книги из ГПНТБ / Жуков Д.В. Основы теории и техника сушки теплоизоляционных изделий

ветвях циркуляционных газопроводов камер тепловой обработки минераловатных изделий и сушилок для ле­ соматериалов. В этих установках циркулируют значи­ тельные массы теплоносителя с малым содержанием углекислоты, поэтому обеспечивается полнота горения газа. В горелочных устройствах такого типа (рис. 112) циркулирующий теплоноситель (воздух для горения) поступает через отверстия, расположенные по радиусу конуса с определенным шагом вдоль образующей конуса, а газ вводится через отверстие на конце газовой горелки. Интенсификация горения достигается дроблением обще­ го факела, образующегося на конце трубки, на ряд ради­ альных факелов, что увеличивает поверхность фронта горения. Высокая турбулентность газовых и воздушных потоков обеспечивает короткие факелы и полноту горе­ ния без сажеобразования и химического недожога. При таком способе топочные устройства отсутствуют, что упрощает конструкцию сушилки или камеры и значитель­ но снижает гидравлическое сопротивление циркуляцион­ ного тракта.

4.Вентиляторы и дымососы

Всушилках и камерах тепловой обработки для пода­ чи и отсоса теплоносителя применяют центробежные вентиляторы и дымососы. Центробежные вентиляторы

меняют для топочных устройств при сжигании мазута. Дымососы используют для подачи теплоносителя темпе­ ратурой выше 200° С. Заводы серийно выпускают венти­ ляторы и дымососы различных марок, характеристика которых приведена в справочниках. На рис. 113—114 показаны лишь аэродинамические характеристики уста­ новок, отвечающих условиям работы при сушке тепло­ изоляционных изделий.

Вентилятор или дымосос выбирают при помощи этих

по.данным материального и теплового балансов сушил­ ки для летних условий, и Н — общему сопротивлению всей системы, включающему как сопротивление трубо­ проводов, так и сопротивление всех подключаемых к га­ зовому тракту устройств:

20)

202

Рис. 114. Аэродинамические характеристики центробежного вентилятора серии Ц9-55

а —№10; б —№12

Сечение подводящих п отводящих газопроводов сушилок опре­ деляют по формуле

задаваться очень большим числом контрольных показа­ телей (температура, давление, разрежение, влажность), надо сосредоточить внимание на показателях, наиболее характерных для данной установки. При организации контроля необходимо установить порядок использования приборов для снятия их показаний, число проб и место их отбора. Все это излагают в форме производственной инструкции по контролю. Контроль отдельных видов су­ шильных установок организуют различно. В туннельных сушилках необходимо замерять температуру в топке,

вцентральном нагнетательном (подающем теплоноси­ тель) канале, в центральном вытяжном канале; давле­ ние в центральном нагнетательном канале; разрежение

вцентральном вытяжном канале.

Следует иметь в виду, что количество подаваемого в сушилки тепла определяется не только температурой, но и количеством теплоносителя. Последнее зависит от давления в нагнетательном канале п разрежения в вы­ тяжном, поэтому запись давления и разрежения в этих каналах является обязательной. При сжигании газа или мазута подлежит замерам также давление в трубо­ проводе, подводящем топливо и воздух для горения. Из чисто технологических показателей процесса сушки кон­ тролируют начальную п конечную влажность изделий и записывают порядок загрузки вагонеток в туннели согласно установленному графику.

Если сушка является завершающей операцией в тех­ нологическом потоке, то замеряют и физико-механиче­ ские показатели изделий согласно установленным нор­ мам. В камерах тепловой обработки минераловатных изделий замеряют температуру теплоносителя, подавае­

205

мого в камеру, рециркулируемого и выбрасываемого в атмосферу. Давление — разрежение замеряют на по­ дающих и отсасывающих газопроводах. Из технологи­ ческих показателей контролируют конечную влажность, степень поликонденсации связующего, объемный вес и другие .показатели, установленные ГОСТами. Работу автоклавов при использовании их для совмещенного ме­ тода запаривания и сушки изделий контролируют сог­ ласно разработанному проекту измерительной аппара­ туры и автоматики. Примерный список контрольно-изме­ рительной аппаратуры и приборов приведен в табл. 20.

206

ников тепла.

Выбор типа сушилки. Основанием для расчета су­ шилки является обычно проектное задание или исход­ ные данные для проектирования, в которых указывают­ ся вид изделий, их свойства и характеристика, произво­ дительность цеха или завода, вид теплоносителя и то­ плива, место сушилки в производственном потоке и рай­ он установки. Иногда указывают и параметры режима сушки. Современный тип сушилки и параметры режима сушки должны обеспечивать поточность производства с применением механизированной загрузки и выгрузки изделий, наименьшую продолжительность процесса суш­ ки и оправданные энергетические затраты.

При сушке штучных теплоизоляционных изделий — плит, скорлуп, кирпича — этим требованиям в зависи­ мости от сушильных свойств изделий удовлетворяют туннельные сушилки, работающие по прямоточной, противоточной или смешанной схеме. В случае ограничен­ ной производительности цехов (до 10 тыс. м3/год) или при блокировке сушилок с формующими или прессовы­ ми агрегатами могут быть приняты зонные сушилки с использованием смешанных схем движения теплоноси­ теля. При сушке и тепловой обработке высокопористых минераловатных изделий и конвейерном их производстве наиболее целесообразно применять миогозонные конвей­ ерные установки с продувкой теплоносителя через слой материала. При сушке в среде перегретого пара и под давлением единственно возможными конструкциями яв­ ляются автоклавы, а без давления — полупериодические сушилки.

Параметры режима сушки изделий устанавливают экспериментально, расчетным путем или принимают из производственного опыта. Выше установлены парамет­ ры режима сушки основных видов теплоизоляционных

207

изделий, производимых промышленностью СССР, кото­ рые и следует принимать при проектировании новых су­ шилок или при реконструкции действующих.

Определение размеров сушилки. Практика сушки теплоизоляционных материалов н экспериментальные исследования показывают, что длина туннельных суши­ лок более 30 м не является целесообразной как с точки зрения протекания процессов тепло-, влагообмена и гид­ родинамики, так и с точки зрения их обслуживания.

Размеры вагонетки или контейнера выбирают по размерам высушиваемых изделий и возможности их ме­ ханизированной загрузки. Обычно высота их 1,6—1,8, ширина 1—1,2 и длина 1,5—1,8 м. Размеры туннелей по ширине и высоте принимают с таким расчетом, чтобы зазор между габаритными размерами по ширине п вы­ соте вагонетки, стенками и потолком туннелей не пре­ вышал 50 мм. Исходя из этих соображений рассчитаем

-число туннелей, необходимых для обеспечения заданной производительности цеха V м3 изделий. При трехсмен­ ной работе цеха ресурс времени в году принимается равным 7200 ч, тогда производительность туннелей в 1 ч составит:

Приняв длину туннелей LT, а длину вагонетки /в, имеем в каждом туннеле вагонеток

Объем изделий, загруженных на вагонетки, Ув, тогда емкость одного туннеля по материалу

Б

где т — продолжительность сушки изделий в ч.

При сушке и тепловой обработке плитных минерало­ ватных изделий на синтетических связующих в конвейер­ ных установках с использованием продувки теплоноси­ теля через слой материала ширима камеры В обычно

208

бывает заданной и принимают её равной 2,1 м. Длину установки L определяют из соотношения

Число установок подсчитывают аналогично указан­ ному выше, исходя из годовой мощности цеха (завода).

Количество влаги, удаляемой при сушке изделий. При сушке материала изменяются его вес, влажность и тем­ пература. Количество влаги, испаренной в сушилке, со­ ставит по абсолютной влажности:

Расход воздуха (теплоносителя) на сушку. В про­ мышленности теплоизоляционных изделий наиболее рас­ пространенным сушильным агентом является смесь воз­ духа и топочных газов от сжигания какого-либо топли­ ва. Воздух, подогретый в огневых или паровых калори­ ферах, применяют редко.

По физическим характеристикам — плотности и теп­ лоемкости — теплоноситель и воздух отличаются незна­ чительно и то лишь при высоком содержании в теплоно­ сителе СОг. Таким образом, для процесса сушки состав сушильного агента существенного значения не имеет, поэтому при проведении расчетов физические характе­ ристики воздуха и теплоносителя принимают одинако­ выми.

Воздух как сушильный агент имеет следующие Ха­ рактеристики: влагосодержание d, г/кг, энтальпия /, ккал/кг, относительная влажность ср, %, температура сухого термометра tc,° С, температура мокрого термо­

209

Если теплоносителем является воздух, влагосодер­ жание которого при проходе через воздухонагреватель не меняется, т. е. d0— du то1*V

Расход тепла на сушку. В теоретическом процессе, т. е. когда все подводимое тепло идет только на испаре­ ние влаги, а потери тепла отсутствуют, балансовое урав­ нение имеет вид:

где Q — расход тепла в процессе сушки в ккал/ч\ / 0 — начальная эн­ тальпия воздуха в ккал1кг\ ■вч — начальная температура влаги в ма­ териале в ккал/кг; / 2 — энтальпия подогретого воздуха в ккал/кг.

210