туннельная

Содержание

Введение

1.       

2.      

3.       

Введение

Большое распространение для сушки керамических изделий массового производства получили туннельные сушилки. Их применяют большей частью для сушки изделий пластического способа формования, они работают непрерывно с соблюдением определенного ритма загрузки в туннель сырых изделий и выгрузки высушенных. Полочные вагонетки с изделиями передвигают вдоль туннеля по наземным или подвесным (монорельсовым) путям с помощью толкателя.

В туннельных сушилках обрабатывают самые разнообразные по форме, массе и структуре изделия строительной керамики: кирпич, черепицу, пустотелые керамические камни, канализационные трубы, санитарно-строительную керамику и др. Каждый вид изделий требует индивидуального режима сушки.

Туннельные сушилки, как и камерные, обычно объединяют в блоки с одним фронтом загрузки и выгрузки вагонеток. Длина одного туннеля составляет 24-38 м, ширина 1,1 -1,6 м, высота от головки рельсов 1,65-1,75 м. Поперечные размеры туннеля для каждого изделия уточняют по размерам принятой вагонетки и виду транспорта с учетом зазора между стенками сушилки и вагонеткой в 30-40 мм. Длина туннеля должна быть кратна длине вагонетки. С торцевых сторон туннеля имеются двухстворчатые на всю ширину туннеля двери, для монорельсовых сушилок - подвесные, опускающиеся вниз в приямок.

С одного конца туннеля подводят сушильный агент, с противоположного- отводят отработавший. Существует несколько вариантов назначения мест подвода и отвода сушильного агента, из которых наиболее равномерное распределение температурных полей по высоте туннеля дает сочетание нижнего сосредоточенного подвода с нижним сосредоточенным отводом. Подвод сушильного агента в блок туннеля и отвод отработавшего осуществляют от подземного центрального подводящего и отводящего каналов, расположенных перед фронтом туннелей.

В туннельных сушилках кирпич сушат за 12-50 ч при температуре теплоносителя 50-180°, температуре отработанного теплоносителя 25-40° и расходе теплоносителя на один туннель 3000-10 000 м3/ч.

В противоточных сушилках причинами неравномерной сушки изделий по поперечному сечению туннелей являются следующие:

наличие в поперечном сечении туннелей не заполненных сырцом пространств - под вагонеточного, пристеночного и подпотолочного;

неодинаковая температура теплоносителя по высоте туннеля- обычно вверху более высокая температура, а внизу более низкая.

Между вагонетками получаются не заполненные сырцом пространства, которые являются причиной неравномерной сушки кирпича по длине вагонеток.

На верхних полках (рамках) полуторный пустотелый кирпич высыхает быстрее, а на нижних медленнее. Кирпич, расположенный в конце вагонетки (по направлению движения теплоносителя), высыхает хуже, чем кирпич, который находится в начале вагонетки.

В середине поперечного сечения вагонетки кирпич высыхает медленнее и хуже, чем кирпич, расположенный по периметру. Для выравнивания степени сушки на нижние полки часто устанавливают изделия с большими зазорами между ними, чем на верхних полках. Иногда в средней части поперечного сечения вагонетки делают большие зазоры между кирпичами.

Однако эти меры все же не устраняют основного недостатка прямоточных сушилок с горизонтальным движением теплоносителя- его расслоения. Для уменьшения расслаивасмости теплоносителя применяют сушку при больших объемах теплоносителя с пониженной температурой и более высокой влажностью.

Туннельные сушильные установки

К группе атмосферных установок для сушки относятся туннельные сушилки; они имеют еще и второе название – коридорные. Данное наименование напрямую связано с основным элементом конструкции – длинным каналом (туннелем), вдоль которого на транспортирующем устройстве (вагонетках) по рельсам перемещается влажный материал.  В роли сушильного агента здесь выступает воздух или же топочные (дымовые) газы. В целях ускорения процесса сушки используют циркуляцию одного и того же количества теплоносителя, пропуская его через канал по нескольку раз. Подобный прием позволяет увеличить скорость, влажность и среднюю температуру горячего воздуха, что положительно отражается на продолжительности сушки и ее равномерности.  Применение туннельных сушилок в пищевой промышленности достаточно широко распространено. В качестве основной продукции, требующей обезвоживания в аппаратах данного типа, используются овощи, фрукты, сухари, макароны, мармелад и пастила. Туннельные сушильные установки особенно привлекательны в том случае, когда требуется сохранить исходную форму материала во избежание его перелопачивания. Установки коридорного типа классифицируют на одноходовые и многоходовые. Первые предполагают параллельное движение высушиваемых изделий, вторые – последовательное их перемещение. Там, где это возможно, туннельную одноходовую сушилку, отличающуюся значительной длиной, гораздо целесообразней сделать многоходовой. В этом случае снизятся тепловые потери через внешние ограждения за счет уменьшения протяженности последних. На рисунке приведена схема коридорной (туннельной) сушильной установки с вагонетками, предназначенными для перемещения материала.

Рисунок – Туннельная сушилка: 1 – канал (коридор); 2 – транспортирующие устройства (вагонетки);  3 – вентилятор; 4 – калорифер

Коридорная сушилка представляет собой камеру с одним или несколькими параллельно расположенными закрытыми каналами 1, вдоль которых в вагонетках 2 медленно перемещается высушиваемый материал. Влажная продукция укладывается на специальные стеллажи, установленные на вагонетках. А чтобы материал лучше омывался горячим теплоносителем, полки делают ситчатыми. 

Через определенные промежутки времени вагонетки с высушенным продуктом выводятся с одного конца канала, а с противоположной стороны туннеля поступает эквивалентное количество вагонеток со свежим влажным материалом. При помощи вентиляторов 3 вдоль канала непрерывно просасывается сушильный агент. Для его подогрева применяются калориферы 4. 

Важное значение для всех сушильных установок подобной конструкции имеет циркуляция воздуха. Наиболее рациональная работа соответствует принципу противотока с оптимальной скоростью пропускания теплоносителя не меньше 2-3 м/с. Что же касается количества, проходящего вдоль коридора сушильного агента, то оно зависит от производительности сушилки. В целях повышения равномерности сушки, которая «страдает» за счет неподвижности материала, каналы делают большой длины – вплоть до 40 м. При этом протяженность туннеля в 50 м считается критичной в связи с резким возрастанием сопротивления системы.

По сравнению с коридорными сушилками с частичным возвратом отработанного теплоносителя, гораздо лучшей эффективностью отличаются установки подобной конструкции, но с промежуточным подогревом воздуха. Четыре отдельные зоны, предназначенные для нагревания сушильного агента, позволяют значительно улучшить показатели процесса пищевой сушки. Здесь можно выделить следующие преимущества:

- снижение перепада температур на входе/выходе воздуха;
- увеличение скорости теплоносителя как в продольном, так и в поперечном направлениях;
- высокая экономичность процесса за счет хорошей равномерности и быстроте сушки при сравнительно низких температурах.

Принцип действия туннельной сушилки.

Простейшая туннельная сушилка по конструкции является сплошным прямолинейным каналом с рельсовым путём, по которому навстречу теплоносителю перемещаются вагонетки с продуктами для сушки. Принцип действия туннельной сушилкидовольно прост. Прямолинейный канал (или рабочая зона) используется для сушки продуктов в процессе их перемещения через зоны высоких температурных режимов сушилки. Туннельные сушилки нашли широкое применение в процессах, требующих перемещение продукции в области нагрева при заданной скорости. Есть различные варианты туннельных сушилок: электросушилки, инфракрасные сушилки, сушилки с газовым отоплением, печи с отоплением жидким топливом, печи с отоплением твёрдым топливом. У инфракрасной туннельной сушилки принцип действия заключается в работе инфракрасных обогревателей с заданной определенной температурой в области нагрева. Скорость движения транспортерной ленты даёт возможность регулировать параметры сушки продукции в туннельной печи. В сушилке установлены специальные вентиляторы, создающие интенсивное перемещение воздушных потоков в рабочей камере. Благодаря этому сушка производится быстрее. Элементы конструкции туннельной сушилки производятся из прочной листовой стали. Термокамера имеет обязательное утепление базальтовыми матами. Транспортёрная лента создана из специального термостойкого материала в основе которого лежит тефлон. Управление параметрами процесса сушки производится непосредственно при помощи электронного блока управления. С его помощью можно регулировать интенсивность перемещения воздуха в сушилке, управлять скоростью передвижения транспортерной ленты и автоматически поддерживать необходимую температуру в рабочей зоне. Канал туннельной сушилки имеет три основные зоны: зону подготовки, зону обжига и зону охлаждения. Сперва в сушилке происходит досушка и подогрев продукции, затем тележки проходят через зону обжига, где подвергаются воздействию высоких температур, после чего выходят в зону охлаждения. Вентилятор нагнетает воздух в сушилку в зоне охлаждения, а горячий воздух от остывающей продукции выводится в зону обжига. Такая простейшая схема туннельной сушилки имеет недостатки. Главный недостаток – это различие температур по высоте сушильного канала печи. Такое различие температур может сказываться на качестве продукции и производительности сушилки. Электродвигатель механизма передвижения вагонеток может работать лишь при открытой заслонке. Заслонка может начать затворяться при возврате толкателя. Закрытие заслонок механизировано. Снизу электросушилка имеет проём, закрывающийся футерованными тележками, которые проходят через сушилку. Они проходят по рельсам, которые проложены через всю сушилку. Тележки имеют хорошую футеровку, благодаря чему их ходовые части и рельсы в сушилке не нагреваются. Чтобы уменьшить тепловые потери и перепад температур по высоте, проём под вагонетками сушилки покрыт листами со специальным уплотнением. А чтобы тележки двигались легко при самых высоких температурах, оси их колес расположены в подшипниках скольжения на графитовых втулках. Нагревателями в некоторых сушилках служат селитовые стержни с утолщенными концами. Они расположены в параболических нишах на обеих стенках вертикально. Такое размещение обеспечивает хорошее отражение тепла на продукцию. Такая печь по мощности достигает обычно 120 кВт и имеет четыре электрические зоны с различной мощностью. В каждой зоне имеются 12 селитовых стержней, которые соединены по 4. Нагреватели во всех зонах объединены в треугольник. Каждая зона присоединяется к трансформатору. С его помощью можно регулировать мощность нагревания стержней. Управлять такими сушилками просто, за счет автоматизации, но установку должен проводить профессионал.

Особенности сушки в туннельных сушилках

Туннельные сушилки отличаются от камерных рядом преиму­ществ. Сушка в них идет при установившемся режиме, без регулиро­вания; создаются более благоприятные условия для сушки — свежесформованный кирпич-сырец попадает в среду влажного с небольшой температурой теплоносителя. По мере высыхания сырца и продвижения вагонеток к выгрузочному концу кирпич-сырец встречает теплоноситель с более высокой температурой и менее насыщенный влагой, что снижает неравномерность сушки. Сроки сушки в туннельных сушилках меньше.

Однако это достигается лишь при условии правильного подбора температуры, влажности, скорости и количества теплоносителя, а также наиболее рациональной укладки высушиваемых изделий на вагонетках.

В туннельных сушилках кирпич-сырец сушат за 12—50 ч при температуре теплоносителя 50—80° С, температуре отработанного теплоносителя 25—40° С и расходе теплоносителя на один туннель 3000—1000 м*/ч.

В связи с вышеперечисленными преимуществами мы выбираем туннельную сушилку.

РЕГУЛИРОВКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕЖИМА

При сушке изделий стремятся создать оптимальный режим, т. е. режим, при котором получают качественные изделия без трещин в минимальные сроки и при возможно меньших затратах тепла и электроэнергии.

Оптимальный режим сушки обычно устанавливают эксперимен­тальным путем и из нескольких режимов выбирают наиболее эффек­тивный. Этот путь дорогой, трудоемкий и длительный, а главное, не всегда дает лучшие результаты.

Поэтому применяют расчетно-экспериментальные методы. Одним из них является метод установления критического градиента влаж­ности. По его величине можно устанавливать оптимальный режим сушки.

Если критический градиент влажности для определенной кера­мической массы составляет величину более 3, то кирпич следует сушить в начальный период при температуре теплоносителя 60-70° С и относительной влажности 55-60%; срок сушки - 12 ч.

При величине критического градиента влажности сырца менее 1,8 начальная температура теплоносителя должна быть примерно 32°С, относительная влажность 82-85%, а срок сушки 60-72 ч.

5.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Все туннельные сушилки, где в качестве теплоносителя применяют дымовые газы, должны работать под разряжением показатели разрежения в камерах следует ежесменно записывать в специальный журнал. При работе искусственных сушилок на отходящих газах необхо­димо систематически отбирать пробы воздуха в камерах, туннелях и помещениях сушилок для определения в нем концентрации угар­ного и других газов. В случае превышения допускаемой концентра­ции газов, предусмотренной санитарными нормами, должны быть немедленно приняты меры к ликвидации загазованности. В помещениях, где кирпич сушат топочными газами, должна быть установлена общеобменная вентиляция и устроены фрамуги в оконных проемах для естественного воздухообмена. Загружать и разгружать камеры при открытых шиберах подво­дящих каналов запрещается. Перекрытия подводящих и отводящих каналов и люки должны быть герметичными. Шиберы должны иметь герметичный гидрав­лический или другой затвор. Двери камер следует плотно закрывать, зазоры между створка­ми дверей, между дверью и колодкой, а также отверстия необходи­мо уплотнять резиновыми или войлочными прокладками Двери ка­мерных сушилок надо прижимать деревянными брусками, установ­ленными горизонтально или вертикально в створе дверей, а бруски прижимать зажимом или клином. Спуск людей в приточные и вытяжные каналы и в камеры сме­шивания газов с холодным воздухом разрешается только при пол­ной остановке работы подтопков и температуре в них не выше 60° С с обязательным применением изолирующих или шланговых проти­вогазов. Спуск людей в каналы разрешается только по специально устро­енным переносным лестницам или скобам, укрепленным в стенах Спускающийся рабочий обязан надеть предохранительный пояс прикрепленный к веревке, свободный конец которой должен нахо­диться в натянутом положении в руках рабочего, наблюдающего снаружи у люка канала. Теплоноситель можно подавать в туннели сушилки только после того, как плотно закрыты люки и двери. Рельсы путей в помещениях сушильных от­делении следует укладывать на прочном основании. Стыки рельсов должны обеспечивать продвижение вагонеток без сотрясений и тол­чков. Уклон рельсового пути не допускается. Туннели сушилок не реже одного раза в квартал сле­дует подвергать техническому осмотру. В неисправных тун­нелях работа запрещается. Доступ рабочих в туннель разрешается только при полном за­крытии шиберов подводящих каналов и температуре в туннеле, не превышающей 60° С. Подача вагонеток к туннелям и проталкивание их в туннелях должны быть механизированы и осуществляться механическими толкателями. Пользоваться ломами или иными ручными приспособ­лениями для проталкивания груженых вагонеток воспрещается. Каждый туннель с обеих сторон должен быть оборудован сигнальными лампами. Перед заталкиванием вагонетки в туннель должен быть подан сигнал об открытии двери с противоположного (выгрузочного) кон­ца туннеля для выхода очередной вагонетки с сухим кирпичом-сыр­цом. Со стороны выгрузки должен последовать ответный сигнал о выполнении.

Все вентиляционное хозяйство сушильных цехов дол­жно иметь надежное ограждение и сигнализацию о пуске. Электроприводы кроме ограждения должны быть надеж­но заземлены.

Ремонтные работы непосредственно в сушильных ус­тановках можно проводить только в специальных костю­мах и в кислородной маске. При ремонте сушил, работа­ющих на горячем воздухе, вместо кислородной маски допускается специальная охлаждающая маска, ношение которой обязательно при работе в туннелях, камерах, ка­налах, т. е. там, где температура превышает 40 °С.

Отходящие от сушильных установок газы должны проходить обязательную очистку от пыли и возможных уносов перед выбросом их в атмосферу. Сушильные цехи должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиля­цией, в них обязательно должна быть вывешена инструк­ция по безопасной эксплуатации установок.