Барабанная сушилка для сахара

Глава 1. Введение.

1.1 Объекты сушки.

Сушка - это теплофизический и технологический процесс удаления избыточной влаги из влажных материалов. Процесс сушки называют теплофизическим, потому что избыточная влага удаляется из материалов благодаря физическим процессам испарению или сублимации (кипение недопустимо, так как может привести к разрушению материала), в процессе которых между материалом и окружающей средой происходит обмен теплом и массой так называемый тепломассообмен. Этот процесс является и технологическим, так как при сушке меняются структурно-механические и технологические свойства материалов.

Удаление влаги  из твердых и пастообразных материалов удешевляет их транспортировку и  придает им определенные свойства, а также уменьшает коррозию аппаратуры. Влагу можно удалять механическим способом: отжим, центрифугирование, отстаивание. Однако этими способами влага удаляется частично, более тщательное удаление влаги осуществляется путём тепловой сушки: испарение влаги, удаление паров.

Процесс тепловой сушки может быть естественным и искусственным. Естественная сушка применяется редко. По физической сущности сушка является сложным диффузионным процессом. Его скорость определяется скоростью диффузии влаги из глубинных частей материала к поверхности, а затем в окружающую среду. Удаление влаги при сушке включает не только перенос материала, но и перенос тепла, таким образом является теплообменным и массообменным процессами.

По способу  подвода тепла к высушиваемому  материалу сушку делят:

Конвективная  путём непосредственного соприкосновения высушиваемого

    материала с сушильным агентом. В качестве которого используют: подогретый воздух, топочные газы, либо топочные газы с воздухом;

Радиационная  путём передачи тепла инфракрасным излучением;

Диэлектрическая в поле токов высокой частоты;

Сублимационная в замороженном состоянии в вакууме.

Высушиваемый  материал при любом методе сушки  находится в контакте с влажным воздухом или газом. При конвективной сушке влажному воздуху отводится основная роль. Поэтому необходимо чётко представлять какими параметрами описывается воздух.

1.2 Способы сушки

Сушка может происходить  в двух условиях: в естественных и в специальных сушильных агрегатах. В случае с естественной сушкой полуфабрикаты получают энергию, необходимую для испарения избыточной влаги, от

 

 

 

 

 

окружающего воздуха благодаря естественной конвекции. Процесс этот очень длительный (естественная сушка полуфабрикатов при пооперационной обработке занимает до 90% производственного времени) и не всегда обеспечивает требуемое качество. Для ускорения процесса в поточном производстве применяют различные способы сушки: конвективную, радиационно-конвективную, индуктивную, в высокочастотном электромагнит ном поле. Каждый из этих способов характеризуется скоростью подачи тепла, интенсивностью процесса и жесткостью режима, которые определяют продолжительность сушки, энергетические затраты и технологические свойства высушенного материала, имеет свои достоинства и недостатки.

Искусственная сушка полуфабрикатов, по сравнению  с естественной позволяет:

- многократно сократить продолжительность процесса обработки полуфабрикатов и сроки выпуска продукции;

- обеспечить высокое и постоянное качество (влагосодержание и физико-механические свойства) полуфабрикатов и снизить процент брака на последующих операциях;

- включить операцию сушки в поток, не меняя его ритма и такта при изменении технологических факторов;

- совмещать сушку с транспортировкой, используя специальные сушильные устройства. Сокращение срока выпуска изделий и снижение брака способствуют повышению эффективности производства снижению себестоимости, росту производительности труда, увеличению суммы прибыли, росту рентабельности и фондоотдачи.

Искусственная сушка имеет и недостатки: большой  расход электроэнергии, громоздкость сушильных устройств, необходимость для их обслуживания дополнительной рабочей силы. Однако в условиях непрерывного поточного производства повышение его эффективности перекрывают эти затраты. В некоторых случаях искусственная сушка может и не дать сколько-нибудь заметного экономического и качественного эффекта.

Сушильная установка для конвективной сушки  материалов состоит из трёх основных элементов:

1) Сушильной камеры, в которой происходит процесс сушки; конструкция этой камеры зависит в основном от свойств материала, подвергающегося сушке, и от производительности;

2) Калорифера, в котором перед подачей в сушильную камеру нагревается воздух паром или дымовыми газами;

3) Вентилятора для циркуляции воздуха в установке.

Расход  пара на нагревание воздуха в калорифере определяется количеством тепла, которое требуется на нагревание воздуха. Производительность вентилятора и мощность его двигателя определяются количеством воздуха, которое необходимо для испарения влаги из материала в процессе сушки. Таким образом, основными технико-экономическими показателями работы сушильной установки являются расход воздуха и расход тепла в калорифере.