Ленточные многоярусные сушилки

Состоят из корпуса-1, внутри которого расположен ряд транспортерных лент-5 из прорезиненной ткани или металлической сетки. Каждая из бесконечных лент натянута между ведущим-6 и ведомым-2 барабанами. Влажный материал поступает в загрузочную воронку-4. Воздух засасывается вентилятором-3 и перед поступлением в сушилку нагревается калорифером-8, расположенным в нижней части сушилки, как показано на рисунке. Ведущие и ведомые барабаны смежных лент смещены друг относительно друга по вертикали. Верхние части смежных лент движутся в противоположных направлениях (на рисунке показаны стрелками). Материал на верхней ленте движется слева направо. Дойдя до конца ленты, он высыпается на нижележащую ленту и начинает двигаться в противоположном направлении. Такое движение осуществляется многократно, пока материал не достигнет выходного отверстия.

С помощью перегородок-7 в сушилке создается противоток воздуха относительно высушиваемого материала. При пересыпании с ленты на ленту высушиваемый материал перемешивается и его поверхность обновляется. Кроме того, в этот момент воздух соприкасается со всей поверхностью каждой частицы, что интенсифицирует процесс сушки. Ленточные многоярусные сушилки применяются для сушки сыпучих и кристаллических продуктов, не требуют ручного труда на загрузку и выгрузку продукта, довольно компактны.

Барабанная сушилка

Состоит из стального барабана-4 с бандажами-3, опирающимися на опорные ролики-11. Барабан сушилки вращается мотором через редуктор, малая шестерня-10, которого входит в зацепление с большой венцовой шестерней в средней части барабана. Барабан вращается на опорных роликах с наклоном к горизонту на угол 3-6°. Во избежание осевого смещения барабана на одном из бандажей имеются упорные ролики-9, препятствующие его соскальзыванию. Частота вращения барабана невелика - 3-8 об/мин. Влажный материал подается питателем через загрузочный бункер-1 в верхнюю часть барабана, захватывается расположенными внутри барабана лопастями-2, непрерывно перемешиваясь, подходит к нижнему концу барабана, поступает в бункер-7 и выгружается разгрузочным шнеком-8. В качестве сушильного агента используются обычно дымовые газы, перемещаемые через сушилку вентилятором-6. Для очистки газов от пыли установлен циклон-5. На концах вращающегося барабана для предотвращения утечки сушильного агента установлены лабиринтовые уплотнения. Степень заполнения барабана не превышает 20% . Время пребывания материала регулируют изменением частоты его вращения, а также изменением угла наклона к горизонту.

В зависимости от крупности и свойств высушиваемого материала барабан заполняют насадками различной формы: подъемно-лопастной, предназначенной для крупнокусковых, склонных к налипанию материалов; секторной, применяемой для материалов большой плотности и малосыпучих; перевалочной с закрытыми ячейками, используемой для сильно сыпучих материалов.

В барабанах сушилках достигается непрерывное перемешивание материалов и, следовательно, хороший контакт с сушильным агентом.

Лекция №23

Тема: Холод

Искусственное охлаждение используется в химической промышленности и в других отраслях хозяйства для получения низких температур, которые невозможно получить с помощью естественных холодильных агентов - воды или воздуха

Вода, обычно применяемая для охлаждения, замерзает при температуре ниже 0° С. При сжижении газов, для отвода тепла реакции применяется охпаждение до очень низких температурю.

Искусственное охлаждение условно подразделяется на умеренное (до -100° С) и глубокое (ниже -100° С).

Способы получения холода:

1. Испарение низкокипящих жидкостей. Так, например, если испарять жидкий аммиак при абсолютном давлении 2 атм., то он охлаждается до температуры кипения при этом давлении (-20° С) и может служить охлаждающим для получения температур порядка

(-15° С). С понижением давления испарения достигаются еще более низкие температуры.

2. Расширение сжатых газов в расширительной машине (детандер). При этом газ совершает внешнюю работу за счет уменьшения своей внутренней энергии вследствие чего его температура понижается.

3. Дросселированием сжатых газов и паров. Дросселированием называется такое расширение газа, когда давление его снижается вследствие протекания через сужение или другое препятствие (пористую перегородку) при этом в отличие от процесса в расширительной машине, расширение происходит без совершения внешней работы.

Для умеренного охлаждения применяют компрессорные, абсорбционные и пароэжекторные холодильные машины. Для глубокого охлаждения пользуются холодильными циклами, основанными на дросселировании и расширении газов в детандере.

В естественных условиях тепло всегда переходит, самопроизвольно, без затраты энергии от более нагретого тела, к менее нагретому. Поэтому для получения отрицательных температур путем естественного охлаждения потребовались бы холодильные агенты с температурой значительно ниже той, которую требуется получить. В природе таких холодильных агентов не существует.

Задача искусственного охлаждения, очевидно, состоит в том, чтобы осуществлять переход тепла от менее нагретого тела к более нагретому, т.е. в направлении противоположном естественному направлению теплопередачи.

Задача эта решается лишь косвенным путем с помощью промежуточного рабочего тела - холодильного агента, который сначала отдает часть своей кинетической энергии естественному холодильному агенту - воде, а затем восполняет эту потерю, отбирая тепло от охлаждаемого тела.

С этой целью холодильный агент должен совершить определенный циклический процесс, на проведение которого необходимо затратить некоторое количество энергии - механической или тепловой.

Искусственное охлаждение

Рассмотрим на конкретном примере компрессорной холодильной установки, использующей в качестве холодильного агента аммиак или фреоны.

Пусть охлаждаемое тело, например, раствор какой-либо соли, нужно охладить до температуры ниже нуля, допустим ниже 12° С. Вода из реки или колодца даже в зимнее время имеет положительную температуру и, следовательно не обеспечивает такого охлаждения. Но в компрессорных холодильных установках используется промежуточное рабочее тело - холодильный агент, в качестве которого используют аммиак.

Пары аммиака сжимают в компрессоре, совершая при этом механическую работу. Но известно, что газы и пары при сжатии нагреваются, поэтому сжатый аммиак выходит из компрессора с повышенной температурой, всегда более высокой, чем температура охлаждающей воды. Поэтому, если горячие пары сжатого аммиака направить в холодильник, они отдадут избыточное тепло воде и благодаря повышенному давлению сконденсируются. Далее жидкий аммиак пропускают через устройство снижающее его давление до такой степени, чтобы он мог испаряться, после чего холодильный агент поступает в испаритель, где отбирает необходимое для испарения тепло от охлаждаемого тела. Последнее охлаждается по минусовой температуры, а образовавшиеся пары аммиака вновь поступают в компрессор для сжатия.

Выводы: сжимая аммиак, ему сообщают дополнительную энергию, которую он отдает воде (в холодильнике), а затем восполняет запас энергии, получая ее от охлажденного тела, т.е. при посредстве холодильного агента (аммиака) и благодаря его сжатию более нагретое тело - вода отбирает тепло от менее нагретого тела - охлаждаемого раствора солей.

При сжатии аммиака до 16 атм. в испарителе получают -30° С, причем такое давление позволяет использовать для охлаждения аммиака даже теплую воду, т.к. температура аммиака, сжатого под давлением 16 атм., 60-100° С.