Здесь и далее теплоёмкости рассматриваются применительно к 1 кг сухой части воздуха и поэтому являются удельными величинами.

6. теплосодержание (энтальпия) 1 кг сухого воздуха равно: J_с.в. = С_с.в. × t,

где: t – температура воздуха, в °C.

Энтальпию сухого воздуха J_с.в. при t = 0°C принимают равной 0.

7. удельная теплота парообразования r для воды при t = 0°C равна 2500 кДж/кг.

8. теплосодержание (энтальпия) водяного пара J_п в воздухе при произвольной температуре t, составляет J_п = 2500 + 1,8 t.

9. энтальпия влажного воздуха J складывается из энтальпии сухой его части и энтальпии водяного пара.

Энтальпия J влажного воздуха, отнесённая к 1 кг сухой части влажного воздуха, в кДж/кг, при произвольной температуре t и произвольном влагосодержании d, равна:

где: 1,005 – C_с.в. теплоёмкость сухого воздуха, _кДж/(кг×°С);
2500 – r удельная теплота парообразования, кДж/(кг×°С) ;
1,8 – C_п теплоёмкость водяного пара, кДж/(кг×°С).

 

 

Классификация и принцип действия сушилок

Классификация и конструкция сушилок.

Из разнообразия возможных методов сушки следует множество конструкций сушилок для осуществления тех или иных методов. По технологическим признакам сушилки можно классифицировать следующим образом:

 -по давлению (атмосферные и вакуумные);

 -по периодичности процесса (периодического, полунепрерывного и непрерывного действия);

 по способу подвода тепла (конвективные контактные, радиационные и сушилки с нагревом материала токами высокой частоты);

 -по роду сушильного агента (воздушные, газовые сушилки и сушилки на перегретом или насыщенном паре);

 -по направлению движения материала и теплоносителя (прямоточные, противоточные и перекрестного тока);

- по тепловой схеме (калориферные, с дополнительным внутренним обогревом, с рециркуляцией части отработанного воздуха, со ступенчатым подогревом и комбинированные, например, со ступенчатым подогревом и рециркуляцией);

 -по способу обслуживания (с ручным обслуживанием и механизированные);

 -по способу нагрева (с паровым, огневым, газовым и электронагревом);

 -по циркуляции теплоносителя (с естественной, искусственной циркуляцией, однократной и многократной циркуляцией).

Типовые конструкции сушилок: шкафные, камерные, туннельные, шахтные, ленточные, барабанные, вальцевые (контактные), пневматические, распыливающие, с кипящим слоем, вибрационные.

Камерные сушилки.

Эти сушилки являются аппаратами периодического действия, работающими при атмосферном давлении. Они используются в производствах для материалов, допускающих невысокую (до 250-300°С) температуру сушки, например, красителей, пищевых продуктов, лекарственных растительных препаратов. Материал в этих сушилках сушится на лотках, установленных на стеллажах или вагонетках, находящихся внутри сушильной камеры.

Туннельные сушилки.

Эти сушилки отличаются от камерных тем, что в них соединенные друг с другом вагонетки медленно перемещаются на рельсах вдоль очень длинной камеры прямоугольного сечения (коридора). На входе и выходе коридор имеет герметичные двери, которые одновременно периодически открываются для загрузки и выгрузки материала: вагонетка с высушенным материалом удаляется из камеры, а с противоположного конца в нее поступает новая вагонетка с влажным материалом. Перемещение вагонеток производится с помощью троса и механической лебедки. Сушильный агент движется прямотоком или противотоком к высушиваемому материалу.

Ленточные сушилки.

В этих сушилках сушка материалов производится непрерывно при атмосферном давлении. В камере 1 сушилки слой высушиваемого материала движется на бесконечной ленте, натянутой между ведущим и ведомым барабанами. Влажный материал подается на один конец ленты, а подсушенный удаляется с другого конца. Сушка осуществляется горячим воздухом или топочными газами, которые движутся противотоком или перекрестным током к направлению движения материала. В одноленточных сушилках со сплошной лентой обычно наблюдается неравномерное высушивание материала: во внутренней части слоя, обращенной к ленте, конечная влажность выше, чем в его наружной части, омываемой газами или воздухом. Более эффективно применение многоленточных сушилок с лентами из металлической сетки. В них сушильный агент движется перпендикулярно плоскости ленты сквозь находящийся на ней слой материала (перекрестный ток). При пересыпании материала с ленты на ленту увеличивается поверхность его соприкосновения с сушильный агентом, что способствует возрастанию скорости и равномерности сушки. Ленточные сушилки могут работать по различным вариантам сушильного процесса.

Петлевые сушилки.

Сушку пастообразных материалов, а также тонких листовых (например, бумаги) производят в непрерывно действующих петлевых сушилках, работающих при атмосферном давлении. В сушилке для паст питатель подает материал на бесконечную гибкую сетчатую ленту, которая проходит между обогреваемыми паром вальцами, вдавливающими пасту внутрь ячеек ленты. Лента с впрессованным материалом поступает в сушильную камеру, где образует петли. Это достигается с помощью шарнирно соединенных звеньев ленты и расположенных на ней через определенные промежутки поперечных планок, опирающихся на цепной конвейер. С помощью направляющего ролика лента отводится к автоматическому ударному устройству, посредством которого высушенный материал сбрасывается с ленты и выводится из сушилки разгрузочным шнеком. Циркуляция воздуха (или газов) осуществля- ется с помощью осевых вентиляторов, часть которых (на одной стороне камеры) показана на рис. 15-21, причем горячий воздух или газ движется поперек ленты. Сушилка обычно работает по варианту с промежуточным подогревом воздуха и частичной рециркуляцией его по зонам. В петлевых сушилках сушка производится в слое небольшой толщины (равной толщине звеньев ленты, составляющей 5—20 мм) при двустороннем обмывании ленты горячим воздухом и прогреве запрессованного материала металлическим каркасом (сеткой), нагретым вальцами. Это обеспечивает большую скорость сушки по сравнению с камерными сушилками. Вместе с тем петлевые сушилки отличаются сложностью конструкции и требуют значительных эксплуатационных расходов.