Сушка сыпучих материалов и варианты применяемого оборудования

Для проведения процессов сушки применяют, нагревательные камеры, шкафы или печи. В промышленности сушат сыпучие материалы от влаги, а также лакокрасочные или иные покрытия и специальные пропитки на изделиях.

Практически во всех технологиях сушку производят конвекцией — подачей на изделие горячего воздуха или контактным конвективным теплообменном, например, от стенки реторты в барабанной печи.

В зависимости от объёмов производства, сушку проводят в садочных или проходных установках.

Отличительной особенностью термических установок является то, что, нагрев производится на относительно невысокие температуры и локализуется в стальной камере, теплоизолированной снаружи. Для организации конвекции применяют вентилятор или механическое перемешивание. В качестве лотков используют перфорированные листы, сетки и т.п. Производится обязательная подача и отвод воздуха (продувка) для вывода паров, возгонов и итогового снижения влагосодержания. Слой загрузки материала не должен превышать 80мм, если размещён на полках или на конвейере, а также 20 процентов от сечения реторты, если сушить в барабанной проходной печи.

Типы сушильного оборудования

Наибольшее распространение получили сушильные шкафы камерного исполнения, как наиболее простые, универсальные и недорогие. У них съёмные полки, что позволяет, при необходимости, загружать различные по высоте заготовки.

Есть исполнения печей для крупногабаритных изделий, которые закатывают в камеру на тележке. Сушильные шкафы могут выполняться в герметичном исполнении например, для сушки лакокрасочных покрытий или компаундов. В качестве нагревателей применяются тэны с оребрением. Продолжительность режима в данных устройствах составляет, в зависимости от исходной влажности и мощности шкафа в пределах 30-40минут.

Шкафы сушильные вакуумные

Используются для нагрева под испарение влаги в условиях вакуума. Вакуумный шкаф комплектуется специальной газоплотной камерой и системой вакуумирования на основе вакуумного насоса. Вакуумирование позволяет значительно понизить температуру испарения влаги и более полно проводить сушку. Отсутствует окисление при термообработке. Термообработка покрытий или материалов в вакууме увеличивает плотность и сплошность, равномерность и адгезию за счёт отсоса пузырьков воздуха. Недостаток вакуумных шкафов в ограничении габаритов рабочего пространства, ввиду конструктивных особенностей и большая стоимость. Длительность процесса в подобных установках зависит от влажности и при достаточной мощности, составляет 15-20 минут.

Сушка в проходных печах с опорой на подвижные устройства пода.

Если необходимо сушить большой объём материала или заготовок, и при этом нежелательно его перемешивать, тогда задействуют конвейерные или рольганговые печи. В конвейерных печах рекомендуется обрабатывать небольшие по массе заготовки или сыпучий материал. Сушка в ленточных агрегатах производится подачей гранул на сетчатый конвейер, при условии равномерного заполнения, который далее проходит через блок нагрева. В рабочем пространстве материал нагревается, влага испаряется и уже сухой выходит из камеры. Как правило, цикл термообработки механизирован и автоматизирован.

Продолжительность сушки в конвейерных устройствах составляет, в зависимости от толщины и влагосодержания, в диапазоне 40-60 минут.

Сушка в рольганговых печах производится с загрузкой в поддоны, которые необходимо подавать на приёмный рольганг. В них рекомендуется нагревать крупногабаритные и массивные заготовки. Изделия после загрузки направляются в сторону выгрузки, проходя через камеру, где нагреваются и продуваются. Выводятся поддоны уже с готовым материалом на выводной рольганг.

Сушка сильно зависит от массы и теплоёмкости заготовок и общими методами не прогнозируется.

Самый экономически эффективный метод сушки сыпучих материалов производится в барабанных печах. В них обеспечивается максимальный КПД по затратам энергии, относительно схожих конструкций, поскольку нет выноса тепла с загрузочной оснасткой.

Процесс происходит максимально быстро за счёт перемешивания, эффективной схемы продувки (в противоток) и большей площади теплообмена. Широко представлены загрузочные механизмы например, ленточные или шнековые питатели. Выгрузка производится высыпанием на выходе из барабана. В конструкцию легко встраиваются модули охлаждения. Возгоны, мелкая фракция локализуется в пределах герметичного барабана. Нагреватели и материал между собой не контактируют, что в некоторых случаях является решающим критерием в пользу выбора устройств данной конструкции. Возможна термообработка в защитных или контролируемых атмосферах.

Из недостатков можно отметить только относительно небольшой процент заполнения барабана, в среднем не превышает 15-25% от сечения. Продолжительность сушки составляет, в зависимости от влажности 30-50 минут.