21.13.3. Сушка топочными газами

По этому способу сушки в качестве сушильного агента используют либо газы, полученные сжиганием в топках топлива (твердого, жидкого или газообразного), либо отработанные газы котельных или промышленных печей. Все эти газы не должны содержать золы и сажи, которые могут загрязнять высушиваемый материал при проведении процесса сушки в конвективных сушилках. Поскольку температура топочных газов обычно существенно превышает предельно допустимую для высушиваемого материала, то для снижения их температуры топочные газы разбавляют воздухом. По своим свойствам (плотность, теплоемкость, вязкость и др.) топочные газы близки к воздуху, отличаясь большими значениями влагосодержания. Поэтому при расчетах сушилок, в которых в качестве сушильного агента применяют дымовые газы, можно использовать рассмотренную выше диаграмму Н - х.

Обычно сушку топочными газами проводят по основной схеме, реже - с циркуляцией отработанных газов. К достоинствам сушки топочными газами следует отнести большую по сравнению с воздухом влагопоглощающую способность (так как температура сушильного агента высокая), меньший расход топлива, простоту схемы установки (отсутствует специальный подогреватель).

21.13.4. Специальные виды сушки

К специальным видам сушки, как указывалось ранее, относятся радиационная, диэлектрическая и сублимационная.

Радиационная сушка (рис. 21-29). Основное достоинство такой сушки (инфракрасными лучами) по сравнению с конвективной и контактной - это возможность получения больших тепловых потоков. Например, при температуре излучения 600 °С (873 К) тепловой поток составляет ≈ 22,5 , в то время как при температуре газов 600 °С и скорости ≈ 2 плотность теплового потока не превышает 8,0 . Однако большой тепловой поток вызывает возникновение больших температурных градиентов в материале, что не всегда допустимо. Радиационную сушку используют в основном для тонких материалов, покрытий, пленок и т.д.

Рис. 21-29. Ламповая радиационная сушилка:

1- бункер; 2 – наклонный вибротранспортер; 3 – корпус; 4 – вибраторы; 5 - лампы

Рис. 21-30. Высокочастотная диэлектрическая сушилка

1 - пластины конденсаторов; 2- транспортер

Рис. 21-31. Сублимационная сушилка:

1 – сушильная камера (сублиматор); 2 - пустотелая плита; 3 - противень с высушиваемым материалом; 4 - конденсатор-вымораживатель.

Диэлектрическая (высокочастотная) сушка (рис. 21-30). Ее применяют для высушивания толстослойных материалов, когда необходимо регулировать температуру и влажность не только на поверхности, но и в глубине материала. Таким способом можно, в частности, сушить пластические массы и другие материалы, обладающие диэлектрическими свойствами .

Под действием электрического поля высокой частоты ионы и электроны в материале (в котором обычно имеется некоторое количество электролита, например раствора солей) меняют направление движения синхронно с изменением знака заряда пластин конденсаторов; дипольные молекулы приобретают вращательное движение, а неполярные молекулы поляризуются в результате смещения их зарядов. Эти процессы, сопровождаемые трением, приводят к выделению теплоты и нагреванию высушиваемого материала.

Сублимационная (молекулярная) сушка. Это сушка материалов в замороженном состоянии, при которой находящаяся в них в виде льда влага переходит в пар, минуя жидкое состояние. Обычно ее проводят в глубоком вакууме (остаточное давление 136-13,6 Па) и соответственно при низких температурах (рис. 21-31). Применение этого дорогостоящего способа сушки целесообразно лишь в тех случаях, когда к высушенному продукту предъявляют высокие требования в отношении неизменности его свойств при длительном хранении. В настоящее время путем сублимации сушат главным образом ценные продукты (пенициллин, плазму крови, высококачественные пищевые продукты).