Глава 14.3 Другие варианты процесса сушки

Далее определяют величину n.

Учитывая вышесказанное, следует отметить, что удельный расход воздуха в сушилке с рециркуляцией выше, чем в сушилке с однократным использованием воздуха.

Удельный расход теплоты q_к в калорифере 1 (рис. 2.6, б) составит

 Из подобия треугольников АБС и DCC₁ следует, что DC₁/CE₁ = - АВ_/СЕ, т. е. расходы теплоты в данной сушилке и в сушилке, работаю­щей по основной схеме, будут одинаковы  (при условии тех же пределов изменения состояния параметров воздуха). Однако в сушилке с частичной рециркуляцией воздуха обеспечиваются более мягкие условия сушки, а увеличение количества воздуха, проходящего через сушильную камеру, приводит к повышению скорости процесса. Вместе с тем при этом увели­чиваются расход энергии на прокачивание воздуха и капитальные вложе­ния вследствие некоторого увеличения объема сушильной камеры.

Необходимо отметить, что при одинаковых значениях температур на входе и выходе из сушилки при частичной рециркуляции воздуха и без нее удельный расход теплоты для  варианта схемы сушки с рециркуляцией су­шильного агента будет меньшим.

Рециркуляция сушильного агента применяется, как правило, при сушке деформирующихся материалов - древесины, керамических изделий и т. п., требующих во избежание их растрескивания повышенной влажно­сти сушильного агента для уменьшения интенсивности испарения влаги с поверхности материала.

При работе без рециркуляции необходимо было бы увлажнять воздух перед вводом в сушилку и затрачивать на это дополнительную теплоту.

Рециркуляция позволяет вести процесс при высоком влагосодержа- нии агента без расхода дополнительной теплоты, а также позволяет прово­дить рециркулирование влажного воздуха в сушилке, что улучшает каче­ство продукта.

Таким образом, возвратом отработанного воздуха удается при одних и тех же значениях t₁ значительно повысить влагосодержание циркули­рующей смеси.

Возврат части отработанного воздуха дает возможность:

1) сушить такие материалы, которые допускают сушку только во влажном воздухе;

2)  вести процесс сушки при незначительной разности температур воздуха на входе в сушильную камеру и выходе из нее;

3)  пропускать воздух через сушилку с большой скоростью;

4)  уменьшить расход тепла при тех же температурах воздуха на вхо­де в сушилку и выходе из нее;

5)  проводить тонкое регулирование влажности воздуха в сушильной камере.

Другие варианты процесса сушки. Комбинируя рассмотренные ва­рианты процесса сушки, можно получить другие разновидности процесса. Не рассматривая подробно различные варианты, укажем лишь на отличи­тельные особенности некоторых из них.

Сушилка с возвратом отработанного воздуха и подогревом воздуха в сушильной камере. Сушилки этого типа отличаются от сушилок с нормаль­ным процессом сушки и сушилок с возвратом воздуха тем, что в сушильной камере устанавливается дополнительный источник теплоты в виде калори­фера. Дополнительный нагрев с одновременным возвратом отработанного воздуха придает этим сушилкам достоинства обоих вариантов сушки.

Сушилка с промежуточным подогревом и возвратом отработанно­го воздуха в каждой зоне. В сушилках такого типа отработанный воздух каждой зоны распределяется на две части. Одна часть идет снова в венти­лятор, смешивается со свежим воздухом, проходит через калорифер и воз­вращается в сушильную камеру данной зоны. Другая часть поступает в ка­лорифер следующей (второй) зоны и, смешавшись с частью возвращаемого сюда же отработанного воздуха этой зоны, поступает во вторую зону су­шильной камеры и т. д.

В таких сушилках по сравнению с сушилками, имеющими только промежуточный подогрев и то же число зон, температура воздуха в су­шильной камере снижается до более низких пределов при тех же экономи­ческих показателях.

Вследствие экономичности процесса сушки, возможности его прове­дения при низких температурах и малых температурных перепадах, обу­словливающих равномерность сушки материала, а также увеличении ско­рости протекания воздуха, эти сушилки получили широкое распростране­ние в промышленности.

Сушилка с промежуточным подогревом и возвратом воздуха по зо­нам и по всей сушилке. Сушилки этого типа находят применение в тех слу­чаях, когда при сушке материала в сушилках с промежуточным подогре­вом воздуха и возвратом отработанного воздуха требуется высокое насы­щение воздуха.

Сушилка с замкнутой циркуляцией. В этих сушилках отработанный воздух (выходящий из сушилки) направляется в поверхностный конденса­тор или конденсатор смешения, где, охлаждаясь, теряет часть влаги. Затем охлажденный воздух с высокой степенью насыщения и малым влагосо- держанием поступает снова в калорифер и оттуда в сушильную камеру.

Сушилки с замкнутой циркуляцией применяют в тех случаях, когда для сушки требуется весьма чистый воздух или когда температура и влаго­содержание наружного воздуха равны или больше, чем у отработанного воздуха (по расчету). Такая схема используется также для сушки материа­лов во влажном воздухе, если она оказывается экономичнее сушки с воз­вратом отработанного воздуха.

Сушка топочными дымовыми газами. В настоящее время все бо­лее широкое применение приобретает сушка топочными газами, исполь­зуемыми для сушки неорганических и органических материалов.

Это объясняется высокой температурой топочных газов, а следова­тельно, их влагопоглощающая способность во много раз больше влагопог- лощающей способности воздуха и, соответственно, больше потенциал сушки.

Сушилки на топочных газах по сравнению с сушилками с паровы­ми калориферами более экономичны по расходу топлива, менее металло­емки (нет необходимости в паровых котлах, паропроводах, калориферах и т. д.), менее инерционны при регулировании температуры сушильного агента и т.д.