7.2.1. Сушарки з псевдозрідженим шаром

Одноступенева сушарка з псевдозрідженим шаром матеріалу зображена на рис.7.7. Через перфоровану газорозподільну ґратку пропускається повітря, що підтримує в завислому стані твердий матеріал. Витрата повітря підтримується на рівні, достатньому для псевдозрідження шару матеріалу, але мінімальному з точки зору винесення твердих частинок з апарату. Перепад тиску в шарі є показником його псевдозрідження і тому використовується для регулювання витрати повітря.

Волога сировина поступає в шар з одного боку сушарки та інтенсивно перемішується з матеріалом, що міститься в ній. Висушений кінцевий продукт виводиться через патрубок на протилежному боці сушарки. Середня вологість шару практично рівна вологості шару кінцевого продукту, що виводиться.

Якщо вологість кінцевого продукту вища за критичну величину, то сушарка не є об^єктом із самовирівнюванням. В процесі сушіння з постійною швидкістю

температура повітря на виході згідно рівняння (7.11) залежить від критичної вологості, а не від дійсного вологовмісту. У такому разі може змінюватися із зміною витрати початкової сировини або її вологості без дії на температуру повітря на виході. Тому система регулювання, зображена на рис.7.7, не придатна для регулювання вологості кінцевого продукту.

Рис. 7.7. Сушарка з псевдозрідженим шаром характеризується інтенсивним перемішуванням, завдяки чому параметри матеріалу, що знаходиться в ній,

практично однорідні по всьому об'ємі шару:

DPC - регулятор перепаду тиску; DP - давач перепаду тиску; Т - давач температури; ТС - регулятор температури.

Кінцевий продукт виводиться із шару з вологістю, меншою за критичну величину. Це свідчить про те, що режим падаючої швидкості сушіння є переважаючим. Тоді вологість кінцевого продукту змінюється залежно від температури повітря відповідно до рівняння (7.10). В такому разі зображена на рис.7.7 система регулювання може забезпечити часткове керування вологістю кінцевого продукту. Із зростанням витрати сировини або його вологовмісту зростає величина яка в свою чергу збільшує швидкість випаровування, викликаючи зниження Терморегулятор реагує на зростання таким чином, щоб повернути до початкової величини. Збільшення підведення тепла збільшує швидкість випаровування, але цього недостатньо для повного подолання навантаження, яке також зростає.

Неефективність такої системи регулювання можна пояснити за допомогою рівняння (7.10). При підвищеному випарному навантаженні величини

зростають. Якщо значення залишається незмінним, то згідно рівняння (7.10), повинна зрости величина w. Для підтримання значення w незмінним при слід регулювати величину як це витікає з рівняння (7.12). Складність

використання рівняння (7.12) для визначення завдання регулятора температури повітря на виході полягає в неможливості виміряти температуру сушильного агента мокрим термометром.

Температуру мокрого термометра можна визначити за температурою сухого термометра і вологістю або точкою роси. На рис.7.8 зображені співвідношення між температурами мокрого і сухого термометрів, що зустрічаються в більшості сушарок з псевдозрідженим шаром, в яких використовується непрямий обігрів. Дані для сушарок прямого обігріву будуть наведені в табл.7.2. Значення можна

визначати за кривими на рис.7.8 і підставляти в рівняння (7.12) для отримання

як параметром. Ці розв"язки зображені на рис.7.9. Самі криві мають складну форму і важко піддаються математичному моделюванню. Для будь-якої заданої температури точки роси можна побудувати нелінійну характеристику і цього звичайно буває достатньо, особливо для підвищених температур. При підвищенні температури зміни незначно залежать від зміни температури і вологості. При температурах вище 150°С вологість навколишнього середовища майже не впливає на процес сушіння. Фактично криві, що відповідають точкам роси -17,8 і 26,7°С, описують екстремальні умови, які рідко зустрічаються в установках, що працюють в помірному кліматичному поясі.

Рис.7.8. Температуру мокрого термометра можна визначити за температурою

сухого термометра і точкою роси.

Рис.7.9. Кожна з цих кривих є лінією постійної вологості кінцевого продукту для певної точки роси повітря на вході.

Сушарки з псевдозрідженим шаром можна регулювати двома способами: для отримання заданої вологості кінцевого продукту можна змінювати або кількість підведеного тепла або витрату початкової сировини. Якщо температуру на вході підтримувати постійною, то для певної вологості навколишнього середовища величина буде постійною, а отже, величина також повинна залишатися постійною. Тоді, змінюючи витрату початкової сировини, регулятор може підтримувати постійним значення Зміни вологості початкової сировини, які впливають на вологість кінцевого продукту, будуть впливати на величину і враховуватися регулятором шляхом його дії на витрату початкової сировини. Якщо вологість кінцевого продукту відхиляється від заданої внаслідок зміни розміру частинок, вологості навколишнього середовища і т.д., то оператору

необхідно здійснити лише мінімальну корекцію завдання

На практиці регулювання вологості кінцевого продукту рідко здійснюють зміною витрати початкової сировини. Через складність транспортування вологого твердого матеріалу можливе повне припинення його подачі. Якщо в процесі регулювання відбудеться повне припинення подачі початкової сировини, то для запобігання пересушування кінцевого продукту необхідно негайно зменшити підведення тепла. Крім того, єдиним способом зміни продуктивності установки є регулювання температури повітря, яке підводиться для сушіння, що в свою чергу

потребує відповідної зміни величини