Глава 32.1 Температурный перепад в сушилке
Чем выше температура и меньше исходное влагосодержание, тем больше производительность, причем с уменьшением начальной влажности кривая зависимости производительности от температуры сушки становится более крутой. При заданной производительности это означает, что сушилка будет меньших габаритов (следовательно, дешевле) и для сушки потребуется меньшее количество воздуха, т. е. вспомогательное оборудование (вентиляторы, циклоны, фильтры) и установка в целом также потребует меньших капитальных и энергетических затрат.
То же самое можно сказать и в отношении температурного перепада в сушилке, т. е. разности между температурами воздуха на входе в сушилку и выходе из нее.
Чем больше эта разность, тем полнее используется энергия сушильного агента и тем меньше требуется его для сушки. Иногда с этой целью полезно применять частичную рециркуляцию сушильного агента, чтобы более полно использовать его тепло.
Уменьшение общего количества сушильного агента может быть достигнуто также подводом дополнительного тепла в зону сушки через специальные греющие элементы. В этой связц рассмотрим некоторые термические разновидности процесса конвективной сушки на диаграмме /—X.
На рис. 6-2 представлено термодинамическое изображение процесса сушки на диаграмме I—X трех термических разновидностей: при умеренной температуре воздуха (1), при высокой температуре воздуха (2) и при умеренной температуре воздуха и дополнительном подводе тепла (3).
Из сравнения графиков видно, что процессы 1 и 2 существенно неравноценны по расходам воздуха. С учетом обратной пропорциональности между удельным расходом воздуха и разностью влагосодержаний его в начале и конце процесса сушки низкотемпературный режим требует больше воздуха. Однако ввод дополнительного тепла при умеренной температуре теплоносителя (кривая 3) позволяет существенно уменьшить потребление воздуха и сопоставить расход последнего с расходом воздуха при высокотемпературной сушке.
Для термочувствительных материалов высокотемпературная сушка допустима в аппаратах с идеальным вытеснением сушильной и сушимой сред. В аппаратах с полным перемешиванием применяют теплоноситель с умеренной температурой, чтобы избежать локальных перегревов частиц. В последнем случае для повышения эффективности процесса целесообразно вводить в зону сушки дополнительное тепло. Так, по данным фирмы «Ниро Атомайзер», размещение обогреваемых поверхностей в кипящем слое суспензионного ПВХ позволяет вводить в процесс до 80% требуемого тепла и таким образом уменьшать расход воздуха в 4—5 раз по сравнению с расходом его для обычной сушки в кипящем слое при умеренной температуре теплоносителей.