Выбор сушилок и сушительных аппаратов для полимеров

Для определения габаритов  сушильной установки рассчитывают, если это возможно, поверхность испарения материала. В общем случае продолжительность сушки равна

 

τ ≈ Ga/[0,5(Gc + Gч)

 

где Gа, — количество материала, находящегося в сушилке.

 

Для сушки тонкодисперсных  материалов во внешнедиффузионной области при Від≤0,1 поверхность тепло- и массообмена можно определить из уравнений тепло- и массообмена. Для стационарного режима сушки получим

 

F = Q/(α) = W/()

 

где Q — расход тепла иа нагрев материала к испарение летучих; W — количество истаряемых летучих; и  — коэффициенты тепло- и массоотдачи; и — среднее движущие силы.

 

Таким способом определяется поверхность тепло- и массообмена в пневмогазовых, распылительных и других сушилках.

 

Если определить поверхность  невозможно, например при сушке во взвешенном состоянии, определяют рабочий объем сушилки:

 

V = Q/(_v = W/( _v).

 

где _v  и _v — объемнее коэффициенты тепло- и массоотдачи.

 

Средние движущие силы в  последних уравнениях определяют с учетом реальной гидродинамической обстановки в сушильной камере, используя фактор масштабного перехода .

При сушке полимерных материалов с большим внутридиф- фузионным сопротивлением при Від>50 продолжительность сушки определяют на основании коэффициентов массопроводности по уравнению или по приближенным уравнениям с использованием коэффициентов сушки.

Процессы сушки изображают либо в I - d-диаграмме, либо по аналогии с другими массообменными процессами в у—х- диаграмме.

На рис. 2 приведены изображения процессов сушки в координатах у— х.

В зависимости от характера  взаимодействия газового потока и высушиваемого материала сушка, как известно, может протекать в прямотоке, противотоке, перекрестном и смешанном токе. Прямоток имеет место, например, в пневмотранспортных сушилках. При сушке дисперсных полимерных материалов с невысокой термостойкостью прямоток позволяет на начальной стадии процесса применять высокотемпературный сушильный агент. Влажный материал в первый период сушки приобретает температуру мокрого термометра. По длине сушилки температура агента снижается, что предотвращает перегрев материала. При достаточно большой длине трубы сушилки содержание летучих в материале приближается к равновесному. При противотоке увеличивается средняя движущая сила, что позволяет осуществить более глубокую сушку материала. Однако при противотоке возрастает и возможность перегрева материала, так как уже подсушенный материал вступает в контакт с сушильным агентом при максимальной его температуре. Поэтому нецелесообразно применять противоточную схему для сушки нетермостойких материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выводы

Итак, исходя из изложенного следует что, выбор рационального метода сушки и типа сушилки должен обеспечить достижение оптимальных технико-экономических показателей работы сушилки, получение продукта заданного качества, надежность работы, снижение или исключение газовых выбросов в атмосферу. Выбор метода сушки и типа сушилки для конкретного материала производится на основании анализа материала как объекта сушки. Для этого исследуют структуру высушиваемого материала, его тепловые и сорбционные характеристики, на основании которых определяют формы связи влаги (растворителя) с материалом, а также адгезионные и когезионные свойства материала. Кроме того, с целью интенсификации процесса сушки должны быть изучены, закономерности сушки, возможности проведения процесса при повышенных температурах, в эффективных гидродинамических режимах и т. д. Выбранная сушилка должна быть типовой, из числа серийно выпускаемых промышленностью.

А так же существует определенная последовательной расчета сушилок:

1.     По требуемой производительности составляют материальный баланс сушилки с определением часового количества испаряемой влаги по зонам, сухого продукта и т. д.

2.     Составляют тепловой баланс сушилки с определением расхода тепла, топлива, пара, сушильного агента и т. д. При высокотемпературной сушке (t 300° С) расчет сушилки проводят для зимних условий по средним данным наиболее холодного месяца года. При низкотемпературной сушке тепловой баланс сушилки составляют для зимних и летних условий. Расход топлива принимают по зимним условиям. Расчет расхода воздуха и соответственно выбор вентиляционного оборудования выполняют на основании тепловых балансов, составленных для летних условий, так как летом влагосодержание наружного воздуха значительно выше, чем зимой, поэтому увеличивается его расход на сушку. 
3.     Исходя из заданного режима сушки и расходов агента сушки, определяют необходимую поверхность тепло- и массообмена материала, обеспечивающую заданную производительность сушилки. 
По величине поверхности тепло- и массообмена находят габариты сушильной камеры. При расчете промышленных сушилок по экспериментальным данным, полученным на модельной установке, необходимо уделять большое внимание возможности гидродинамического и теплового моделирования.

 
В конце расчета определяют удельные расходы тепла, электроэнергии, газов и т. д. и составляют технико-экономические показатели установки.

 

 

Литература

1.  Б. С. Сажин. Основы  техники сушки. Москва. «Химия». 1984. 320 стр.

2.  Кавецкий Г. Д. Оборудование для производства пластмасс. – М. Химия.1986,224 с.

3.  http://www.dissercat.com/content/razrabotka-effektivnoi-tekhnologii-sushki-steklonapolnennykh-poliamidov#ixzz2EfhDpeRz

4.  Лыков М.В.  Сушка  в химической промышленности: М.  Химия,1970, 429с.