10.1. Сушка песка

Свойства песка позволяют интенсифицировать процесс путём нагрева сушильного агента до высоких температур. Однако с повышение температуры в нагревательном устройстве возрастают тепловые потери. Поэтому ускорение этого процесса обеспечивают максимально возможным увеличением поверхности контакта частиц песка и сушильного агента. Этот способ реализуется при сушке в так называемом «кипящем слое» (рис. 10.1.).

Рис. 10.1. Установка для сушки формовочного песка в кипящем слое.

1 – канал для удаления просыпи; 2 – жёлоб для сухого песка; 3 – «сливное» отверстие; 4 – пористая перегородка; 5 – сушильная камера; 6 – выход газов в систему очистки; 7 – входной трубопровод; 8 – топка; 9 – горелка; 10 – регулятор коэффициента расхода воздуха; 11 – вентилятор; 12 – газопровод.

К горелке -9 подаётся газ по газопроводу -12 и воздух от вентилятора -11. Продукты горения разбавляются в топке -8 воздухом, который подаётся от дутьевого вентилятора через сопла, расположенные ниже горелки. Смесь продуктов горения и воздуха поднимается вверх и проходит через пористую перегородку -4 в сушильную камеру -5. Сырой песок попадает в эту камеру по трубопроводу -7. Равномерность и непрерывность подачи песка обеспечивается питателем, не показанным на рисунке. Регулируя скорость потока воздуха, добиваются такого состояния песковоздушной смеси, когда сила тяжести каждой песчинки уравновешивается силой трения газа о её поверхность. В этом случае песчинки витают в объёме сушильной камеры подобно молекулам жидкости. Поэтому такое состояние сыпучего материала называют также псевдоожиженным. Продолжительность сушки песка в кипящем слое значительно меньше, чем в обычных сушилах. Сухой песок вытекает из камеры через отверстие -3 и по жёлобу -2 направляется на охлаждение. Для удаления песка, просыпавшегося через перегородку -4, открывают заглушку канала -1.

Режим работы установки и в, частности её, производительность можно регулировать в широких пределах путём изменения производительности питателя, расхода газа и воздуха, подаваемого в горелку и непосредственно в топку.

10.2. Сушка литейных форм

Конструкция сушил для литейных форм зависит от размеров полуформ. Самые крупные полуформы сушат в ямных сушилах, расположенных ниже уровня пола в цехе (рис. 10.2.). Полуформы -1 загружают в рабочее пространство сушила при снятом своде -2. Из топки -2, расположенной рядом с рабочим пространством, продукты горения попадают в канал -3, где они разбавляются воздухом из трубопровода -4 до необходимой температуры. Частично охладившиеся газы удаляются через борова -6 и 7. Струя воздуха, создаёт в канале -3 разряжение, поэтому часть охладившихся газов возвращается в канал -3. Целесообразность частичной рециркуляции газов в камерных сушилах периодического действия объясняется тем, что для ускорения процесса сушки необходимо обеспечить высокую скорость движения сушильного реагента по поверхности высушиваемого материала. Однако при высокой скорости вынужденного движения газы передают материалу лишь небольшую часть своего тепла. Также незначительным оказывается повышение влажности газов в результате перехода в них влаги материала. Иными словами при однократном контакте с высушиваемым материалом потенциал сушильного агента расходуется далеко не полностью, и термический КПД сушила оказывается неприемлемо низким. Частичная рециркуляция газов направлена на устранение этих недостатков.

Тепловой режим работы сушила регулируют изменением расхода газа, воздуха и продолжительностью сушки.

Рис. 10.3. Ямное сушило для крупных полуформ.

1–рабочее пространство; 2 – съёмный свод; 3 – вертикальный канал; 5 – топка;

Литейные формы меньших размеров сушат в камерных газовых сушилах (рис. 10.4.). Полуформу помещают внутрь печи на опорную решётку и накрывают крышкой. В инжекционном смесителе -1 газ смешивается с воздухом и, выходя из отверстий, расположенных в верхней части коллектора, -2 сгорает. Под действием геометрического давления газы поднимаются вверх, омывают полуформу и выходят в вентиляционные отверстия - 6 в крышке. Особенностями конструкции являются её простота и низкий КПД, связанный с отсутствием рециркуляции газов.

Рис. 10.4. Камерное газовое сушило

1 –инжекционный смеситель; 2 -коллектор; 3 – опорная решётка; 4 – камера сушила; 5 – теплоизоляция камеры; 6 – вентиляционные отверстия.