вакуумные барабанные сушилки применяют в основном в производстве ядохимикатов, гербицидов, некоторых полимерных материалов, а также в медицинской, пищевой и фармацевтической промышленности.
Сушилки с псевдоожиженным слоем (рис. 31.15) применяются при сушке дисперсных материалов с диаметром частиц, не превышающим 10..Л5 мм (минеральные соли, измельченные угли, гранулированные катализаторы и т.п.). Преимущество этого способа сушки - компактность сушильного аппарата, связанная с высокой интенсивностью процессов тепло- и массообмена сушильного агента с развитой поверхностью мелкодисперсного материала, простота изготовления аппаратов (как круглого, так и прямоугольного сечения) возможность создания крупнотоннажных аппаратов (до 100 т/ч при сушке гранулированного хлорида калия). Еще одно преимущество такого способа сушки - принципиальная возможность
Рис. 31.15. Схема установки для сушки дисперсного материала в псевдоожиженном слое: 1 - корпус сушилки; 2 - калорифер; 3 - вентилятор; 4 - псевдоожиженный слой; 5 - газо- распределительная решетка; 6 - циклон; 7 - шнек; 8 - бункер исходного материала
сушки пастообразных и даже жидких (в исходном состоянии) веществ на псевдоожиженном слое.
Сушилки с псевдоожиженным слоем успешно применяют в химической технологии для сушки минеральных и органических солей, материалов, подверженных комкованию, например сульфата аммония, поливинилхлорида, полиэтилена, а также пастообразных материалов (пигментов, анилиновых красителей), растворов, расплавов и суспензий. Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия (рис. 31.15).
Объемный коэффициент теплообмена в этих сушилках на м слоя составляет 5. 10 кВт/(м 3 *К). Для барабанных сушилок на весь объем этот коэффициент не более 0,5 кВт/(м 3 К), т.е. более чем на порядок ниже.
В установках с псевдоожиженным слоем можно одновременно проводить несколько процессов: сушку и обжиг, сушку и классификацию частиц по размерам, сушку и гранулирование и т.д. Однако эти сушилки имеют и недостатки: повышенный расход электроэнергии, невысокая интенсивность процесса при сушке тонкодисперсных материалов, значительное истирание частиц материала с образованием большого количества пыли и др.
Многокамерные сушилки с псевдоожиженным слоем состоят из двух и более камер, через которые последовательно движется высушиваемый материал. Камеры располагаются либо рядом, либо одна над другой. Сушилки этого типа более сложны по конструкции, требуют больших удельных расходов сушильного агента и электроэнергии.
Для материалов, мало чувствительных к нагреву, применяют двух- и трехсекционные ступенчато-противоточные сушилки с псевдоожиженным слоем (рис. 31.16). За счет противотока (материала / и сушильного агента II) достигается более высокая степень насыщения газа влагой, но высушиваемый материал соприкасается с наиболее горячим теплоносителем III. Для регулирования температуры нагрева в слой материала в секциях иногда помещают змеевики 5. В таких сушилках выгрузка высушенного материала (и переход с одной ступени на другую) производится над слоем материала через специальные переточные трубы 3.
Высота псевдоожиженного слоя в сушилках непрерывного действия поддерживается в пределах 400. 700 мм (в зависимости от свойств высушиваемого материала).
Для сушки небольших количеств различных продуктов применяют периодически действующие сушилки с псевдоожиженным слоем. В этих аппаратах эффективно используют подачу сушильного агента импульсами, вызывающими кратковременное псевдоожижение материала. Таким способом удается достичь равномерной сушки материалов, имеющих тенденцию к слипанию, и кристаллических материалов без значительного истирания их частиц.
При сушке некоторых продуктов (например, солей) сушилки с псевдо-
ожиженным слоем вытесняют барабанные и менее эффективные сушилки других типов.
Распылительные сушилки (рис. 31.17) используют для сушки жидких и пастообразных материалов [4,14]. В них материал диспергируют специальными устройствами и высушивают в потоке газообразного теплоносителя. Время пребывания материала в зоне сушки весьма мало. Высокая степень диспергирования приводит к большой интенсивности испарения влаги, обеспечивая быстрое высушивание. Поэтому в распылительных сушилках можно использовать теплоноситель с высокой температурой.
В распылительной сушилке материал подается в камеру 3 с помощью диска 4 (или через форсунку). Сушильный агент / движется параллельно с материалом II. Мелкие твердые частицы высушенного материала (размером до нескольких микрометров) осаждаются на дно камеры и отводятся шнеком 7. Отработанный сушильный агент после очистки от пыли в циклоне 5 и рукавном фильтре 6 выбрасывается в атмосферу.
Рис. 31.16. Многоступенчатая противоточная сушилка с дополнительным подводом теплоты: 1 - распределительная решетка; 2 - корпус; 3 - переточная труба; 4 - затворы; 5 - змеевики; / - материал; //- воздух; III- теплоноситель; IV- отработанный воздух
Рис. 31.17. Схема распылительной сушилки: 1 - вентилятор; 2 - калорифер; 3 - камера сушилки; 4 - диск; 5 - циклон; 6 - рукавный фильтр; 7 - шнек для выгрузки высушенного материала; I - воздух; II - материал
Жидкие материалы распыляют на мелкие (20. 60 мкм) капли с помощью специальных устройств (форсунок) или быстро вращающихся (до 10000 мин' 1 ) дисков. Образующийся при этом факел из мелких капель высушиваемого материала продувается горячим сушильным агентом (воздух). Капли успевают превратиться в мелкие частички твердого вещества. Получающийся порошок сухого продукта непрерывно выгружается из нижней части аппарата.
Сушка мелких капель происходит в пределах периода постоянной скорости, при этом температура капель соответствует температуре мокрого термометра, которая обычно невысока. Это позволяет использовать сушильный агент высокой температуры (до 800. 1000 °С) без опасности перегрева высушиваемого материала. Высокая температура обеспечивает значительный подвод теплоты к развитой поверхности капель и интенсивное испарение влаги.
Недостатки распылительной сушки - большие габариты сушильной камеры и рукавного фильтра (раздел 9.3.3), улавливающего наиболее мелкую пыль, уносимую из сушилки потоком теплоносителя; большие удельные расходы сушильного агента и теплоты. С другой стороны этот способ сушки жидких веществ (растворов, суспензий и т.п.) единственный, так как сушка жидкостей в камерных сушилках хоть и является возможной, но показатели процесса хуже, а сушка в псевдоожиженном слое не обладает необходимой устойчивостью, что приводит к образованию агломератов влажного материала.
Следует отметить, что распылительные сушилки работают в режиме противотока и смешанного тока движения фаз. Однако наиболее распространен прямоток, так как он позволяет производить сушку при высоких температурах без перегрева материала, а скорость осаждения частиц определяется скоростью их витания и скоростью сушильного агента. При противотоке скорость осаждения частиц меньше на скорость сушильного агента и, соответственно, больше время пребывания частиц в зоне сушки. Это позволяет получать готовый материал с низким содержанием влаги.
Для осаждения мелких частиц (средний размер 20. 60 мкм) и уменьшения уноса скорость газов в камере на ее полное сечение не превышает 0,3. 0,5 м/с. Но даже при таких скоростях унос значителен, поэтому требуется хорошая очистка от пыли отработанных газов.
Пневматические сушилки (рис.31.18) предназначены для сушки твердых дисперсных материалов (диаметром 1. 1,5 мм) в течение короткого времени пролета частиц влажного материала по вертикальной трубе 4 высотой до 20 м. Скорость движения сушильного агента в трубе должна быть больше скорости витания наиболее крупных частиц полидисперсно- го материала (глава 9).
Время пребывания частиц в трубе не превышает несколько секунд, поэтому сушке в таких аппаратах подвергаются тонкодисперсные материалы (порошки), частицы которых сравнительно быстро отдают необходимое количество влаги.
Рис. 31.18. Схема пневматической сушилки: 1 - вентилятор; 2 - калорифер; 3 - шнековый питатель; 4 - труба- сушилка; 5 - гравитационная камера для предварительного отделения высушиваемого материала от отработанного воздуха; 6 - циклон; / - воздух; II - материал
Преимущество пневматических сушилок - простота конструкции и малая площадь, занимаемая сушилкой. Существенный недостаток - повышенные расходы сушильного агента и теплоты, вызываемые необходимостью поддержания скоростей; истирание механически непрочных материалов.
Расход энергии в пневматических сушилках значителен, причем он снижается с уменьшением размера частиц высушиваемого материала. Для сушки материалов с крупными частицами, а также для удаления из материала связанной влаги пневматические сушилки комбинируют с сушилками других типов. Таким образом, несмотря на компактность и простоту устройства, область применения пневматических сушилок ограничена.
Камерные сушилки относятся к сушилкам периодического действия. Цикл сушки в них состоит из загрузки сырца, собственно сушки и разгрузки. В период загрузки и разгрузки сырца камеры не работают.
Конструкция камерных сушилок
На кирпичных заводах наиболее распространены камерные сушилки Росстромпроекта (рис. 1). Длина каждой камеры этой сушилки — 10-14 м, ширина 1,3-1,5 м, высота 3,0 м.
Рис. 1. Камерная сушилка Росстромпроекта: а - общий вид камеры; б - схема движения теплоносителя; 1 - решетчатые плиты; 2 - приточные каналы; 3 - вытяжной канал; 4 - рельсы.
Камера снабжена тремя каналами, расположенными ниже уровня пода. Боковые приточные каналы 2 служат для подвода горячего воздуха, средний 3 — вытяжной — для отвода отработанного воздуха.
За счет перекрытия каналов решетчатыми плитами, теплоноситель распределяется по длине камеры.
Горячий теплоноситель, выходящий через отверстия в чугунных плитах боковых каналов, поднимается вверх и, насыщаясь парами воды из высушиваемого изделия, опускается и выходит через дощатое, дырчатое или щелевидное перекрытие в средний канал 3.
За пределами камеры оба приточных канала 1 (рис. 2) объединены в один, соединенный клапаном с центральным приточным каналом.
Вытяжной внутрикамерный канал 2 также соединен клапаном с главным отсасывающим каналом.
Клапаны предназначены для регулирования работы камер. Их делают обычно тарельчатыми в виде чугунного цилиндрического стакана, заделываемого в кладку и крышки.
В несущих продольных стенах камер сделаны выступы для укладки рамок с высушиваемыми изделиями. Толщину стен между камерами делают в 1 или 1,5 кирпича. Стенки, разделяющие каналы внутри камеры, служат основанием для рельсовых путей с колеей шириной 600 мм; по путям перемещаются вагонетки с сырцом при загрузке и разгрузке камер. Перекрытие камер, опирающееся на продольные стены, выполнено в виде сводов из кирпича или железобетонных плит.
Рис. 2 . Расположение распределительных каналов в камерах сушилок: 1- приточный канал; 2 - вытяжной канал.
Каждая камера сушилки с одного или обоих торцов снабжена плотно закрывающимися двустворчатыми дверями с металлическим каркасом.
Теплоноситель движется от источников тепла до камеры, в самой камере и удаляется в атмосферу принудительно с помощью приточных 4 и вытяжных 2 вентиляторов (рис. 3).
Камеры сушилок объединены в блоки, состоящие из 24-30 камер. Эти камеры имеют общие каналы для подвода и отвода теплоносителя. Каждая камера работает циклично и независимо от других.
Рис. 3. Схема расположения блоков камер и рециркуляции теплоносителя: 1 - вытяжной канал; 2 - вытяжной вентилятор; 3 - канал для рециркуляции теплоносителя; 4 - приточный вентилятор; 5 - смесительная камера; 6 - приточные каналы.
Особенности сушки в камерных сушилках
Камерные сушилки характеризуются переменным режимом сушки. По мере высушивания кирпича при одном и том же объеме поступающего теплоносителя расход тепла на испарение влаги снижается, температура теплоносителя в камере постепенно повышается, а его относительная влажность понижается.
Внутри камеры движение теплоносителя происходит за счет того, что горячий теплоноситель, как более легкий, устремляется из приточных боковых каналов вверх, охлаждается и одновременно насыщается влагой. Вытесняемый новыми порциями горячего теплоносителя охлажденный теплоноситель, как более тяжелый, опускается вниз к среднему вытяжному каналу. Движение горячего теплоносителя вверх происходит преимущественно вдоль продольных и торцовых стен камеры. По мере остывания газов их движение снизу вверх замедляется.
Часть восходящего потока, перемещающегося ближе к оси камеры, встречает на своем пути среду с более высокой относительной влажностью, быстрее насыщается влагой, охлаждается и, не достигнув подсводового пространства, захватывается нисходящими потоками воздуха. Смешивание восходящих и нисходящих воздушных струй вызывает многократную циркуляцию теплоносителя, чему способствуют также струи горячего воздуха, поступающие из узких щелей подводящих каналов и подхватывающие потоки снижающегося отработанного воздуха. В середине сечения камеры тяжелые влажные частицы воздуха не попадают в обратные потоки и уходят через щели перекрытия среднего канала и по нему в общий отводящий канал.
Вдоль стен камеры струи горячего воздуха, имеющие самую высокую температуру и самую низкую влажность, поднимаются вверх у стен и достигают подсводового пространства. Затем несколько охлажденный и насыщенный влагой горячий воздух захватывается нисходящим потоком. Таким образом, кирпич, находящийся ближе к стенкам камеры и под сводом, подвергаясь воздействию горячих газов с наименьшим насыщением влагой, высыхает значительно быстрее, чем кирпич, находящийся в среднем сечении камеры.
Различная температура и насыщенность среды по поперечному сечению камеры вызывают значительную неравномерность сушки кирпича-сырца. По длине камеры кирпич-сырец также высыхает неравномерно, что происходит либо из-за неправильного распределения отверстий в перекрытиях подводящих каналов, либо их засорения, либо небольшой скорости теплоносителя.
Параметры режима сушки в камерах бывают разными и колеблются в следующих пределах: срок сушки — от 40 до 80 ч и более, температура подаваемого теплоносителя — от 100 до 140° С, температура отработанных газов — 40-50° С. Часовой расход теплоносителя зависит от размера камеры и срока сушки и составляет 1000-4000 ж3.
Температуру в камерах регулируют постепенным открыванием клапанов в подводящем канале. В начальный период сушки — самый опасный в отношении появления трещин — в камеру подается незначительное количество теплоносителя. По мере высыхания кирпича-сырца температуру в камере повышают, открывая шиберы.
Главный недостаток камерных сушилок состоит в неравномерной сушке кирпича-сырца как по длине, так и по сечению камер. Это удлиняет сроки сушки, повышает удельный расход тепла и потери от брака.
Одним из основных требований, предъявляемых к сушилкам, является равномерность сушки изделий по всему объему сушильного пространства. Она определяется коэффициентом неравномерности сушки Кп, т. е. отношением конечных влажностей высушенных изделий, расположенных в различных местах сушилки или вагонетки.
КН определяется как отношение наибольшей влажности изделий Wmax и наименьшей влажности изделия Wmin
Значения коэффициента неравномерности сушки Кн в камерных сушилках достигает 3 и более.
Применяют различные методы повышения равномерности сушки. Широко используют способ сушки сырца при увеличенной скорости теплоносителя с подачей его в сушилку в постоянном количестве с самого начала сушки. При этом профиль продольного сечения приточных и вытяжных каналов внутри камер рекомендуется делать с сечением (рис. 4), обеспечивающим равностатическое давление по их длине.
Плиты перекрытий приточных каналов делают в виде чугунных или стальных решеток со щелями, а вытяжные каналы перекрывают иногда деревянными решетками с одинаковым шагом отверстий (рис. 4).
Рис. 4. Продольное сечение каналов камерной сушилки: а) - приточных; б) - вытяжных.
Рис. 5. Решетки перекрытий каналов камерной сушилки: а) - приточных; б) - вытяжных.
Устройство приточных и вытяжных каналов равного статического давления позволяет подавать теплоноситель, а также отсасывать в одинаковом количестве равномерно по длине камеры на каждом участке.
Чем больше скорость, а, следовательно, количество теплоносителя, проходящего через единицу длины решетки, тем выше кратность и интенсивность циркуляции теплоносителя в поперечном сечении камеры. Это в свою очередь уменьшает неравномерность сушки и снижает удельный расход тепла.
Для увеличения часового расхода теплоносителя в камерах и уменьшения гидравлического сопротивления расширяют на 15-20% сечение каналов, ведущих из центрального нагнетательного канала в камеры, увеличивают сечение клапанов на приточных и вытяжных сторонах камер.
При высокой чувствительности к сушке изделий для смягчения режима сушки, некоторого уменьшения расхода теплоносителя и обеспечения требуемой его скорости в камерах применяют рециркуляцию теплоносителя по различным схемам, показанным на рис. 3 и 6.
Рис. 6. Схема рециркуляции теплоносителя в камерных сушилках с использованием отходящих газов кольцевой цепи: 1 - кольцевая печь; 2 - боров от печи; 3 - подтопок; 4, 13 - нагнетающие вентиляторы; 5 - блок сушильных камер; 6 - вытяжные каналы; 7 - вытяжные вентиляторы; 8 - выход газов в атмосферу; 9 - вытяжные и рециркуляционные вентиляторы; 10 - каналы для рециркулируемых газов; 12 - нагнетательный канал; 12 - смесительная камера.
Эксплуатация камерных сушилок
При эксплуатации камерных сушилок необходимо следить за тем, чтобы:
-
стены и перекрытия камер не имели щелей и отверстий, двери плотно закрывались;
каналы сушилок не были засорены уносами, а в приточных и вытяжных центральных каналах не было дождевой или грунтовой воды, которая может поступать из почвы;
рельсовые пути в камерах были правильно уложены, исправны и движение вагонеток с сырцом не затруднялось;
выступы в камерах для укладки на них рамок с сырцом были в исправном состоянии и строго горизонтальны;
сушильные рамки не были покоробленными, не имели перекосов, беспрепятственно сходили с пальцев сбрасывающей вагонетки и хорошо укладывались на выступы стен камер.
Перед загрузкой кирпича-сырца в камеры их следует очищать от отходов сырца, свалившегося с рамок, и другого мусора. Распределительные отверстия в перекрытиях подводящих и отводящих каналов должны быть очищены, а поврежденные части перекрытий отремонтированы. Необходимо проверить, плотно ли закрыты клапаны, есть ли цепи для их подъема, герметично ли примыкают пороги к дверям.
При загрузке и разгрузке камер сушилки необходимо соблюдать следующие правила.
Во время съема рамок с кирпичом-сырцом с подъемника сбрасывающей вагонеткой нельзя допускать, чтобы пальцы выгонетки задевали за сырец и портили его.
Кирпич-сырец на сушильных рамках нельзя укладывать сдвоенным вплотную. Зазор между кирпичом-сырцом должен составлять 3-4 см — меньший к концам рамок, больший в средней ее части.
Во время загрузки все клапаны камеры должны быть плотно закрыты, рамки с сырцом следует устанавливать равномерно по 3 на каждый метр длины камеры.
Перед разгрузкой камера должна быть проветрена в течение 10 мин, клапан для входа горячих газов плотно закрыт, а клапан для выхода отработанных газов полностью открыт. По окончании загрузки двери камер следует плотно закрыть с помощью зажимов.
При включении камер на сушку необходимо соблюдать заданные сроки сушки и установленные параметры теплоносителя: температуру и количество поступающего в камеры теплоносителя, влажность отработанного теплоносителя.
В процессе разгрузки камер необходимо контролировать качество получаемых изделий и по результатам контрольного осмотра, выявлять и устранять причины появления брака.
Доставка сельхозтехники и запасных частей, оросительных систем, насосов во все города России (быстрой почтой и транспортными компаниями), так же через дилерскую сеть: Москва, Владимир, Санкт-Петербург, Саранск, Калуга, Белгород, Брянск, Орел, Курск, Тамбов, Новосибирск, Челябинск, Томск, Омск, Екатеринбург, Ростов-на-Дону, Нижний Новгород, Уфа, Казань, Самара, Пермь, Хабаровск, Волгоград, Иркутск, Красноярск, Новокузнецк, Липецк, Башкирия, Ставрополь, Воронеж, Тюмень, Саратов, Уфа, Татарстан, Оренбург, Краснодар, Кемерово, Тольятти, Рязань, Ижевск, Пенза, Ульяновск, Набережные Челны, Ярославль, Астрахань, Барнаул, Владивосток, Грозный (Чечня), Тула, Крым, Севастополь, Симферополь, в страны СНГ:Киргизия, Казахстан, Узбекистан, Киргизстан, Туркменистан, Ташкент, Азербайджан, Таджикистан.
Права на все торговые марки, изображения и материалы, представленные на сайте, принадлежат их владельцам.
В ходе хранения пищевые продукты подвержены ферментативным, биохимическим и микробиологическим изменениям, которые приводят к быстрой их порче. В статье рассмотрены способы сушки для целей АПК.
Так уж сложилось, что в ходе хранения пищевые продукты подвержены ферментативным, биохимическим и микробиологическим изменениям, которые приводят к быстрой их порче.
Для подавления роста микроорганизмов издавна использовался метод удаления влаги при помощи искусственной, либо же естественной сушки. Практически любое растительное сырье характеризуется значительным содержанием воды и сравнительно низким количеством сухого вещества. При этом около 5% влаги прочно связано с клеточными коллоидами, в то время как основная часть находится в свободном виде и может быть удалена при помощи специального оборудования – промышленных сушилок.
Конструкции промышленных сушилок
Сушилки, использующие законы термодинамики (выпаривание влаги из сырья) Обычно промышленная сушилка представляет собой специализированную конструкцию использующую для высушивания сырья законы термодинамики, которая создает среду обладающую свойствами теплоносителя с целью отвода/подвода тепла, и высушивания таким образом обрабатываемого сырья. За годы существования оборудование для сушки было совершенствовано множество раз, и на сегодня этот процесс не остановлен. Современные конструкции очень разнообразны. Применение конкретных схем и отдельно взятых узлов определяется геометрией, химическими и физическими свойствами высушиваемого сырья, типом сушильного агента, режимами работы. Наиболее широко распространенными являются типовые конструкции сушильных установок: – атмосферные; – коридорные; – барабанные; – камерные; – вакуумные; – вакуумно-импульсные.
Существенным недостатком такого рода сушилок является существенное энергопотребление и не высокое сохранение полезных веществ в конечном продукте.
Специальные виды сушилок
Вреди всего разнообразия сушильных агрегатов принято выделять специальные их типы, к которым относятся: – высокочастотные; – сублимационные; – контактные; – конвективные пневматические; – инфракрасные.
Сушилки нового поколения Промышленные сушилки кинетического типа не используют законов термодинамики и более экономичны. Первой сушилкой на принципе кинетического выбивания влаги стала запатентованная канадская технология KDS для сыпучих продуктов (работает с влажностью сырья до 65%), гораздо дальше пошли наши российские разработчики технологии АСКТ (проработана технология сушки сырья до 90-95%) совместив в одной сушилке 6 способов обезвоживания сырья, где также одним из способов является кинетическое воздействие частиц сырья друг на друга.
Итак разберем подробнее устройство промышленных сушилок на примерах
Атмосферные сушилки конвективного типа
Атмосферная сушка осуществляется в условиях открытого пространства, либо под навесом. Вследствие малой способности воздуха при низких температурах поглощать пары влаги, такой процесс происходит достаточно долго, а зимой практически останавливается. Именно поэтому на смену такой технологии пришла более прогрессивная – атмосферная конвективная сушка. Принцип её действия основан на загрузке в специально оборудованную камеру высушиваемого сырья, где оно остается неподвижно. Сушка выполняется в воздушной или среде сгорания топлива. К существенным недостаткам такого метода относятся неравномерность высушивания, высокая трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ, огромные теплопотери на аккумуляцию ограждающих стенок. При всем этом такое оборудование нашло себе применение в машиностроении и металлургии. Однако как сушилка овощей такой агрегат не подойдет, ведь его использование как минимум будет не рентабельно.
Коридорные сушилки
Принцип работы туннельных или коридорных сушек основан на перемещении материала, на транспортном оборудовании вдоль специального нагнетательного канала. Скорость сушки определяется частотой перемещения сырья и интенсивностью движения сушильного агента. Для повышения эффективности используется зонирование, либо полная рециркуляция рабочей среды. Таким образом, повышается средняя температура, и степень влажности сушильного агента.
Классической конструкцией туннельных сушилок является несколько параллельно расположенных и частично закрытых каналов, по которым движется сушильный агент и нагруженные материалом вагонетки. Вентиляционная система расположена, как правило, в торце – в месте загрузки сырья. Из-за сравнительно небольшой подвижности материала и возможности расслаивания в каналах нагретого и холодного воздуха, наблюдается неравномерность высушивания. Для устранения такого негативного эффекта лучше всего использовать туннели со ступенчатым подогревом.
Барабанные сушилки
Сушилки барабанной конструкции предназначены для обработки кускообразных, зернистых, и сыпучих материалов, например угля, известняка, глины, песка, пастообразных материалов. Зависимо от метода передачи тепла от сушильного агента к сырью принято различать три вида барабанных сушилок: 1. Косвенного действия – тепло передается через стенки барабана. 2. Прямого действия – сушильный агент непосредственно касается материала. 3. Смешанного типа – конструкции, в которых объединены два первых способа.
Большая часть таких сушилок представляют собой наклонный конический, либо цилиндрический барабан, вращающийся с постоянной скоростью. Внутри конструкции устанавливают специальные насадки, которые обеспечивают интенсивность перемешивания и ускоряют тем самым сушку. В ходе вращения лопасти подхватывают и поднимают вверх часть обрабатываемого материала, который последовательно стекает или падает в потоке газа. Такое пересыпание значительно увеличивается площадь контакта сырья с сушильным агентом.
Камерные сушилки
Камерные типы сушилок являются самыми распространенными и позволяют обрабатывать сырье в любом первоначальном состоянии. Сушильным агентом выступает топочные газы, нагретый воздух, несколько реже – водяной перегретый пар. Камерные сушилки конструктивно представляют собой камеру, которая состоит из специализированных полок, подвижных вагонеток, противней, сеток, где располагается высушиваемые материалы. Такие установки универсальны, ведь позволяют достаточно просто организовать рециркуляцию определенного сушильного агента, либо быстро подстроить режим под конкретное сырье. Сегодня существует огромное количество конструкций камерных сушек, принцип действия которых остается одинаковым, различаются только способы выгрузки/загрузки и тип циркуляции сушильного агента.
Главным недостатком такого оборудования является огромный расход тепла, которое затрачивается на прогрев всей конструкции вследствие цикличности работы. Кроме того высушивание любого материала происходи неравномерно на нижних и верхних полках-ярусах.
Высокочастотные сушилки
Принцип действия таких агрегатов заключается в преобразовании переменного тока в ток высокой частоты, подводящийся к конструкции пластинчатых конденсаторов, между которыми перемещается обрабатываемый материал при помощи ленточного конвейера. Электрическое поле высокой частоты способствует выделению тепла и подсушиванию материала. Контролируя напряженность поля, регулируется температурный градиент а, следовательно, и интенсивность сушки. К примеру, таким образом производится витаминно-травяная мука.
Достоинства: высокочастотная сушилка фруктов отличается большой скоростью обработки сырья и равномерностью сушки объемных материалов. Недостатки: дороговизна оборудования и значительные затраты на электроэнергию.
Сублимационные сушилки
В данном агрегате сушильная камера (сублиматор) оборудована пустотелыми плитами, по которым беспрерывно циркулирует нагретая вода. Высушиваемое сырье располагается на противнях, установленных на эти плиты. Тепло от последних передается материалу излучением. Смесь пара и воздуха от сублиматора переходит к трубам вымораживательного конденсатора, где происходит процесс конденсации и замораживания отработанных водяных паров. Использование такой технологии актуально при предъявлении высоких требований к высушенному продукту относительно сохранности ее свойств на протяжении длительного времени хранения. Сегодня способом сублимации сушат только особо ценное сырье, которое не переносит тепловой сушки (например, сушилка трав).
Достоинства: высушенная продукция полностью сохраняет собственные биологические качества на протяжении длительного периода времени. Недостатки: дороговизна технологии и эксплуатации.
Контактные сушилки
Контактные устройства активно применяются в условиях, когда использование высокопроизводительного оборудования не оправданно. По конструкции такое оборудование представляет собой сушильную камеру, в которой расположены пустотелые плиты, обогреваемые изнутри водой или паром. Обрабатываемое сырье находится в лотках, установленных поверх таких плит. Для улучшения эффективности работы контактные сушильные установки оборудуют устройствами создания вакуума.
Достоинства: допускаются для высушивания взрывоопасных веществ и материалов, которые выделяют ценные или вредные пары (например, сушилка навоза, помета и пр.). Недостатки: сравнительно низкая производительность и эффективность из-за неподвижности сырья.
Конвективные пневматические сушилки
Их еще ошибочно называют аэродинамическими сушилками. Используются для высушивания кристаллических и зерновых материалов во взвешенном состоянии. Процесс выполняется в вертикальной трубе, длина которой может достигать 20м. Частички материала перемещаются в потоке разогретого воздуха. Сырье подается из бункера в трубу, где увлекается воздушным потоком, нагнетаемым при помощи мощного вентилятора и нагреваемого калорифером. Горячий воздух выносит просушенный материал в специальный сборник, откуда удаляется посредством специального разгрузочного приспособления. Воздух после фильтрации устраняется в атмосферу.
Достоинства: простота конструкции, компактные размеры. Недостатки: большой расход энергии, область использования строго ограничена, входящая влажность сырья не превышает 65%
Инфракрасная сушилка
Принцип действия инфракрасной сушилки основан на проникновении ИК-излучения непосредственно вглубь обрабатываемого материала. При этом поглощение спектра осуществляется не мягкими тканями сырья, а самой влагой. Таким образом, любой продукт может быть избавлен от лишней воды без потери каких-либо полезных свойств. Кроме того, если положить обработанные овощи в воду на определенное время, то они способны практически полностью возвратить свою первичную форму. Процесс сушки производится при низких значениях температур 40-60 градусов.
Достоинства: простота процедуры обработки; восстановление формы при вымачивании в воде. Недостатки: сравнительно большая стоимость, низкое сохранение полезных веществ
Принципы выбора промышленной сушилки
Подбор типа и конструкции промышленной сушилки зависит от сферы использования и от планируемой интенсивности загрузки такого оборудования. Благодаря современному широчайшему ассортименту достаточно легко можно запутаться, именно поэтому при выборе следует предварительно учесть следующие моменты: 1. Рабочий объем – способность агрегата осуществить сушку определенного количества сырья за один цикл. 2. Принцип работы и тип сушильного агента. 3. Потребляемая мощность на один цикл. 4. Производительность. 5. Возможность совершенствования и наличие дополнительных опций.
Обратите свое внимание – промышленная сушилка АСКТ Яваджра
Экономический эффект метода состоит в том, что по качеству получаемой продукции его можно сопоставить с методом лиофилизации (сублимации), а по себестоимости он дешевле любых аналогов (ротор, шкаф, барабан, пневмосушка (псевдо аэродинамика) и другие методы, которые используют классические законы термодинамики). А также превосходит канадскую технологию KDS – метод кинетического выбивания влаги.
Технология АСКТ Яваджра (аэродинамическая сушилка комбинированного типа) – самая новая и перспективная на сегодня технология. Для удаления 1 тонны воды требуется до 100 кВт энергии (в барабане около 1 мВТ, в сублимационной камере около 5 мВТ). Температура воздействия от 30 до 90 градусов Цельсия (а в случае, когда требуется сохранить максимум белка и витаминов режим сушки 30-60 градусов Цельсия). Время воздействия температурой при сушке всего 18 секунд. Потери полезных веществ сопоставимы с методом сублимации 5,7-12% (в зависимости от режима сушки). Производительность же сушилок АСКТ в час вполне сопоставима с классической барабанной сушилкой.
Таким образом на сегодняшний день экономически эффективно и оправдано использование в производстве пищевых порошков премиум класса, сухих пайков, детского питания, Бадов, кормов с высокими показателями по БАВ и протеину, высокоэффективных удобрений из навозов и пометов именно сушилки на принципе АСКТ Яваджра. Именно эта технология сегодня наиболее эффективна как по энергозатратам, так и по качеству получаемой продукции.
Наши установки на сегодняшний день не имеют аналогов в мире ни по качеству получаемой продукции, ни по производительности, ни по себестоимости тонны готового продукта.
Можно сушить и перерабатывать в порошок, гранулу, экструдат: фрукты, овощи, зелень, травы, любые кормовые, навоз, помет, мясо (нежирное), рыбу, отходы от боен, птицефабрик и рыбпроизводства с высокой экономической эффективностью.
Готовы ответить на любые вопросы. И ищем партнеров для сотрудничества.Хотите купить производственное оборудование?
Читайте также: