Класифікація і принципові схеми конвекційних сушарок презентация

сушінні повітрям, топковими газами і перегрітою парою. Типові принципові схеми конвекційних сушарок.

дуже багато типів сушарок. В деревообробній промисловості використовуються: камерні сушарки – це спеціальні приміщення (камери) куди завантажується деревина на візках (призначені в основному для пиломатеріалів); роликові сушарки – через сушильний простір яких матеріал переміщується роликовими конвеєрами (в них висушують плоскі деревні матеріали – шпон, плити); пневматичні сушарки – працюють за принципом сушіння матеріалу у зваженому стані в потоці повітря; барабанні сушарки – обертовий барабан, в середині якого матеріал перемішується і висушується; стрічкові сушарки – крізь їхній простір матеріал переміщується стрічковим конвеєром. Останні три – призначені для подрібненої деревини.

агент сушіння – вологе повітря; газові - топкові гази у суміші із повітрям; парові – агент сушіння перегріта пара.
За кратністю циркуляції розрізняють сушарки з одно - та багатократною циркуляцією сушильного агента. В першому випадку агент після омивання висушуваного матеріалу повністю викидається в атмосферу; у другому – викидається лише частково і проходить крізь штабель або шар матеріалу багаторазово.
За принципом дії сушильні пристрої поділяються на: періодичної та безперервної дії. В першому випадку сушильний цикл складається із повного завантаження сушарки матеріалом, безпосередньо сушіння і повного розвантаження сушарки. В сушарках безперервної дії сам процес сушіння не припиняється; матеріал завантажується в сушарку, транспортується крізь неї і розвантажується безперервно або поштовхоподібно.

через штабель або шар висушуваного матеріалу змінює свої параметри, а перед новим надходження в штабель відновлює свої параметри за допомогою нагрівних та повітряобмінних пристроїв. Графік зміни стану повітря в сушарках різних принципових схем відображається на відповідних діаграмах ( Id, Idα або tp–діаграмах).
Принципові схеми сушарок відрізняються між собою кратністю циркуляції і видом сушильного агенту.

до калорифера (нагрівання 0-1). В стані 1 повітря подається в штабель і під час проходження крізь нього або крізь шар висушуваного матеріалу, випаровує з матеріалу вологу (випаровування 1-2). Відпрацьоване повітря в стані 2 повністю віддаляється в атмосферу.

Недолік цієї сушарки – неекономічність, неможливість регулювання стану повітря, яке може характеризуватися тільки точкою 0.

висушуваного матеріалу і випаровує з нього вологу (1-2). Відпрацьоване повітря в стані 2 частково віддаляється в атмосферу, значна частина його змішується із свіжим повітрям (процес змішування 0-2).

Отримана суміш в стані 3 нагрівається в калорифері, в результаті чого (3-1) відновлює свої параметри, з якими подається знову в штабель для повторного циклу.
Ці сушарки значно більш економічні, дають можливість гнучко регулювати процес, стан поступаючого в штабель повітря може змінюватися за рахунок зміни ступеня нагріву повітря в калорифері та кратності повітряобміну.

-(теплообмінний апарат, в якому насичене вологою відпрацьоване повітря охолоджується і конденсується відібрана із матеріалу волога).

Повітря в стані 1 надходить в штабель, проходить крізь нього, зберігаючи постійний тепловміст і виходить із штабелю в стані 2. Потім в конденсаторі охолоджується спочатку при сталому вологовмісті (відрізок 2-3), а після досягнення температури точки роси - при змінному вологовмісті, тому що процес супроводжується конденсацією (лінія 3-4, співпадаюча з φ=1). Виходячи з конденсатора в стані 4 повітря нагрівається в калорифері до первісного стану 1. Свіже повітря в камеру не подається і відпрацьоване – не викидається.

топки в стані Т змішується із свіжим повітрям в стані 0, і в такому стані 1 надходить в сушарку, де випаровує вологу з матеріалу (лінія 1-2). Відпрацьована суміш 2 викидається в атмосферу. Сушарка - неекономічна, стан вхідного повітря визначається параметрами точки, що лежить тільки на лінії 0-Т.

компоненти: атмосферне повітря, топкові гази та відпрацьоване повітря. Процес можна розглядати як два послідовні процеси:

спочатку топковий газ станом Т змішується з атмосферним повітрям (лінія 0-Т, точка А), потім до цієї суміші додається відпрацьований сушильний агент в стані 2 (лінія А-2, точка 1).
Отримана газоповітряна суміш в стані 1 подається до висушуваного матеріалу, з якого випаровує вологу (лінія 1-2).

Для відновлення стану вхідного повітря необхідно змішувати топкові гази із свіжим повітрям в тій самій пропорції. Якщо змінити пропорційність (точка А′́), поновлення первісного стану робочої суміші стане неможливим (точка 1́́′).
Сушарка більш економічна за попередню, конструкція дозволяє широко регулювати процес, зміною пропорцій змішування можна отримати суміш будь-якого стану в зоні, обмежені площею 0-Т-М.

застосовується тільки багаторазова циркуляція, відсутній процес змішування із свіжим повітрям. В нагрітому стані 1 повітря надходить в штабель, де випаровуючи вологу, зволожується і охолоджується до стану 2. Частина пари, що дорівнює масі випареної вологи, викидається в атмосферу. Сушильний агент знову нагрівається в калорифері до первісного стану 1 і подається в штабель.

до сушарок – це економічність їхньої роботи, тобто мінімальні витрати теплоти на проведення процесу сушіння. Ці витрати складаються з витрат на випаровування вологи, на прогрівання матеріалу та на тепловитрати крізь огородження сушарки.
При визначенні витрат теплоти на випаровування вологи в сушарці враховуються тільки витрати тієї теплоти, що надається сушильному агенту зовні від встановлених в сушарці калориферів (процес атмосферного сушіння без штучного нагрівання повітря характеризується нульовою витратою теплоти). Ці витрати можуть бути визначені по стану агента, що підводиться до сушарки та відводиться з неї.

чином. Параметри свіжого повітря -Io,do ; відпрацьованого – I2, d2 . Проходячи крізь сушарку повітря (1 кг за масою його сухої частини), поглинає (d2 - do) г вологи. Таким чином, кількість повітря, необхідного для віддалення з сушарки 1 кг вологи, становить 1000/ (d2 - do) кг. У свою чергу, приріст тепловмісту, тобто кількості теплоти, витраченої на підігрівання 1 кг повітря в сушарці дорівнює (I2 - Io) кДж/кг. Питомі витрати теплоти на випаровування вологи складатимуть, кДж/кг вологи:

тому що теплота, виділена при конденсації, використовується для підігрівання зневодненого сушильного агента.
В газовій сушарці для сушіння використовується суміш в стані А, тому:



В паровій сушарці свіже повітря не вводиться, випарена волога віддаляється у вигляді перегрітої пари в стані 2 і витрати теплоти на випаровування вологи дорівнюють тепловмісту пари, що віддаляється:

одиниці об’єму матеріалу визначаються так само, як і при тепловій обробці :
qпр = ρw с Δt. Питомі витрати теплоти на прогрівання, віднесені до 1 кг випареної вологи, кДж/кг:


де m - кількість випареної вологи з одиниці об’єму деревини, кг/м³:




Витрати теплоти на втрати через огородження в одиницю часу Qогр визначають користуючись рівнянням теплопередачі:
Qогр= qогр F= K Δ t F, де F - площа огороджень, м². Питомі витрати на 1 кг випаровуваної вологи, кДж/кг. складають:


де Мс – кількість вологи, що випаровується в сушарці за 1 с тобто місткість сушарки по випареній воді.

додаткових витрат теплоти, що не враховані теоретичним розрахунком В= 1,1-1,3.
Практично питомі витрати теплоти на сушіння знаходяться в границях від 3500-4000 до 7000-8000 кДж/кг вологи.