Глава 14. Принципиальные схемы процессов сушки [1-5]

При сушке по основному (или простому) сушильному процессу в сушилке создаются достаточно жесткие условия сушки, поскольку вся те­плота, необходимая для испарения влаги из материала, подводится к су­шильному агенту в наружном калорифере однократно и материал нагрева­ется сразу до температуры t\ сушки, которая часто является предельно до­пустимой для высушиваемого материала. Если эта температура будет пре­вышена, то возможно разложение высушиваемого материала или ухудше­ние его качества. Для того чтобы создать более мягкие условия сушки, процесс проводят при более низких температурах и достаточно влажном воздухе. К таким видам организации сушильного процесса относятся суш­ка с многократным промежуточным нагреванием воздуха, сушка с частич­ным возвратом отработанного воздуха и др.

Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха. Этот вид сушки применяют в многозонных установках при обезвоживании термолабильных материалов.  Поскольку подобные материалы при высоких температурах сушильного агента подвержены термической деструкции, сушильный агент подогревают перед каждой зоной до такой температуры, которая допустима для материала. Принципиальная схема трехзонной су­шильной установки изображена на рис. 2.5, а, а изменение состояния воз­духа в 7-х-диаграмме показано на рис. 2.5, б. Обычно при расчете таких сушилок задаются верхние и нижние пределы температур воздуха t₁ и t₂. Для упрощения будем рассматривать процесс в теоретической сушилке. Сушилка, работающая по рассматриваемой схеме, состоит из нескольких зон (рис. 2.5, а), в каждой из которых устанавливается калорифер. Будем считать, что во всех зонах начальные и конечные температуры воздуха равны соответственно t₁ и t₂. Рассматривая каждую зону как сушилку с од­нократным использованием воздуха, последовательно по ходу воздуха строят процессы в 7-х-диаграмме. Вначале обычным путем определяется точка А, затем воздух нагревается в калорифере 1 от to до t₁ (точка B₁) и после этого поступает в зону i, где, взаимодействуя с материалом, охлаж­дается до температуры t₂ (точка С\). Далее воздух поступает в калори­фер 2, нагревается до температуры t₁ (точка В₂) и поступает в зону II, пройдя которую, охлаждается до температуры t₂ (точка С₂). Конечные па­раметры воздуха характеризуются точкой Сз (рис. 2.5).

 Таким образом, воздух последовательно проходит все зоны сушки, в каждой из которых процесс сушки осуществляется по основной схеме. Очевидно, что изменение состояния воздуха должно быть ступенчатым - на i-.х-диаграмме (рис. 2.5,б) оно изображается ломаной линией АВ₁С₁В₂С₂В₃С₃.

Отметим, что при проведении аналогичного процесса в основной су­шилке (т. е. в сушилке с одним калорифером) потребовался бы нагрев воз­духа до температуры t₁ (точка В на рис. 2.5, б), существенно превышающей температуру t₁. Расходы теплоты и воздуха, как отмечалось выше, зависят от начальных (точка А) и конечных (точка С) параметров воздуха. Далее воздух нагревается в калорифере 3 до температуры t₁ (точка В₃,) и поступает в зону III, пройдя которую, охлаждается до температуры t₂ (точка С₃).