Глава 07.Распылительные сушилки
Для жидких материалов давно применяют сушку распылением. Этот метод заключается в том, что материал диспергируют и высушивают в потоке газообразного теплоносителя. Сушка происходит практически мгновенно, вследствие чего можно использовать газы с высокой температурой без ухудшения качества продукта.
Недостатки такого метода сушки: большие размеры сушильной камеры при использовании низкотемпературного теплоносителя и повышенный расход электроэнергии.
Используют три способа диспергирования влажных материалов: механическими и пневматическими форсунками и центробежными дисками.
Механический распыл производится при давлении до 30 МПа (300 кгс/см2); форсунки просты, но регулировать их производительность трудно. Ввиду того, что отверстия имеют малый диаметр, они легко засоряются, и такие форсунки непригодны для распыления суспензий.
В пневматических форсунках для распыления используют сжатый воздух давлением 0,5—0,6 МПа (5—6 кгс/см2) или пар давлением 0,4—0,6 МПа (4—6 кгс/см2). В таких форсунках может осуществляться внутреннее или внешнее смешение. При сушке чаще применяют форсунки с внешним смешением (раствор и воздух смешиваются вне корпуса форсунки).
Распыление раствора при помощи центробежных дисков состоит в том, что через специальную распределительную коробку или трубу с отверстиями раствор под небольшим избыточным давлением подают на быстровращающийся диск. Дисперсность распыла зависит от окружной скорости, физических свойств раствора и т. д. Факел распыла расположен в горизонтальной плоскости, и его размер обусловливает диаметр сушильной камеры. Расход электроэнергии при таком распыле составляет 5—10 кВт-ч/т раствора. Основные преимущества распыления дисками: однородность распыла, возможность распыления грубых суспензий, вязких растворов и текучих паст, большая мощность одного распылителя.
В зависимости от технологических требований сушку проводят при прямотоке, противотоке и смешанном токе материала и теплоносителя.
Большинство распылительных сушилок работает при прямотоке, обеспечивающем интенсивный режим, поскольку возможно использование высокотемпературного теплоносителя даже при сушке термочувствительных продуктов. В этом случае тепловой к. п. д. сушилки наибольший.
Противоток применяют редко, например при совмещении сушки с прокалкой. В этом случае теплоноситель покидает сушилку с высокой температурой, и тепловой к. п. д. невелик вследствие больших потерь теплоты с отходящими газами.