2. Види сушарок, їх основні конструктивні елементи та пожежна безпека.

Процес сушки здійснюється в спеціальних пристроях – сушарках. Існують різні типи сушарок, які відрізняються за такими ознаками:

• способом підведення тепла,

• конструкцією,

• способом організації процесу,

• величини тиску і інших параметрів,

• транспортними засобами.

За способом підведення тепла сушарки бувають

• конвективні (відбувається безпосередній контакт матеріалу з теплоносієм)

• контактні (тепло від теплоносія до матеріалу, який висушується, передається через розділяючу стінку),

• терморадіаційні (тепло передається матеріалу інфрачервоними променями. Тут застосовують лампові (рефлекторні), панельні та трубчаті випромінювачі. Лампові випромінювачі сушать інфрачервоними променями. В сучасних технологіях частіше застосовують темні панельні випромінювачі),

• діелектричні (індукційні) (матеріал нагрівається в потоці струмів високої частоти), її суть полягає в тому, що електричний струм, проходячи обмотку, викликає індукційні (вихрові) струми, які створюють тепло в металевих масах. Індукційні струми дуже швидко віддають тепло виробу, тому цей спосіб за швидкістю нагрівання і висушування випереджає всі інші. Але він обмежено використовується (тільки для сталі),

• сублімаційні,

• комбіновані (радіаційно-конвективні; паровисокочастотні; з декількома тепловими процесами, наприклад, сушка і охолодження тощо).

За конструкцією розрізняють камерні, тунельні, шахтні, стрічкові (одно- і багатострічкові, поличкові і петлеві), барабанні, валкові сушарки, сушарки з „киплячим„ шаром.

За способом організації процесу – періодичні і неперервні.

За величиною тиску, що використовується – атмосферні і вакуумні.

За транспортним пристроєм (візки, вагонетки, конвейєри). Конструктивно сушарки виконують відкритими, напівзакритими, закритими і герметизованими.

Сушильна камера може мати різний об’єм, різну конфігурацію, бути повністю закритою чи відкритою. Підігрівачі розташовують поза камерою чи всередині її. При необхідності створення мяких режимів роботи (отримання матеріалів високої якості чи для економії тепла сушарки можуть працювати з рециркуляцією: нагріте повітря не викидається в атмосферу, а вентилятором частково чи повністю знов отрапляють в сушильну камеру.

Сушильні установки розташовують в окремих будівлях (приміщеннях) чи в самостійних цехах. Сушарки у вигляді одної чи декількох сушильних камер частіше за все є складовою частиною технологічних потоків і розташовуються у загальних цехах.

2.1.Конвективні сушарки

В технологічних процесах виробництв вони найбільш розповсюджені.

В камерах конвективних сушарок матеріал, який висушується, знаходиться в нерухомому чи рухомому щільному шарі (тунельні, камерні, стрічкові та інші сушарки), абу у завислому і напівзавислому стані (барабанні, шахтні сушарки, труби–сушарки, сушарки з киплячим шаром). В конвективних сушарках сушка здійснюється шляхом безпосереднього контакту матеріалу, який висушується з сушильним агентом (теплоносієм). В якості теплоносія використовується нагріте повітря, паливні гази і суміші з повітрям, інертні гази, перегріті водяна пара. Недолік конвективного способу сушки – порівняно невелика інтенсивність процесу. Пояснюється це тим, що при сушінні в глибині матеріалу температура матеріалу менша, ніж на поверхні, тобто в період перепаду температур має від’ємне значення і гальмує рух вологи до поверхні.

Пожежна небезпека конвективних сушарок зумовлена перш за все наявністю горючого середовища і можливістю утворення вибухонебезпечних пароповітряних концентрацій при порушенні нормального режиму експлуатації. Концентрація пари розчинника в сушильній камері збільшується у таких випадках:

• при збільшенні інтенсивності випаровування (через перевантаження камери, через подачу на сушку матеріалів з більш розвинутою поверхнею випаровування чи з підвищеним вмістом чи з підвищеним вмістом розчинника);

• при зупинці вентилятора (чи зменшенні його продуктивності через збільшення опір лінії);

• при роботі сушили з більшим коефіцієнтом рециркуляції;

• при підвищенні температури в сушарці (через інтенсифікацію роботи калорифера).

Кількість горючої рідини, яка випаровується з поверхні матеріалу можна визначити з рівняння матеріального балансу сушки:

де – кількість рідини, що вилучається з матеріалу при сушці; G_{1 -}кількість матеріалу, що надходить в сушарку; G₁ - кількість матеріалу, що виходить з сушарки.

Якщо врахувати, що кількість абсолютно сухої речовини в матеріалі не змінюється , можна скласти рівняння матеріального балансу за сухою речовиною: ,

Де W₁ – вологість матеріалу при вході в сушарку; W₂– вологість матеріалу при виході в сушарки.

З попередньої формули випливає, що і

З метою пожежної профілактики при сушінні подрібнених матеріалів необхідно:

• Виключити можливість відкладень пилу в повітроводах, на стінах камер, в калориферах;

• Регулярно здійснювати очищення від пилу камер, обладнання, приміщень;

• Детально очищати від пилу відпрацьоване повітря з допомогою циклонів, фільтрів, пінних камер, скруберів;

• Захищати сушильні камери запобіжними вибуховими клапанами.