Практичне заняття №9 Тема: Апарати для сушіння заготовок

Завдання:

1. Накреслити кінематичну схему радіаційно-конвективного сушильного апарата ПРКС-О

2. Вивчити будову та принципи дії сушильних апаратів.

Теоретичні положення

У взуттєвій технології відомі такі способи сушіння: конвективне, радіаційне, контактне, СВЧ, сублімацією (холодом), комбіноване.

1. Радіаційно-конвективний сушильний апарат елеваторного типу ПРКС-О (рис. 9.1) застосовується для основного сушіння (заготовок, затягнутих на колодках) і одночасно допоміжного сушіння (підсушування клейової плівки).

Рис. 9.1. Радіаційно-конвективний сушильний апарат елеваторного типу неперервної дії

Оскільки при підсушуванні клейової плівки на неї виділяються вибухонебезпечні розчинники, в сушилі перебачені заходи щодо зниження концентрації розчинників у ньому до 50% границі вибухонебезпечності. Це досягається викидом частини сушильного агента і регулюванням температури в сушилі до 130С, що є нижчою температури спалахування клею.

Корпус 9 сушила має вертикальну шахту, у якій переміщається елеватор 8. На полички елеватора через завантажувальне вікно 11 укладається взуття слідом вверх, носочною частиною всередину. По ходу руху вгору взуття опромінюється ТЕНами 12.

Обдув взуття повітрям здійснюється вентилятором 2 через канал 3 і соплову плиту 5. Частина повітря, що відсмоктується з робочої камери рециркуляційними повітропроводами 6 і 1, викидається назовні через трубу 4.

По нижньому краю завантажувального вікна встановлено бортовий відсмоктувач 10, підключений до загально цехової вентиляційної системи, що видаляє летучі розчинники, які виділяються з клейової плівки відразу після потрапляння її в робочу камеру сушила. Кварцеві лампи 7, встановлені внизу сушильної камери, забезпечують додатковий нагрів і термофіксацію носочної частини взуття. Увесь інший шлях до завантажувального вікна 11 взуття проходить без підігріву, де відбувається його охолодження. Час сушіння 20...30 хв.

Недолік радіаційно-конвективного сушіння – пересушування лицевого шару.

2. Апарати для сушіння СВЧ. Суть процесу сушіння СВЧ полягає в тому, що молекули взуттєвих матеріалів, поміщених в поле СВЧ, поляризуються, і цей процес супроводжується тертям молекул, викликаючи нагрівання матеріалу, під впливом якого волога, що міститься в матеріалі, випаровується. При цьому прогрівання відбувається рівномірно по всій товщині матеріалу, чим запобігається пересушування лицевого шару. Однак процес прогрівання багатошарових конструкцій взуття, виготовлених з різнорідних матеріалів, що по-різному реагують на дію СВЧ, не однаковий, в результаті чого можуть відбуватися концентрація тепла і електричні точкові пробої, що проходять через всі шари матеріалів на поверхню заготовки. Це явище ускладнює промислове застосування СВЧ для сушіння взуття. Крім того, установки з СВЧ складні і дорогі, затрачається багато енергії, необхідно суворо дотримуватись правил техніки безпеки.

Установка прохідного типу (рис. 9.2,а) являє собою ланцюговий конвеєр 1. Він що несе на собі виконавчі механізми 2, які послідовно потрапляють у високочастотну камеру 3, що містить шини 4 і 5 для підведення до виконавчих механізмів СВЧ.

Рис. 9.2. Апарат для сушіння СВЧ

Кожен виконавчий механізм складається з колодки 10 (рис. 9.2,б) з металевим покриттям (нанесеним методом напилення, утворюється металева оболонка), що надягається на металеву втулку 6. Між металевою втулкою 6 і металевою оболонкою колодки існує електроконтакт. Втулка 6 з’єднана з і струмопідвідною смугою 7 шин 4 і 5. При підведенні СВЧ до втулки 6 металеве покриття колодки утворює одну з пластин конденсатора. Друга пластина робочого конденсатора 9 еквідистантно розміщена відносно колодки 10 і з’єднана із заземленою смугою шин 4 і 5. При русі виконавчих механізмів вони потрапляють у високочастотну камеру 3, почергово з’єднуються зі струмопідвідними шинами – спочатку з шиною 4, а потім (після перерви) з шиною 5, що відповідає режиму роботи: 4 хв. під СВЧ, 10 хв. охолодження обдуванням повітрям, потім знову 4 хв. під СВЧ.

Недоліки установки: можливі пробої висушуваного виробу, складеного з різнорідних матеріалів, енергоємність, висока вартість виготовлення і експлуатації.

3. Апарати для вакуумного сушіння. Суть вакуумного сушіння – підвищення інтенсивності випаровування вологи за рахунок зниження тиску оточуючого середовища. При цьому процес сушіння прискорюється. В основному використовується вакуум в поєднанні з інтенсивним підведенням тепла, що ще більше прискорює час сушіння і підвищує формостійкість взуття.

Із застосуванням вакууму час основного сушіння скорочується до 3...12 хв. при температурі 150...170С і розрідженні 1330...40000 Па.

Ефективність сушіння залежить від ступеня вакууму, тобто стану середовища. Ступінь вакууму – поняття відносне. Одному і тому ж тиску можуть відповідати різні ступені вакууму:

• низький вакуум – при <<l;

• середній вакуум – при =l;

• високий вакуум – при >>l,

де  – середня довжина вільного шляху молекул середовища; l – лінійний розмір камери вакуумного пристрою.

У зв’язку з тим, що габаритні розміри сушильних установок, що застосовуються у взуттєвому виробництві, і внутрішні розміри вакуум-камер великі, для них характерне співвідношення <<l і стан розрідженого повітря відповідає низькому ступеню вакууму.

За способом підведення тепла застосовують вакуум-сушила з радіаційним нагріванням сушильного середовища і нагріванням за допомогою створення поля СВЧ.

Найбільш поширені сушила радіаційно-вакуумного типу.

Радіаційно-вакуумне сушило фірми “Шен” (рис. 9.3) складається з малогабаритної камери, розділеної на дві: завантажувальну 3 і сушильну 9. На вертикальній осі 1 камери закріплена вертушка 2 з чотирма поличками на три пари взуття кожна. Взуття завантажується через вікно 4, потім вертушка розвертається на 180 і взуття поступає в сушильну камеру 9. Кришка 8 за допомогою циліндра 6 закриває камеру 9, утворюючи геометрично замкнену порожнину, у якій створюється вакуум вакуум-насосом 5. Нагрівання в камері здійснюється ТЕНами 7 до температури 125С. Час сушіння – 5 хв. Місткість – 12 пар взуття. Продуктивність – 160...300 пар за 1 год. Сушило малогабаритне (165013301480), з автоматичним електронним керуванням. Працює в ручному і автоматичному режимах.

Циклодинамічне радіаційно-вакуумне сушило вітчизняної конструкції, розроблене кафедрою теплотехніки Київського технологічного інституту легкої промисловості, складається з вертикальної шахти, розділеної на три камери – 1, 2 і 3 (рис. 7.4). Камери 1 і 3 – сушильні, оснащені ТЕНами 4, а камера 2 – завантажувальна, має вікно для завантажування. Всередині шахти розміщена етажерка 7 з поличками 5, які містять гнізда 8 для встановлення взуття. Посередині етажерки міститься перегородка 6, яка є кришкою для сушильних камер. Етажерка 7 почергово піднімається вверх в камеру 1 (тоді її нижня частина знаходиться в завантажувальній камері 2) або опускається вниз у камеру 3 (тоді її верхня частина знаходиться під завантаженням у камері 2). При цьому кришка 6 почергово герметично закриває сушильні камери 1 і 3. При переміщенні етажерки зі взуттям в одну з камер у ній створюється вакуум, і сушіння відбувається під впливом тепла і вакууму. Час сушіння – 5...6 хв., місткість сушила – 12 пар взуття.

Рис. 9.3. Радіаційно-вакуумне сушило фірми “Шен”	Рис. 9.4. Циклодинамічне радіаційно-вакуумне сушило