|
|
Сушилка с частичным возвратом отработанного воздухаПроцессы сушки протекают с большей скоростью при более высокой движущей силе, иначе — при повышенных температурах и пониженных влажностях сушильного агента. Как правило, технологи заинтересованы именно в увеличении интенсивности процесса, что позволяет при эксплуатации повысить производительность сушилки, а при ее проектировании на заданную производительность — уменьшить необходимую поверхность межфазного контакта, а значит, габариты и стоимость установки. Однако на практике встречаются технологические ситуации, когда необходимо вести процесс сушки медленно, в более мягких условиях. Так, на поверхности некоторых паст при быстрой их сушке образуется плотная корка, препятствующая удалению влаги из внутренних зон,— сушка резко замедляется. В ходе быстрой сушки продукт нередко оказывается высушенным неравномерно: чрезмерно у поверхности контакта с сушильным агентом и недостаточно во внутренних зонах. Отдельные гранулированные материалы при быстрой сушке растрескиваются, иногда просто рассыпаются. А, скажем, при быстром обезвоживании древесины происходит разрыв волокон, и из такой древесины не изготовить высококачественных изделий. Дерево для музыкальных инструментов, например, сушат очень медленно — годами и даже десятилетиями. В целях замедления сушки возможно понизить температуру процесса — выше показано, что этого можно добиться увеличением потока СА в простой сушилке, подачей части теплоты в сушильную камеру либо переходом к многозональной сушилке. Но есть и другой путь — увеличение влажности исходного сушильного агента. Добавление к исходному СА некоторого количества водяного пара неэкономично, поскольку связано с дополнительным расходом ценного теплоносителя — пара. Используется иной путь: к потоку свежего СА добавляется часть отработанного, покидающего сушилку с большей концентрацией влаги, нежели у свежего СА. В результате на вход в сушильную камеру подается СА более влажный в сравнении со свежим. Такой вариант процесса называется сушкой с частичным возвратом (рекуперацией) отработанного воздуха. Поставленная цель, таким образом, достигнута: рециркуляция в самом деле сопровождается понижением движущей силы процесса. Принципиальная схема сушилки с частичной рециркуляцией представлена (в расчетном варианте) на рис. 11.32, где показаны основные потоки и обозначены параметры СА и ТМ.
Рис. 11.32. Принципиальная схема сушилки с частичной рециркуляцией сушильного агента: 1 — вентилятор, 2 — задвижки, 3 — калорифер, 4 — сушильная камера; I - сушильный агент, II - высушиваемый материал
Движение сушильного агента обеспечивается вентилятором 1, распределение воздуха (выброс в атмосферу, возврат на рециркуляцию, ввод свежего) регулируется системой задвижек 2. Поскольку установка работает в непрерывном режиме, то поток свежего воздуха (конечно, в расчете на абсолютно сухой), подводимого в установку извне (состояние 0), должен быть равен потоку, выбрасываемому в атмосферу (состояние 2). Возвращаемый на рециркуляцию воздух (тоже состояние 2) носит название обратного. После его присоединения к потоку свежего воздуха получается смесь (состояние Количество обратного воздуха, приходящегося на 1 кг свежего (выбрасываемого) обозначается символом
а на 1 кг удаляемой влаги:
Анализ процесса удобно вести на базе 1 кг свежего (или, что то же самое, выбрасываемого) сушильного агента, Количество удаляемой в единицу времени влаги получается из материального баланса по влаге для высушиваемого материала (контур ТМ, проведенный по поверхности Потоки воздуха
Эту формулу можно было записать сразу — по аналогии с (11.6). Действительно, фрагмент сушильной установки, охваченный контуром Соответственно, удельный (на 1 кг удаляемой влаги) расход циркулирующего СА составит:
Согласно схеме рециркуляционной сушильной установки на рис. 11.32, процесс, наряду с рассматриваемыми ранее стадиями нагрева СА в калорифере и сушки в сушильной камере, включает еще одну стадию (в рассмотренных выше схемах она отсутствовала) — смешения свежего и отработанного воздуха.
  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...  Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...  ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
, параметры отмечены индексом "с"). Эта смесь нагревается в калорифере 3 (до состояния 1) и направляется в сушильную камеру 4; после контакта с твердым материалом смесь покидает ее в состоянии 2.
и называется степенью рециркуляции (на практике чаще всего 
кг/кг). Таким образом, при потоке свежего воздуха 
(или на 1 кг удаляемой влаги — 
) поток обратного воздуха составляет 
кг АСВ/с (или ln кг АСВ/кг уд.Вл). Очевидно, в калорифере и сушильной камере движется циркулирующий СА, т.е. смесь свежего и обратного воздуха — поток (кг АСВ/с):
(а)
(б)
кг — циркулирующего.
контакта ТМ и СА). Легко видеть, что этот баланс ничем не отличается от рассмотренного в разд. 11.3.1. Поэтому и расчетная формула для 
повторяет выражение (11.5).
, 
найдем из материальных балансов по влаге для сушильного агента. Рассмотрим сначала контур 
охватывающий зону сушильного агента для всей установки. Потоки влаги, пересекающие границы этого контура, те же, что были в случае простой сушильной установки (разд. 11.3.1). Поэтому и формулы для расчета потока свежего (и равного ему — выбрасываемого в атмосферу) воздуха совпадают с (11.6) для 
Чтобы отыскать поток циркулирующего воздуха, возможно взять контур 
(штрих-пунктир на рис. 11.32), исключив узел смешения свежего и отработанного воздуха. Баланс по влаге в зоне СА для контура 
и 
(11.19)
(вместо 
в обычной простой сушилке) и выходным 
.
(11.20)