Ⅰ. Конвекційне сушіння
У сушильному обладнанні більш поширеним типом є конвекційна сушарка з теплопередачею. Наприкладсушіння гарячим повітрям, контакт гарячого повітря та матеріалу для теплообміну з метою випаровування вологи. Поширеними типами конвекційного сушильного обладнання є повітряно-суспензійні сушарки, такі як сушарки з псевдозрідженим шаром, флеш-сушарки, повітряні сушарки, розпилювальні сушарки, вентиляційні сушарки, проточні сушарки, роторні сушарки з повітряним потоком, сушарки з перемішуванням, сушарки з паралельним потоком,роторні сушаркиі так далі.
На практиці використовуються як окремі машини, так і комбіновані машини. Сушарки з повітряним потоком, сушарки з псевдозрідженим шаром, розпилювальні сушарки тощо використовують гаряче повітря як джерело тепла, а перенесення матеріалів здійснюється під час сушіння, і такі сушарки характеризуються переважно відсутністю передавальних частин.
Сушіння порошкоподібних, гранульованих та пластівчастих матеріалів зазвичай здійснюється шляхом подачі гарячого повітря або потоку газу на поверхню гранул, що призводить до передачі тепла матеріалу через потік повітря для випаровування води. Випарована водяна пара потрапляє безпосередньо в повітря та відводиться. Як сушильні середовища в конвекційних системах сушіння зазвичай використовуються повітря, інертний газ, газ прямого горіння або перегріта пара.
Цей метод забезпечує безпосередній контакт гарячого повітря з матеріалом та видаляє вологу під час нагрівання. Головне – покращити площу контакту між матеріалом та гарячим повітрям, щоб запобігти його відхиленню. Температура матеріалу під час ізокінетичного сушіння майже така ж, як і температура вологого термометра гарячого повітря, тому використання високотемпературного гарячого повітря також може сушити термочутливі матеріали. Цей метод сушіння має високу швидкість сушіння та низьку вартість обладнання, але тепловий ККД низький. Ось основні характеристики кількох конвекційних сушильних установок:
(1) Вентиляційна сушарка
Зробіть так, щоб поверхня блоку або матеріалу, що набув фіксованої форми, контактувала з гарячим повітрям. Швидкість висихання низька, але діапазон застосування широкий.
(2) Сушарка з псевдозрідженим шаром
Дозвольте гарячому повітрю рівномірно вдуватися знизу шару порошкоподібних та гранульованих матеріалів та змусьте його текти, щоб матеріали енергійно перемішалися та диспергувалися. Швидкість висихання висока.
(3) Сушарка повітряним потоком
Цей метод дозволяє порошку диспергуватися у гарячому повітрі високої температури та транспортувати матеріал під час сушіння. Ця модель має короткий час сушіння та підходить для обробки матеріалів у великих кількостях. Економічніше, якщо матеріал поміщають у сушарку перед використанням механічних методів для видалення більшої частини води перед потраплянням у повітряну сушарку.
(4) Розпилювальна сушарка
Таким чином, розчин або суспензія матеріалу розпилюються гарячим повітрям за високої температури, краплі падають одночасно та миттєво висихають. Цей метод сушіння має короткий час, що підходить для масового виробництва, фармацевтичної продукції, штампування, сушіння барвників.
(5) Ротаційна циліндрична сушарка
Порошкові, блокові та суспензійні матеріали потрапляють у контакт з гарячим повітрям за допомогою обертового барабана. Цей метод підходить для масового виробництва. Після сушіння шламовий матеріал можна вивантажувати у вигляді гранул, багато видів мінералів, стійких до високих температур, використовуються для сушіння саме таким чином.
(6) сушарка-флеш
Матеріал перемішується за допомогою високошвидкісної обертової лопаті для перемішування, завдяки чому він диспергується в обертальному русі газового потоку під час сушіння. Загалом застосовується для сушіння матеріалів середнього об'єму, здебільшого використовується для сушіння пастоподібних матеріалів.
Ⅱ. Кондуктивне сушіння
Кондуктивне сушіння дуже добре адаптується до вологих частинок, а обладнання для кондуктивного сушіння має високу теплову ефективність. Випарована водяна пара витягується за допомогою вакууму або відводиться повітряним потоком, який є основним носієм вологи, і вакуумний режим рекомендується для термочутливих гранульованих матеріалів. В обладнанні для кондуктивного сушіння лопатева сушарка використовується для сушіння пастоподібних матеріалів. Зараз розроблені роторні сушарки з внутрішніми проточними трубками, такі як занурювальна сушарка з псевдозрідженим шаром для сушіння термочутливих полімерів або жирових гранул, яка має лише третину розміру звичайної сушарки з псевдозрідженим шаром.
Вакуумне сушіння – це процес сушіння за низької температури та низького тиску шляхом нагрівання матеріалу в умовах вакууму, що забезпечує дифундацію вологого потоку всередину, його випаровування всередині, сублімацію та випаровування на поверхні. Він має такі переваги, як низька температура нагрівання, хороші антиоксидантні властивості, рівномірний вміст вологи в продукті, висока якість та зручність застосування. Вакуумне сушіння є дорогим в експлуатації, і його рекомендується використовувати лише тоді, коли матеріал необхідно сушити за низької температури або при дефіциті кисню, або коли його властивості будуть погіршені внаслідок сушіння під нагрівальним середовищем та високою температурою. Для певної ефективності випаровування використовується високотемпературний режим, що дозволяє зменшити швидкість потоку газу та зменшити об'єм обладнання. Для низькотемпературного сушіння як джерело тепла можна вибрати відповідне низькотемпературне джерело відпрацьованого тепла або сонячний колектор, але об'єм сушарки є відносно великим.
Ⅲ. Комбіноване сушіння
Використання різних методів сушіння та комбінацій різних принципів сушіння може продемонструвати свої сильні сторони та компенсувати недоліки сушильного обладнання. Наприклад, пряме та непряме сушіння використовують непрямий метод сушіння для забезпечення більшої частини необхідного тепла. Таким чином, можна покращити швидкість сушіння та отримати пряме та непряме сушіння з невеликим об'ємом та високою тепловою ефективністю.
Також все частіше використовується комбіноване сушильне обладнання, таке як комбінація розпилювальної сушарки та вібраційної сушарки з псевдозрідженим шаром, комбінація грабельної сушарки та вібраційної сушарки з псевдозрідженим шаром, роторної змішувальної сушарки, кондуктивної змішувальної сушарки, повітряної сушарки та сушарки з псевдозрідженим шаром. Метою комбінації є отримання нижчої вологості, наприклад, одна розпилювальна сушарка може отримати вміст вологи в продукті 1%-3%, наприклад, при вмісті вологи 0,3% або менше температура вихлопних газів часто повинна становити 120 ℃ або більше, що призводить до дуже великих втрат теплової енергії. Аналогічно, якщо є додаткові вимоги до вологості, наприклад, вміст вологи менше 0,1%, температура вихлопних газів повинна бути вище 130 ℃. Для економії теплової енергії, під час проектування розпилювальної сушарки зазвичай використовується температура вихлопних газів 90 ℃, щоб вміст вологи становив 2%. Рекуперація тепла, що генерується гарячим повітрям з температурою 60 ℃, може бути послідовно використана для сушіння горизонтального псевдозрідженого шару, що дозволяє досягати вмісту вологи 0,1% або менше, що дозволяє заощадити 20% теплової енергії.
У деяких випадках, коли продукт сушать або обробляють, його чутливість до тепла призводить до зміни або змінюються його характеристики. Очевидно, що в цьому випадку використання двох або більше різних видів сушильного обладнання є доцільним.
Тоді, як вибрати відповідні сушарки для ваших матеріалів? Ласкаво просимо до спілкування!
Час публікації: 25 квітня 2024 р.
