Глава 08.4 Процесс сушки по замкнутому циклу с конденсацией испа­ряющейся воды

Процесс сушки по замкнутому циклу с конденсацией испа­ряющейся воды чаще всего применяют для сушки инертным газо­вым теплоносителем материалов, окисляющихся на воздухе. Для сушки воздухом замкнутый цикл используют при повышенных требованиях к чистоте агента сушки нли при необходимости улав­ливания вредных примесей, которые по санитарным нормам нельзя выбрасывать в атмосферу.

Схема такой сушилки показана на рис. 11-6, а. Влажный гаЯ после сушилки поступает в холодильник (поверхностный илй смешения), где осушается в результате конденсации паров воды. Количество конденсата должно быть равно количеству испаренной из материала воды. Осушенный газ вентилятором подается в ка­лорифер, а затем в сушилку. Количество сухого газа должно быть постоянно. Однако из-за неплотностей в системе наблюдается утечка газа, поэтому в промышленных сушилках всегда предусмотрена подача газа в цикл (подпитка).

 При использовании поверхностного конденсатора процесс на /—d-диаграмме изобразится следующим образом (рис. II-6, б). Осушенный воздух из конденса­тора с параметрами t' и ф' = 100%  (влажность его обусловлена температурой) нагревается в калорифере при d₁ = const (линия А₁В₁). Далее через точку В_г проводим линию I = const и строим действительный процесс сушки. При пересе­ чении политропы с заданной изотермой конца процесса сушки получаем точку C₁с параметрами t₂ и d₂. Процесс в конденсаторе идет сначала по линии d₂ = const до ф = 100% (C₁F₁) и далее по линии ф = 100% до точки А₁ соответствующей начальному влагосодержанию материала (F₁, И₁).

Для осуществления такого процесса необходимо, чтобы температура хладо- агента в конденсаторе была ниже температуры точки росы воздуха с начальными параметрами. 

В конденсаторе смешения (скруббере) происходит взаимодействие воздуха с водой. Этот процесс на I—d-диаграмме изображается линией C₁FA₁ (рис. 11-6, в). Построение линии смешения приведено  в работе [38].

Когда температура воды 0 достигает температуры мокрого термометра, процесс пойдет по прямой t_м = const.

В некоторых сушилках для осушки газов и улавливания из чих ценных веществ применяют такие адсорбенты, как силикагель, активированный уголь, цеолит, хло­ристый кальций и т. д. Для непре­рывной работы установки необходимо два поглотителя (один работает, дру­гой находится на регенерации).

По расходу тепла и электроэнер­гии сушилки с замкнутым циклом и конденсацией испаренной во­ды, как правило, менее эконо­мичны, чем обычные конвективные сушилки.

Смешение воздуха с топочными газами. По условиям процесса горе­ния газы на выходе из топки имеют высокую температуру (не ниже 900 °С), которая не всегда целесооб­разна. Поэтому за топкой обычнр устанавливают камеру смешения, куда добавляют холодный воздух с параметрами t₀ и d₀ для получения газов с необходимой начальной тем­пературой.

где п — количество воздуха, добавляемого на 1 кг топочных газов (на рис. II- п= АМ/МК).

Наклон линии АК зависит от химического состава топлива и его влажности Например, с увеличением содержания водорода в газе наклон будет больше I точка К сместится вправо, что соответствует большему влагосодержанию га», при той же температуре. Так же изменится наклон луча и при увеличении рабо чей влажности топлива. С уменьшением теплотворной способности топлива на­клон линии увеличивается.

Параметры смеси, отвечающие различным коэффициентам избытка воздухаа, находятся на линии смешения АК- С увеличением а понижается температур* смеси газов и уменьшается ее влагосодержание.