Сушка изделий

Сушкой называется термический процесс удаления влаги из материала путем ее испарения. Сушка – это комплекс процессов, связанных с тепло – и массообменном между материалом и окружающей средой, в результате чего происходит перемещение влаги из внутренней части изделия к поверхности и ее испарение.

Скорость сушки характеризуется количеством воды, удаляемой с единицы поверхности изделия в единицу времени. Она зависит от температуры, относительной влажности, скорости движения теплоносителя и парциального давления. Безопасной считается такая скорость сушки, при которой испарение влаги не превышает 4 кг/(м²·ч).

Удаление влаги из изделия сопровождается усадкой (воздушной). Перепад влагосодержания между внешними и внутренними слоями изделия обусловливает различную их усадку, что приводит к развитию объемно-напряженного состояния и, как следствие, к разрушению структуры – растрескиванию. Вероятность появления трещин тем выше, чем больше скорость сушки и толщина изделий.

Режим сушки характеризуется температурой, относительной влажностью, скоростью перемещения теплоносителя, продолжительностью.

Для интенсификации сушки рекомендуется применение теплоносителя повышенной влажности, что сокращает градиент влажности по сечению изделия.

Сушка может быть естественной (7-20 суток) или искусственной (1-3 суток). В качестве теплоносителя используют: дымовые газы обжигательных печей, специальных топок или горячий воздух, нагреваемый в калориферах.

По режиму сушки различают сушила периодического и непрерывного действия, а по конструкции – камерные, туннельные, конвейерные и др.

Камерные сушила периодического действия предназначены для сушки кирпича-сырца и керамического камня. Все стадии сушки и выгрузка сырца повторяются в одном рабочем пространстве через определенные промежутки времени. Теплоноситель поступает в камеру через два боковых канала, а через средний канал его отводят из камеры. Камеры объединяют в блоки по 20-30 шт. и оснащают общим каналом для подвода теплоносителя и общим принудительным отбором сушильного агента. Срок сушки изделий составляет 2-3 суток.

Недостатки: потеря времени на загрузку и выгрузку (до 10%); большие потери тепла в период загрузки и выгрузки; неравномерность сушки (существует зона слабой сушки).

Туннельные сушила непрерывного действия. Туннельные противоточные сушила представляют собой длинный коридор, заполненный вагонетками, на которые уложены полки с изделиями. Они различаются схемами подвода и отвода теплоносителя. Обычно длина туннеля составляет 30-36 м, при высоте рабочего канала 1,4-1,7м и ширине 1,15-1,4м. Туннельные сушилки компонуют в блоки по 10-20 туннелей. В каждом блоке устанавливают приточный и вытяжной вентиляторы. Кроме основных каналов в сушилках для улучшения процесса сушки делают каналы для подачи в определенную зону туннеля рециркулируемого теплоносителя.

Туннельная сушилка. Схема циркуляции рециркуляции теплоносителя.

1, 2 — подводящий и отводящий коллекторы;

3, 4 — соединительные каналы;

5, 6 — шибера;

7, 8 — подводящий и отводящий каналы;

9 — вагонетка с изделиями;

10 — рабочий канал;

11 — вытяжной вентилятор;

12 — рециркуляционный вентилятор;

13 — места подвода рециркулирующего теплоносителя.

Длительность сушки изделий от 16 до 36ч., начальная температура теплоносителя 90–120°С, отработанного теплоносителя 30–35°С, относительная влажность 80 - 85 %.