Сушильные установки в производстве строительных материалов и изделий

Сушкой называется процесс удаления влаги из материалов путём её испарения с последующим удалением образовавшихся паров в окружающую среду.

Условие протекания сушки

Р_М > Р_ОС ,

т.е. парциальное давление паров у поверхности высушиваемого материала должно быть больше, чем давление водяных паров окружающей среды.

Классификация сушильных установок

1.По режиму работы – периодического и непрерывного действия.

2.По виду сушильного агента – на сушилки, где применяют воздух; дымовые газы перегретый пар.

3.По движению сушильного агента – прямоточные; противоточные; смешанные; с рециркуляцией; с реверсивной рециркуляцией.

4.По способу передачи тепла – конвективные, контактные, радиационные, смешанные, с применением ТВЧ.

5.По конструкции - распылительные (для суспензий); газослоевые – для кусковых и сыпучих материалов с сушкой в фильтрующем, кипящем и виброкипящем слоях; барабанные – для кусковых и сыпучих материалов, камерные, туннельные и конвейерные – для формованных и листовых материалов.

Распылительные сушилки

Эти сушилки применяют для обезвоживания керамических шликеров (суспензий) в среде воздуха или дымовых газов (используют в технологии керамической плитки). Процесс сушки происходит почти мгновенно при температуре 700…1000^оС.

Схема распылительной сушилки

Шликер на сушку подаётся при помощи форсунок 1 под давлением 1,5 МПа в цилиндрическую камеру 2. При сжигании газа в горелках 4, вмонтированных в конусное днище 3, температура в сушилке доводится до 800^оС и происходит быстрое испарение влаги из материала. Отработанный сушильный агент, содержащий частицы пыли по трубопроводу отбора 6 поступает на обеспыливание в циклон 7 и при температуре 140…170^оС вентилятором 8 выбрасывается в атмосферу. Разгрузка осевшего в циклоне порошка осуществляется через затвор 9. Основная масса готового продукта собирается в нижней части конусного днища и через затвор 10 выгружается на транспортирующее устройство 11. Производительность сушилки 2000…2500 кг испаренной влаги в час, удельный расход тепла 5000…6500 кДж/кг испаренной влаги.

Барабанные сушилки

Установки непрерывного действия, применяемые для сушки сыпучих и кусковых материалов с размером кусков до 50 мм. Сушильный агент – дымовые газы. Способ сушки – конвективный, т.е. топочные газы омывают высушиваемый материал. Движение сушильного агента осуществляется по прямотоку, что обеспечивает процесс саморегулирования сушки. Температура сушильного агента на входе в барабан 600…900^оС, на выходе до 100^оС. Материал за время сушки успевает нагреться до 70…80^оС. Скорость газов на выходе из барабана должна быть 1,5…2,5 м/сек, чтобы избежать большого уноса пыли.

Схема сушильного барабана

Основная часть сушилки – сварной барабан 1, на котором закреплены два бандажа 3, опирающиеся на роликовые опоры 5 и венцовая шестерня 2. Барабан устанавливается под углом 4…6^о и вращается со скоростью 2…8 об./мин за счёт привода 4 и подвенцовой шестерни 13. Материал на сушку подаётся из бункера 6 через тарельчатый питатель и загрузочное устройство (на схеме показано стрелкой). Со стороны загрузки барабан совмещён со смесительной камерой 8, куда из топки 7 поступают топочные газы. В смесительной камере готовится сушильный агент (СА) при разбавлении топочных газов (ТГ) воздухом (В). Со стороны разгрузки барабан совмещается с разгрузочной камерой 9, через которую отводится отработанный сушильный агент и выдаётся к транспортирующему устройству 10 готовый продукт. За счёт разрежения, создаваемого вентилятором 12 происходит отбор отходящих газов из камеры 9 в циклон – осадитель 11 и их обеспыливание.

Для улучшения тепло - и массообмена, а также перемещения и перемешивания материала, внутри сушильного барабана устанавливают различные насадки.