3.3.4 Вспомогательное оборудование сушилок

По способу обогревания различают сушилки для солода с непосредственным обогревом топочными газами и сушилки воздушные, имеющие калорифер. Сушилки для солода обогревают либо топочными газами, либо воздухом, нагретым в калориферах [2, 7, 8].

Сушильные решетки. Живое сечение решеток составляет 30 %. Их изготовляют из стальной проволоки трапецеидального сечения, из круглой проволоки и штампованными из листовой стали. Шероховатая и волнистая поверхность тканых сит задерживает зерно при перемещении. Штампованные сита с гладкой поверхностью и большим живым сечением (до 45 %) менее прочны, чем проволочные.

Калориферы. В воздушных сушильных аппаратах калориферы бывают огневые и паровые.

Огневые калориферы для солодовенных сушилок изготавливают из тонкой листовой стали в виде газоходов, расположенных в два, три или несколько рядов с таким расчетом, чтобы нагревание воздуха по всему сечению сушилки было равномерным [8]. Горячие участки газоходов размещают рядом с холодными, причем наиболее горячие газы направляют в верхний ряд, а затем последовательно в нижние противотоком нагреваемому воздуху. Диаметр стальных газоходов принимают 0,3–1 м в зависимости от величины сушилки. Соединения газоходов тщательно уплотняют. Для периодического удаления золы в газоходах делают отверстия с плотными задвижками. Подобные калориферы громоздки и требуют частых чисток.

При расчете газовых калориферов необходимо учитывать направления потоков теплоагентов при сложных случаях относительного движения, как, например, при перекрестном токе, чаще всего встречающемся в калориферах сушилок: вначале следует определить среднюю логарифмическую разность для противотока , а затем для сложного движения.

Паровые калориферы широко распространены в настоящее время. При их использовании облегчается обслуживание и регулирование работы, улучшаются санитарные условия производства, отпадает необходимость в истопниках.

Калориферы изготавливают в соответствии с ГОСТ 7201–62 четырех моделей: большой (Б), средний (С), малый (М) и самый малый (СМ). Каждая модель, в зависимости от величины поверхности теплопередачи, имеет 14 типоразмеров.

Поверхность теплопередачи в пластинчатых калориферах состоит из стальных трубок диаметром 22 мм. На них с интервалом 5 мм насажены пластины толщиной 0,5 мм, изготавливаемые из декапированной стали. Для предохранения стали от коррозии трубки и пластины оцинкованы. Концы трубок развальцованы в трубных решетках. Камеру, образуемую трубной решеткой и наружной крышкой, называют коллектором.

Различают калориферы одноходовые (модель КФС и КФБ), в которых теплоносителем является греющий пар (давлением до 0,6 МПа), проходящий в калорифере по всем трубкам параллельными потоками (рисунок 3.26а), и многоходовые – для нагревания воздуха горячей водой, проходящей в калорифере последовательно по нескольким пучкам трубок (рисунок 3.26б).

Расчет и подбор паровых калориферов производят по следующей методике.

Поверхность теплопередачи калорифера

, (3.101)

где – тепловая нагрузка калорифера, Дж;

– разность температур холодного и нагретого воздуха, град;

– коэффициент теплопередачи, Вт/(м^.К).

Расчет тепловой нагрузки (Дж) можно производить либо по разности температур, либо по разности энтальпий согласно уравнению

, (3.102)

где – количество воздуха, проходящего через калорифер, кг/с;

– удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг К);

– температура соответственно холодного и нагретого воздуха, °С

– энтальпия соответственно холодного и нагретого воздуха, Дж/кг.

Расчет по разности температур проще, так как не требует вычисления величин энтальпии. Но этот расчет менее точный, так как удельная теплоемкость воздуха зависит от его влажности и температуры.

Значения коэффициента теплопередачи в пластинчатых паровых калориферах приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Значение коэффициента теплопередачи

Тип калорифера	Массовая скорость воздуха в калорифере, кг/(м2с)
	1	2	3	4	5	6	7
КФС и КМС	18,1	21,2	23,4	25,4	27,1	28,8	30,1
КФБ и КМБ	15,6	18,3	20,8	22,7	25,1	26,2	27,9

Коэффициент теплопередачи рассчитывают по одной из формул, приведенных в таблице 3.5.

Таблица 3.5 – Формулы расчета коэффициента теплопередачи, Вт/(м²К)

Тип калорифера	При обогревании паром	При обогревании водой, имеющей скорость, м/с
КФС и КМС
КФБ и КМБ

Произведение скорости движения воздуха в калорифере на плотность называется массовой скоростью кг/(м^2.с):

, (3.103)

где – свободное (живое) сечение калорифера для прохода возду- ха, м².

Оптимальная массовая скорость воздуха принимается в пределах 4–6 кг/(м^2.с). При подборе калориферов необходимо принимать запас на теплопередачу до 15 % и на сопротивление проходу воздуха до 10 %.

Сопротивление проходу воздуха через один ряд калориферов при параллельной установке их для КФС и КМС равно Па, для КФБ и КМБ – Па. Сопротивление при установке калориферов в два, три или четыре ряда увеличивается в такое же число раз.

Солод во время сушки на горизонтальных решетках перемешивают механическими ворошителями шнекового или лопастного типа.

При перемешивании солода в высоком слое (до 0,7 м) используются шнековые ворошители. При малой высоте солода используются лопастные ворошители. Лопастной ворошитель представляет собой горизонтальный вал с лопастями, совершающий одновременно вращательное и поступательное движение. Во время вращения вала закрепленные на нем лопасти захватывают солод и перебрасывают его. Одновременно ворошитель медленно продвигается со скоростью 0,15–0,7 м/мин. Частота вращения вала 3–8 мин^–1. Дойдя до конца сушильной решетки, ворошитель автоматически переключается и движется в обратном направлении.