Распылительные сушилки.

Для сушки многих жидких материалов находят применение сушилки, работающие по принципу распыления материала. В распылительных сушилках сушка протекает настолько быстро, что материал не успевает нагреться сверх допустимого предела, и его температура близка к температуре испаряющейся жидкости. Высушенный материал получается в виде порошка и не требует дальнейшего измельчения. Интенсивность сушки распылением возрастает с увеличением поверхности контакта жидкости и сушильного агента, т. е. зависит от степени дисперсности распыленной жидкости.

Применяют три способа тонкого распыления жидкости:

1) Центробежный при помощи быстро вращающегося диска, на который подают высушиваемую жидкость. Диски вращаются с окружной скоростью 100-160 м/сек (5000—20 000 об/мин.) и могут распылять, суспензии и вязкие жидкости;

2) Механический при помощи форсунок, в которые жидкость нагнетается насосом под давлением до 200 am. Для равномерного распыления жидкости форсунки должны иметь отверстия диаметром не более 0,5 мм (наибольший расход жидкости 100 л/час). Поэтому механическое распыление не пригодно для суспензий и вязких растворов;

3) Пневматический при помощи форсунок, в которые жидкость нагнетается сжатым воздухом под давлением 1,5-5 атм.

Центробежное распыление наиболее эффективно, но при этом расходуется энергии больше, чем при механическом распылении.

Для нормальной работы распылительной сушилки большое значение имеет быстрое и равномерное перемешивание капель жидкости с сушильным агентом, а также cкорость последнего.

В сушилках с пневматическим распылением скорость воздуха обычно составляет 0,2-0,4 м/сек; при этом напряжение объема сушильной камеры по влаге колеблется от 2-4 кгс/м³-час (при 130-150°) до>15-25 кгс/м³-час (при 500-700°). Воздух движется чаще всего прямотоком к материалу, и насыщение его влагой не превышает 25%.Материал после сушки имеет конечную влажность 1 % и ниже. Отработанный воздух очищается от увлеченных им частиц материала в пылеуловителях разных типов.

Рис. 487. Сушилка с распылителем:

а -механическим; 1-камера; 2- вращающаяся крестовина; 3-форсунки; 4, 9- рукавные фильтры; 5, 10-выхлопные трубы для отработанного воздуха; 6вентиляторы; 7-калорифер; 8-шнек для выгрузки сухого материала;

В распылительной сушилке с центробежным распылением жидкость подается по трубопроводу 1 на диск 2 и распыливается на мельчайшие частицы, образующие туман. Туман пронизывается поднимающимся из калорифера 4 горячим воздухом, который поглощает влагу. Твердые частицы в мелкодисперсном состоянии падают вниз на пол камеры и удаляются транспортером 5. Увлажненный воздух отсасывается из камеры 3 при помощи вентилято­ра 6 через рукавный фильтр 7.

Распылительная сушилка с механическим распылением имеет девять форсунок, расположенных на общей вращающейся кресто

вине (число оборотов 1,5 в мин.). Воздух в сушилке движется противотоком к жидкости, подаваемой к форсункам поршневым насосом под давлением до 35 am.

Рис. 486. Схема распылительной сушилки:

В сушилке с пневматическим распылением (рис. 487) жидкость подается насосом или поступает самотеком из напорного бака 11 к форсунке 3, к которой одновременно подводится сжатый воздух под давлением 2,5 атм. Материал распыляется форсункой и сушится в токе горячего воздуха. Воздух подается вентилятором 6 через калорифер 7, равномерно распределяется по сушильной камере 12 решеткой 13 и движется в камере параллельно материалу. Часть высушенного мате­риала падает на дно камеры и выгружается из рукава 14, а остальная часть при помощи вентилятора 15 вместе с отработанным воздухом направляется в циклон 16, где и происходит его досушивание. Высушенный материал выгружается через нижний штуцер циклона. Воздух из циклона поступает в камеру 17, в которой насосом распыляется жидкость, идущая на сушку. Здесь воздух промывается и удаляется по трубе 10, а подогретая им жидкость поступает к форсунке 3.

Наряду с большими достоинствами (интенсивная и быстрая сушка, неизменность физико-химических свойств материала и др.) распылительные сушилки обладают и недостатками. Сушилки имеют большее габариты из-за небольшого напряжения в сушильном объеме, и на сушку расходуется много тепла и электроэнергии.

90. Радиационные сушилки. В которых тепло, необходимое для нагревания влажного материала и испарения влаги, подводится путем инфракрасного термоизлучения. Такие сушилки имеют некоторые преимущества по сравнению с обычными воздушными сушилками, а именно: компактное устройство, более высокая интенсив­ность удаления влаги. Радиационные сушилки применяются для сушки окрашенных поверхностей в машиностроении, для сушки текстильных, бумажных, фибровых материалов, изделий из дерева, пищевых продуктов и многих других. По виду генераторов инфракрасного излучения радиационные сушилки могут быть двух типов: 1) сушилки с ламповыми генераторами и 2) сушилки с металлическими и керамическими излучателями. В лампо­вых сушилках в качестве источника тепловой энергии используются электрические осветительные лампы, помещенные в специальные отража­тельные рефлекторы, которые собирают и направляют лучи на поверхность высушиваемого материала. В сушилках с металлическими и керамическими излучателями нагревание излучающих поверхностей производится либо открытым пламенем сжигаемого газа, либо продуктами сгорания, движущимися внутри излучателя. Ламповые сушилки. В радиационных сушилках устанавливают зеркальные лампы мощ­ностью 250 и 500 ват, наполненные смесью азота и аргона и имеющие вольфрамовую нить с температурой накала—2500°К. Внутренняя поверхность ламп покрыта тонким слоем серебра, который и служит рефлектором. Светоотдача таких ламп составляет только около одной трети светоотдачи обычных осветительных ламп и, таким обр азом,-70-80% подводимой в эти лампы электроэнергии преобразуется в энергию ин­фракрасного излучения. Лампы устанавливаются на расстоянии 50—400мм от высушиваемого материала. Существенным недостатком ламповых сушилок является низкий их к.п.д. и соответственно высокий расход энергии.

Сушилки с металлическими (а) и керамическими (в) излучателями по своему устройству мало чем отличаются

1— горелки; 2—поверхность излучателя; 3—транспортер; 4—камера сгорания; 5—воздухоподогреватель;6— эжектор; 7—вентилятор; 5—выхлопная труба

от ламповых, разница в том, что вместо ламп используют­ся металлические или керами­ческие излучатели.Нагревание излучающих поверхностей в таких сушил­ках может производиться либо открытым пламенем а сжигаемого газа, либо продук­тами сгорания, движущимися внутри излучателя. В обоих случаях продукты сго­рания уходят из сушилки с вы­сокой температурой. Для по­вышения тепловой экономич­ности в первом случае тепло уходящих газов используется для предварительного подогре­ва или подсушки материала перед его поступлением в су­шилку или для досушки мате­риала, выходящего из сушил­ки; во втором случае для по­догрева воздуха, расходуемого на сгорание газа. Для повышения теплоотдачи соприкосновением газов, движущихся внутри излучателя, представляется рациональным применять схему с рециркуляцией газов при помощи эжектора. Рециркуляция газов дости­гается следующим образом. Дымовые газы выходят с большой скоростью через ряд сопел в кольцевое замкнутое пространство и эжектируют там некоторое количество газа. Из камеры горения газы поступают в коли­честве, соответствующем количеству, выбрасываемому наружу. Газовые радиационные сушилки более универсальны, чем лампо­вые, и проще по устройству: расход энергии в них и эксплуатационные расходы меньше.