Глава 5. Исследование и разработка распылительной установки для обезвоживания
Исследование и разработка распылительной установки для обезвоживания и термообработки дисперсных материалов в среде перегретого пара.
Используемый в распылительной сушилке с открытым контуром теплоносителя нагретый воздух обусловливает большие потери тепла и конечного продукта: они выбрасываются в атмосферу вместе с не полностью отработанным и очищенным теплоносителем, объем которого обычно в тысячи раз превышает объем высушиваемого материала. Уменьшить эти выбросы можно с помощью закрытого контура теплоносителя. Закрытый контур позволяет удалять из сушилки лишь то количество газообразных продуктов, которое образуется в процессе обезвоживания и термообработки материала. При этом если контур очищать, то в связи с перемешиванием в нем газов по истечении определенного времени работы сушилки он снова заполняется выделяющимися из материала газообразными продуктами. В такого типа аппаратах при сушке высоковлажных водных материалов рабочим телом теплоносителя служит водяной пар.
Сравним принципиальные схемы распылительных сушилок с открытым и закрытым контурами теплоносителя (рис. I).Предварительный анализ показал, что в сушилке с закрытым контуром (см, рис. 1,а) количество выбрасываемых газов в 5-20 раз меньше, чем в сушилке с открытым контуром (см. рис. 1,6), так как расход воздуха (теплоносителя) во втором случае обычно составляет 5-20 кг на I кг испаренной влаги, а следовательно, меньше теряется продукта. В отношении затрат тепла сушилка с закрытым контуром более экономична: при одинаковых температурных режимах сушки и производительности по влаге подводимое к водяному пару тепло пропорционально разности температур пара на входе Тн и выходе Тк из сушилки. В сушилке с открытым контуром оно пропорционально разности температур на входе Тн в аппарат и окружающей среды Токр. Соответственно затраты тепла в сушилке с открытым контуром составляют для обычных режимов работы (ТН-ТЛ)/(ТН-Т0КР)= 0,5-0,8.
Кроме того, при разных условиях количество тепла в I м3 перегретого пара больше, чем в I м3 воздуха. В отличие от воздуха водяной пар имеет высокую лучепоглощающую способность, что увеличивает возможности его нагрева.
Учтя существенные достоинства сушильной установки с закрытым контуром теплоносителя, специалисты ИТТФ АН УССР решили определить условия сушки и термообработки в ней дисперсных материалов.