Конвективные сушилки
Типовые конструкции сушилок
Применяемые в химической промышленности типы сушилок можно классифицировать по технологическим признакам: давлению (атмосферные, вакуумные), периодичности процесса, способу подвода тепла (конвективные, контактные, радиационные, с нагревом токами высокой частоты), по роду сушильного агента (воздушные, газовые, сушилки на перегретом паре), направлениям движения материала и сушильного агента (прямоточные и противоточные), способу обслуживания, схеме циркуляции сушильного агента, тепловой схеме и т.д.
Выбор типа сушилки зависит от химических свойств материала. Так, при сушке материалов с органическими растворителями используют герметичные аппараты и сушку обычно проводят под вакуумом; при сушке окисляющихся материалов применяют продувку инертными газами; при сушке жидких суспензий используют распыливание материала Конструкции сушилок весьма разнообразны и выбор их определяется технологическими особенностями производства
Камерные сушилки
Камерные сушилки
В таких аппаратах сушка производится периодически при атмосферном давлении. Сушилки имеют одну или несколько прямоугольных камер, в которых материал, находящийся на вагонетках или полках, сушится в неподвижном состоянии. Камеры загружают и выгружают через дверь, причем вагонетки перемещают вручную или при помощи лебедок.
Камерные сушилки обладают существенными недостатками, к числу которых относятся: 1) большая продолжительность сушки, т.к. слой высушиваемого материала неподвижен; 2) неравномерность сушки; 3) потери тепла при загрузке и выгрузке камер; 4) трудные и негигиеничные условия обслуживания и контроля процесса; 5) сравнительно большой расход энергии из-за недостаточной полноты использования тепла сушильного агента (особенно в конечный период сушки).
Разновидностью камерных сушилок является шкафная воздушно-циркуляционная сушилка (рисунок 147), работающая с промежуточным подогревом и рециркуляцией части воздуха. Нагретый в воздухоподогревателе 7 воздух подается вентилятором 6 в нижнюю часть камеры 3 сушилки и проходит в горизонтальном направлении (слева направо) между противнями с высушиваемым материалом, установленными на вагонетках 1. Затем воздух проходит в воздухонагреватель 4 и движется через среднюю часть камеры в противоположном на- правлении (справа налево). В третий раз воздух нагревается в воздухонагревателе 4, после чего проходит направо через верхнюю часть камеры и удаляется из сушилки. Таким образом, воздух в сушилке движется зигзагообразно через три зоны, дважды нагреваясь и дважды меняя направление своего движения в камере. Часть отработанного воздуха возвращают в сушилку, регулируя его количество при помощи шибера 11.
1 - вагонетки; 2 - сушильная камера; 3 - корпус; 4, 7 - воздухоподогреватели; 5 - воздуховод; 6 - вентилятор; 8 - сетка; 9 - вход воздуха; 10 - выход воздуха; 11 - шибер.
Рисунок 147 - Шкафная воздушно-циркуляционная сушилка.
Работа по такой схеме улучшает использование тепла воздуха. Однако, сушилке описанной конструкции присущи все другие недостатки камерных сушилок, связанные с периодичностью их действия, ручным обслуживанием и сушкой материала в неподвижном слое.
Ленточные сушилки
Ленточные сушилки
Основной частью ленточной сушилки (рисунок. 2) является горизонтальная бесконечная лента 1, которая движется в камере 2. Материал поступает с одного конца ленты и сбрасывается в высушенном виде с другого ее конца. Лента натянута между ведущей звездочкой 4 и ведомой звездочкой 5, служащей для натяжения ленты. Ленты изготовляют сплошными (из ткани) или сетчатыми (из металлической сетки).
Сушилка обычно разделяется на несколько зон (в данной сушилке их три), в каждой из которых установлен вентилятор для создания циркуляции воздуха. В сушилках со сплошной лентой нагретый воздух движется над слоем материала, противотоком его движения. В сушилках с сетчатой лентой воздух проходит перпендикулярно плоскости ленты - вверх или вниз. При такой поперечной продувке слой материала лучше разрыхляется, что ускоряет его сушку.
В одноленточных сушилках слой материала на ленте высыхает неравномерно: часть материала, обращенная к ленте (при движении сушильного агента вдоль слоя материала), остается более влажной. Поэтому часто применяют многоленточные сушилки, в которых материал пересыпается с одной ленты на другую. Благодаря многократному пересыпанию материала он лучше омывается воздухом, при этом ускоряется процесс сушки и уменьшается расход тепла по сравнению с его расходом в одноленточных сушилках.
1 - бесконечная (конвейерная) лента; 2 - камера; 3-циркуляционный вентилятор; 4, 5 - звездочки; 6, 7 - вентиляторы.
Рисунок 148 - Ленточная сушилка.
1 - питатель; 2 - бесконечная сетчатая лента; 3 - валки; 4 - молоток; 5 - разгрузочный шнек; 6 - вентиляторы.
Рисунок 149 - Петлевая сушилка.
Петлевые сушилки
Петлевые сушилки
В петлевых сушилках (рисунок 149) производится сушка пастообразных материалов в движущемся тонком слое. Материал при помощи питателя 1 подается на бесконечную сетчатую ленту 2, вдавливается в ее ячейки, проходя через обогреваемые паром валки 3, после чего поступает на сушку в камеру сушилки, где движущаяся сетка образует ряд петель. Высушенный материал сбрасывается при помощи молотков 4, ударяющих по сетке, и падает в разгрузочный шнек 5. Циркуляция воздуха производится вентиляторами 6, расположенными по обеим сторонам камеры. В сушилке имеется несколько зон. Она работает с промежуточным подогревом воздуха в воздухоподогревателях, расположенных в камере, и частичным возвратом воздуха в зоны.
В петлевых сушилках достигается интенсивная сушка по следующим причинам: 1) поверхность испарения влаги значительна, т.к. сетка с высушиваемым материалом равномерно омывается воздухом с двух сторон; 2) сушка происходит в сравнительно тонком слое; 3) материал дополнительно подогревается стенками металлической сетки; 4) по мере усадки и растрескивания материала в ячейках сетки создаются дополнительные поверхности испарения.
Барабанные сушилки
Барабанные сушилки
Наиболее широкое распространение получили барабанные сушилки (рисунок 150) отличающиеся высокой производительностью. В качестве сушильного агента в них используют воздух и дымовые газы. В этих аппаратах сушке подвергают соли, топливо, пасты; их используют в производствах соды, удобрений, ядохимикатов.
1 - барабан; 2 - разгрузочная камера; 3 - опорная станция; 4 - привод; 5 - зубчатый венец; 6 - упорная станция; 7 - уплотнение; 8 - загрузочная камера; 9 - бандаж; 10 - кожух.
Рисунок 150 - Барабанная сушилка.
Сушилка представляет собой цилиндрический барабан 1, к которому крепятся бандажи 9, опирающиеся на опорные и опорно-упорные ролики 6. Вращение барабану передается от электродвигателя через редуктор 4 и зубчатый венец 5, закрытый кожухом 10. Мощность двигателя от 1 до 40 кВт. Частота вращения барабана 1 - 8 об/мин. Размеры корпусов сушилки нормализованы. Так, по нормали машиностроения МН 2106-61 установлены следующие диаметры барабанов: 1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,2; 2,5; 2,8; 3,2 м. Длина барабана зависит от диаметра и составляет 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 22 м. Обычное отношение длины L барабана к диаметруD должно быть
, (11.1)
Высушиваемый материал подается в приемную камеру 8 и поступает на приемно-винтовую насадку, а с нее - на основную насадку. Лопасти насадки поднимают и сбрасывают материал при вращении барабана. Барабан установлен под углом к горизонту до 6о; высушиваемый продукт передвигается к выгрузочной камере 2 и при этом продувается сушильным агентом. Между вращающимся барабаном и неподвижной камерой установлено уплотнительное устройство 7. Выбор типа насадки зависит от материала. Для крупных кусков и налипающего материала применяют лопастную систему насадки, для сыпучих материалов - распределительную, для пылеобразующих материалов - перевалочную с закрытыми ячейками. Барабан заполняют материалом обычно до 20%. Коэффициент заполнения барабана, т.е. отношение площади сечения барабана, заполненного материалом, к площади поперечного сечения барабана
, (11.2)
Обычно и зависит от типа насадки и вида высушиваемого материала.
1 - решетка; 2, 3 - патрубок; 4 - бункер; 5 - вибратор; 6 - выгрузочный патрубок.
Рисунок 151 - Сушилка с кипящим слоем.
Сушилка с кипящим слоем
Сушилка с кипящим слоем
В сушилках с кипящим слоем обычно сушат продукты с размерами зерен от 0,1 до 5,0 мм. Эти аппараты отличаются высокой надежностью, сокращением времени сушки за счет усиленного перемешивания материала в сушильной камере.
Такие сушилки используют для сушки сульфата аммония, хлористого калия, винифлекса и целого ряда сыпучих и даже пастообразных материалов. Сушилки просты по конструкции (рисунок 151). Материал через бункер 4 подается на наклонную решетку 1, которая может получать колебания от вибратора 5. На сетке происходит псевдоожижение материала воздухом, поступающим снизу. Отработанный воздух проходит две параллельные щели в верхней части камеры и отводится через патрубок 3, а материал выгружается через патрубок 2 и частично через патрубок 6. В промышленности используют сушилки с несколькими камерами.
Рисунок 152 - Многокамерная сушилка с последовательным передвижением материала
Многокамерная сушилка с последовательным передвижением материала
Многокамерная сушилка с последовательным передвижением материала разделена на секции вертикальными перегородками (рисунок 152). Материал находится над опорной решеткой в состоянии псевдоожижения, которое создается пронизывающим его теплоносителем. Теплоноситель подается в каждую секцию, а материал последовательно проходит все секции. Такие сушилки целесообразно применять при сушке материалов, содержащих внутреннюю влагу, когда требуется длительное время сушки, а также при сушке материалов, чувствительных к нагреву, т.к. в этих сушилках имеется возможность изменять температуру теплоносителя по зонам. Последняя зона может быть использована для охлаждения высушенного продукта в токе холодного воздуха.
Многокамерную сушилку со ступенчатым противоточным движением материала и газа
Многокамерную сушилку со ступенчатым противоточным движением материала и газа (рисунок 153) целесообразно применять при необходимости глубокого высушивания материалов, содержащих внутреннюю влагу, но не чувствительных к нагреву.
Рисунок 153 - Многокамерная сушилка со ступенчатым противоточным движением материала
Переток материала из камеры в камеру, с решетки на решетку затруднен тем, что в переточных трубах любой конфигурации прекращается псевдоожижение материала. Это можно устранить, снабдив перетоки индивидуальной аэрацией. Возможно механическое передвижение материала по схеме. Однако, такое передвижение удорожает конструкцию сушилки.
Перспективным оказывается применение “провальных решеток”, разделяющих камеры, т.е. решеток с отверстиями без специальных переточных устройств. Они обеспечивают самоустанавливающееся чередование “продува” газа и просыпания материала через каждое отверстие. Такое чередование обусловлено, по-видимому, снижением уровня слоя над отверстием при просыпании материала и передвижением к данному отверстию соседних слоев материала под действием разности “псевдогидростатических” давлений при продуве газа. Высота слоя материала на решетке устанавливается в зависимости от сечения отверстий и скорости газа.
Сушилки с кипящим слоем до недавнего времени применялись только для высушивания сыпучих материалов с размерами кусочков от 0,1 до 5 мм. В последнее время разработанны и успешно применяются сушилки с кипящим слоем для высушивания комкующихся и пастообразных материалов, а также для обезвоживания растворов, расплавов, суспензий. Таким образом, они становятся наиболее универсальными сушилками.
Аэрофонтанная сушилка
Аэрофонтанная сушилка представляет собой камеру конической формы. Влажный материал поступает из бункера через питатель и переносится газом-теплоносителем в камеру сушилки. Следствием конусности является интенсивная циркуляция материала в камере. Материал поднимается, фонтанирует в центральной части камеры сушилки и опускается в ее периферийной части.
Если частицы высушиваемого материала близки по размерам и плотности, то высушенные частицы как более легкие уносятся газом из сушилки и улавливаются, например, в циклоне. Для таких материалов в условиях их большой начальной влажности аэрофонтанные сушилки могут оказаться рентабельнее сушилок кипящего слоя, т.к. они проще и дешевле.
1 - камера; 2 - перегородки; 3 - решетка; 4 - газовые коллекторы; 5 - слой; 6 - порог.
Рисунок 154 -Горизонтальная непрерывнодействующая секционированная сушилка.
Интенсивное движение частиц в псевдоожиженном слое приводит к обратному перемешиванию твердой фазы. Поэтому во всем слое без перегородок температура практически одинакова и равна температуре выгружаемого продукта. При наличии перегородок обратное перемешивание отмечается лишь в пределах одной секции и движение частиц приближается к поршневому режиму. Поэтому падение температуры в слое и движущая сила больше, а тепло- и массообмен интенсивнее. Кроме того, как уже отмечалось выше, равномерность обработки материала повышается.
Самое простое - горизонтальное секционирование с расположением камер, разделенных перегородками, на одном уровне.
Сушилка системы Turbo-Flo (рисунок 154) представляет собой прямоугольный аппарат, разделенный вертикальными перегородками на ряд камер. В одних идет основной процесс сушки, в других материал досушивается за счет аккумулированного тепла и затем охлаждается. Под сушильными камерами сжигают природный газ, продукты сгорания которого в смеси с воздухом проходят через решетку в слой материала. Первая секция получает самую горячую смесь, в последующую смесь поступает с более низкой температурой. В камеры охлаждения подают холодный воздух. Для улавливания мелких частиц из уходящих газов, используют циклон, помещенный в свободном пространстве камеры. Аппарат можно применять для сушки, обжига и в качестве реактора.
Горизонтальная непрерывнодействующая сушилка имеет сушильную камеру 1, разделенную вертикальными перегородками 2. Под перфорированной решеткой 3 находятся самостоятельные газовые коллекторы 4. Материал вводят в камеру 1 и сквозь щели, образуемые перегородками 2 и решеткой 3, разгружают через порог 6 последней секции. Отработанный теплоноситель частично рециркулирует. В каждую газовую камеру, если это необходимо, можно подавать теплоноситель различной температуры.
В Ивановском химико-технологическом институте (ИХТИ) Кисельниковым с сотрудниками создано несколько конструкций безуносных комбинированных сушилок. В отдельных ступенях этих сушилок обеспечиваются разные тепловые и гидродинамические условия, выбираемые в соответствии со свойствами высушиваемых материалов (термолабильность, размеры частиц, форма связи влаги с материалом, начальная и конечная влажность и т.д.). Отличительной чертой этих сушилок является то, что в ходе сушильного процесса обеспечивается очистка воздуха, выходящего из последней ступени, за счет контакта пыли с загружаемым влажным материалом. Необходимое время пребывания обрабатываемого продукта достигается в аппарате с псевдоожиженным слоем, что позволяет осуществить глубокую сушку материалов, содержащих связанную влагу.
1-питатель влажного материала; 2- циклон; 3 - пневмопитатель подсушенного материала; 4 - пневмотруба; 5-аппарат с кипящим слоем.
Рисунок 155 -Сушилка “Циклон- кипящий слой”.
Для обезвоживания целого ряда материалов успешно применяется в промышленности комбинированная сушилка типа “циклон-кипящий слой” (рисунок 155). Влажный материал подается через верхний пневмопитатель 1 отработанным сушильным агентом в циклон 2, где происходит подсушка и смешивание влажного материала с сухими частицами уноса. Это препятствует его слипанию и комкованию. Материал приобретает сыпучесть и поступает в нижний пневмопитатель 3 с некоторым количеством отработанного сушильного агента. Степень рециркуляции можно регулировать изменением размера сопла нижнего пневмопитателя. Остальное количество сушильного агента, охлажденного влажным материалом, выбрасывается в атмосферу. Нижний пневмопитатель подает подсушенный материал в пневмотрубу 4, которая служит второй ступенью установки и также предназначена для удаления влаги с поверхности частиц. Из пневмотрубы материал подается в сушилку с закрученным кипящим слоем. Закручивание создается за счет тангенциального ввода материала и специальной конструкции газораспределительной решетки. Досушка продукта до заданной конечной влажности обеспечивается благодаря регулируемому времени пребывания в результате создания определенной высоты кипящего слоя.
Такие сушилки хорошо зарекомендовали себя в промышленной практике. Так, например, производительность одного аппарата с площадью газораспределительной решетки 0,128 м2 при обезвоживании полиметилметакрилата от начальной влажности 5% до конечной 0,1% составляет 500 кг/ч.
Сушилка вибрааэрокипящего слоя
Сушилка вибрааэрокипящего слоя
В сушилках вибрааэрокипящего слоя псевдоожиженный слой образуется как в результате продувания через опорную решетку теплоносителя, так и за счет механических вибрационных колебаний. Структура вибрааэрокипящего слоя более однородна, чем структура кипящего слоя, а истирание частиц отсутствует. В вибракипящем слое колебательное движение частиц преобладает над поступательным, поэтому частицы интенсивно движутся друг относительно друга.
В тоже время продольное перемещение вибрирующего слоя можно осуществить по принципу полного вытеснения. Это позволяет в промышленных условиях организовать перекрестный ток, причем возможны меньшие скорости газа, чем в обычном кипящем слое. Теплота может быть также подведена и контактным способом - через нагреватели, расположенные в слое.
1 - корпус; 2 - вибратор; 3 - теплообменные поверхности; 4-распре-делительная решетка.
Рисунок 156 - Сушилка кипящего слоя с виброповерхностями.
Высота слоя в вибрасушилках ограничена, обычно - менее 200 мм, поэтому создание сушилок большой производительности по испаряемой влаге затруднено.
Сушилка кипящего слоя с вибрирующими поверхностями нагрева (рисунок 156) для сушки полиолефинов. Эта сушилка имеет в 3 - 4 раза большую тепловую мощность, чем аналогичная сушилка без поверхностей нагрева. Благодаря вибрации на поверхности нагрева частицы материала не накапливаются: происходит, по-видимому, нарушение пограничного слоя, что должно привести к увеличению коэффициента теплообмена по сравнению с не вибрирующими поверхностями.
Принципиальная схема лотковой горизонтальной вибрационной сушилки с продувкой через слой материала показана на рисунке 157. Вибросушилка состоит из лотка 1, закрепленного с помощью наклонных пружин 2 на тяжелом основании 3. Возвратно поступательный характер перемещения лотка в направлении, нормальном к оси пружин, определяется наклоном пружин. Это обеспечивает заданный угол движения материала относительно поверхности лотка. Лоток вибросушилки имеет двойное дно, образующее короб для подачи теплоносителя, который через сетку поступает под слой материала и выводится в атмосферу или подается на дополнительный подогрев и рециркуляцию. Материал загружают через окно 4, а выгружают в противоположном конце установки.
1 - лоток; 2 - пружины; 3- основание; 4 - окно загрузки.
Рисунок 157 - Вибрасушилка.
Пневматическая сушилка
Пневматическая сушилка (труба-сушилка) представляет собой вертикальную трубу постоянного сечения длиной 10 - 20 м. В один конец трубы (обычно в нижнюю часть) подается влажный материал из бункера питателем. Он подхватывается горячим газом и на проходе через сушилку высушивается. Из трубы газ со взвешенными в нем частицами поступает в циклон для улавливания высушенного продукта. Исследования показали, что в циклон-аппаратах эффективно продолжается сушка. Это позволяет уменьшить длину сушилки. Из трубы должно быть удалено столько влаги, чтобы предупредить налипание материала на стенки циклона.
Скорость газа в трубе должна быть больше скорости витания (скорости осаждения частиц). Она выбирается в зависимости от размера и плотности частиц от 10 до 35 м/с. Поэтому пребывание материала в сушилке кратковременно, т.к. в трубе-сушилке газ и материал движутся в одном направлении (прямотоком), такая сушилка эффективна для удаления поверхностной влаги (первый период сушки). Вследствие кратковременности сушки допустимы повышенные температуры теплоносителя даже для термочувствительных продуктов. Простота трубы-сушилки обусловливает рентабельность сушки многих материалов.
Распылительная сушилка
Распылительная сушилка применяется для сушки пастообразных и жидких материалов. В ней высушиваемый материал распыляется в горячем газе (воздухе). Распыливание производится форсунками (механическими или пневматическими) или центробежными дисками.
При механическом распыливании раствор соли, например уксуснокислого кальция, нагнетается в форсунках под давлением от 30 до 200 атм. Размер капель при распыливании зависит от давления жидкости, диаметра выходного отверстия, вязкости жидкости и т.д., и колеблется в пределах от 20 до 100 мк. На размеры капель влияет главным образом турбулизация жидкостной струи, которая создается повышением скорости закручивания струи в форсунке. Схемы двух механических форсунок представлены на рисунке 158. На рисунок 158а приведена конструкция форсунки, предназначенной для распыливания высококонцентрированных растворов и выполненной из легированной стали. Форсунка состоит из корпуса 1, головки форсунки 2 и диска 3. Насадка сменная, позволяющая изменять диаметр выходного отверстия от 0,8 до 1,5 мм.
На рисунок .158 б представлен другой тип механической форсунки, состоящей из корпуса 1, который навинчивается на питающую головку 2 и закрепляется контргайкой 4. Раствор проходит через восемь отверстий диска 3 и три тангенциальных канала диска 5, закручивается в центральной камере диска и через отверстие в диске 6 выдавливается наружу.
а | б |
1 - корпус; 2 - питающая головка; 4 - контргайка; 3, 5, 6 - диск.
Рисунок 158 - Механические форсунки.
Механические форсунки отличаются высокой производительностью, бесшумностью работы, дают тонкий и равномерный распыл. Производительность форсунок при сушке до 600 кг/ч, хотя форсунка может распыливать до 4,5 т/ч продукта. Расход энергии на распыление от 2 до 10 кВт на тонну раствора. К недостаткам форсунок следует отнести невозможность регулирования производительности форсунки и быструю засоряемость выходных отверстий (0,5 мм). Эти форсунки не пригодны для обработки суспензий, паст, растворов, дающих осадки.
Производительность форсунки
Максимальный диаметр капель распыла
Расход мощности на распыление
Расход электроэнергии
При центробежном методе распыливания можно регулировать производительность сушилки и нетрудно ее автоматизировать. Недостатком же его является повышенная стоимость по сравнению с распыливанием при помощи сопел.
Распыление за счет центробежной силы осуществляется путем подачи раствора на быстро вращающийся диск. Под действием центробежной силы раствор движется на периферию диска и при помощи лопаток или сопел выталкивается в камеру. Скорость вращения диска составляет от 4000 до 20000 об/мин. Окружная скорость диска выбирается до 200 м/с. Распыливающие диски приводятся во вращение либо от электродвигателя, либо от паровой турбинки.
Существует много разновидностей распыливающих дисков, применяемых для различных жидкостей (гладкие, с тангенциальными лопатками, многоярусные, диски с соплами и т.д.) (рисунок .160). При сушке порошков карбида кремния распылитель состоит из двух дисков, покрытых карбидом бора и т.д.
а | б | в | г |
а) - тарельчатый открытый; б) - клапанный закрытый; в) - плоский закрытый с зубьями; г) - трехярусный с перегородками и зубьями.
Рисунок 160 - Типы распылительных дисков.
Средний диаметр капель в дисковых распылителях можно подсчитать по формуле Фрасера, Эйзенклама, Домбровского:
, (11.13)
где - весовая производительность, кг/ч; - кинематическая вязкость, м2/с; - поверхностное натяжение, кГ/м; - диаметр диска, м; x - смоченный периметр диска, равный произведению числа лопаток на их высоту, м; - скорость вращения диска, об/мин; - удельный вес раствора, кг/м3.
1 - камера; 2 - рукавные фильтры; 3- распылительный диск; 4 - вентилятор; 5 - скребки.
Рисунок 161 - Распылительная сушилка (распыл центробежным диском).
На рисунке 161 изображена схема наиболее распространенной распылительной сушилки, работающей при параллельном токе газа и частиц. Нагретый воздух поступает в верхнюю часть камеры 1. Здесь он встречается с каплями или кусочками материала, распыляемого вращающимся диском 3 или другим устройством.
Благодаря развитой поверхности соприкосновения материала с газом, сушка протекает очень быстро - на лету, и на дно сушилки падает уже полностью высушенный материал. Отсюда он скребками 5 подается в разгрузочный шнек или другое герметизированное разгрузочное устройство. Воздух, насыщенный паром, отсасывается вентилятором 4 из нижней части сушилки через рукавные фильтры 2, как на рисунке 15, или другой пылеулавливающий аппарат. Параллельный ток создает возможность применять для сушки высокую температуру газа, увеличивая скорость сушки, без перегрева высушиваемого материала.
Несмотря, однако, на большую скорость процесса (количество испарившейся воды в единицу времени с единицы поверхности материала), интенсивность работы распылительных сушилок (количество испарившейся воды в единицу времени в единице объема аппарата) невелика, поскольку на единицу объема аппарата одновременно приходится сравнительно небольшая масса материала.
При работе распылительных сушилок наблюдается большой унос высушенного материала газами, т.к. материал в процессе сушки находится в мелко распыленном состоянии. Поэтому значительная часть продукта улавливается из газа в циклонах, рукавных фильтрах, электрофильтрах.
1 - сушильная камера; 2 - механическая форсунка; 3 - ввод воздуха; 4 - фильтр; 5,10 - вентиляторы; 6 - подогреватель; 7 - циклон; 8 - топка; 9 - скребки; 11 - скруббер; 12,13 - насос.
Рисунок 162 - Распылительная сушилка (распыл механической форсункой).
Распылительные сушилки предпочтительное применение имеют в следующих случаях.
1. Материал не переносит длительного нагрева. Процесс сушки протекает очень быстро (от десятых долей до нескольких секунд) и поэтому даже чувствительные к нагреву материалы, например, пищевые продукты: молоко, яичный порошок и др., не успевают разложится при высушивании.
Рисунок 163 -Распылительная сушилка
2. Недопустимо окисление материала, например при сушке металлических порошков. Из-за кратковременного нагрева материал в процессе сушки не успевает окисляться.
3. Сушится пастообразный, залипающий материал. Сушка его на лету предотвращает залипание стенок. Распыление жидких материалов центробежным диском обуславливает разброс капель на стенки камеры. Однако, после некоторого предела повышения скорости вращения диска (4000-20000 об/мин) такое налипание прекращается. Это происходит, по-видимому, из-за очень мелкого распыления жидкости, при котором капли или не долетают до стенок, или высыхают настолько быстро, что даже долетевшие частицы не налипают.