44. Пневматические сушилки с псевдоожиженным слоем. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.

Устройство и принцип работы: Сушилки этой конструкции используются в основном для удаления поверхностной влаги из сыпучих материалов, таких как песок, дробленые минералы, порошки.

Сушка осуществляется в вертикальной трубе длиной до 20 м. Частицы материала движутся в потоке нагретого воздуха (или топочных газов), скорость которого превышает скорость витания частиц, и составляет 10—30 м/сек. В подобных трубах-сушилках процесс сушки длится секунды и за такое короткое время из материала удается испарить только часть свободной влаги.

В пневматической сушилке материал из бункера 1 подается питателем 2 в трубу 3 и увлекается потоком воздуха, который нагнетается вентилят ором 4 и нагревается в калорифере 5. Воздух выносит высохший материал в сборник-амортизатор 6 и затем в циклон 7, где отделяется от частиц материала. Высушенный материал удаляется с помощью разгрузочного устройства 8. Отработанный воздух для окончательной очистки от пыли проходит через фильтр 9, после чего удаляется в атмосферу.

Расход энергии в пневматических сушилках значителен, причем он снижается с уменьшением размера частиц материала, который не должен превышать 8—10 мм. Для сушки материалов с крупными частицами, а также для удаления из материала связанной влаги пневматические сушилки комбинируют с сушилками других типов. Таким образом, несмотря на компактность и простоту устройства, область применения пневматических сушилок ограничена условиями, указанными выше.

Тем не менее, пневматические трубы-сушилки используются часто из-за простоты конструкции, к тому же в них сушку продукта можно совмещать с пневмотранспортом. Используются также многотрубные сушилки, трубы-классификаторы для сушки и одновременного разделения материала на две фракции.

Назначение: Продукты, попадающие в псевдоожиженный слой, сушатся, и содержание влаги в них снижается до необходимого уровня до их выгрузки из камеры. Оборудование позволяет формировать размеры частиц в большом диапазоне. С помощью этой технологии сушки можно производить агломераты как растворимых, так и нерастворимых продуктов.

Области применения: Распылительные сушилки с встроенным псевдоожиженным слоем находят широкое применение в производстве продуктов с высокой степенью очистки от пыли и необходимостью проведения процесса сушки с высоким тепловым КПД и соответствия гигиеническим стандартам. Распылительная сушилка с встроенным псевдоожиженным слоем разработана для сушки и агломерации термочувствительных материалов, но она также может использоватья для образования порошков, например, при лецитинизации.

45. ВЫПАРИВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕПЛОВОГО НАСОСА основано на использовании вторичного пара в качестве греющего в том же выпарном аппарате. Для этого температура вторичного пара должна быть повышена до температуры греющего пара. Повыше­ние температуры вторичного пара достигается сжатием его в ком­прессоре или паровом инжекторе. В качестве компрессора обычно используется турбокомпрессор (рис. 15.6). Вторичный пар давле­нием р_вт и энтальпией i, выходящий из выпарного аппарата, засасы­вается в турбокомпрессор, в котором сжимается до давления p_v Энтальпия при этом возрастает до i_сж. Таким образом, за счет сжа­тия пар приобретает теплоту Δi=i_сж—i. Сжатый пар поступает из турбокомпрессора в греющую камеру выпарного аппарата.

откуда расход греющего пара

Т епловой баланс процесса

Из сравнения уравнений (15.9) и (15.37) видно, что при выпарива­нии с использованием теплового насоса расход греющего пара сни­жается за счет повышения энтальпии вторичного пара на величину

i _сж:

Однако, наряду с экономией греющего пара необходимы затраты электроэнергии на приведение в действие турбокомпрессора. Мощность

Установка удорожается также на стоимость турбокомпрессора.

В установках с паровым инжектором (рис. 15.7) греющий пар из котельной поступает в паровой инжектор. Паровой инжектор пред­ставляет собой несложное устройство типа сопла Вентури, при изго­товлении которого не требуется значительных затрат металла. В результате создания вакуума в инжектор засасывается из выпарного аппарата вторичный пар давлением р_вт и энтальпией i. Каждая мас­совая единица греющего пара засасывает m массовых единиц вто­ричного пара. В результате получают греющий пар в количестве D(l+m) с давлением меньшим, чем давление греющего пара, но большим, чем вторичного пара. Часть пара, равная W—mD, сбрасывается с установки на побочные нужды.

Тепловой баланс процесса описывается равенствами

Выпарные установки с инжектором применяют для выпаривания растворов с низкой температурной депрессией и высоким давлением вторичного пара. С уменьшением давления вторичного пара увели­чивается адиабатический перепад теплоты при сжатии и соответ­ственно уменьшается коэффициент инжекции. При этом расход гре­ющего пара увеличивается и использование выпарных установок с паровым инжектором становится нерациональным.