20. Классификация сушильных аппаратов. Сушка дисперсных материалов.
классификация сушильных установок по различным признакам:
По способу подвода тепла:конвективные; радиационные; контактные; смешанные
- конвективные сушилки, в которых подвод тепла к высушиваемому продукту осуществляется с помощью сушильного агента: воздуха, топочных газов или перегретого пара при постоянной конвекции.
- контактные сушилки осуществляют теплообмен через нагретую поверхность, которая соприкасается с высушиваемым продуктом. В зависимости от технологии сушки и свойств продукта температура такой поверхности может быть выше 100°C.
-радиационная, материал поглощает тепловую энергию от электрического источника тепла.
По применяемому сушильному агенту:
- воздушные сушилки;
- сушилки на топочных газах;
- сушилки с применением перегретого пара или инертного газа (используются для сушки продуктов, которые окисляются кислородом воздуха).
По направлению движения сушильного агента относительно высушиваемых продуктов:
- прямоточные сушилки (направление движения высушиваемого продукта совпадает с направлением движения сушильного агента);
- противоточные сушилки (направление движения высушиваемого продукта противоположно направлению движения сушильного агента);
- сушилки с перекрестным током (направление движения высушиваемого продукта перпендикулярно направлению движения сушильного агента);
- сушилки с реверсивным током (направление движения сушильного агента переменно относительно направления движения высушиваемого материала).
По конструктивным признакам:
- камерные сушилки
- в кипящем слое сушилки;
- шахтные сушилки;
-ленточные сушилки;
- конвейерные сушилки;
- барабанные сушилки;
-роторные сушилки;
По характеру работы:
- сушилки периодического действия (загрузка и выгрузка высушиваемого продукта осуществляется периодически);
- сушилки непрерывного действия (загрузка и выгрузка высушиваемого продукта осуществляется непрерывно), такие как ленточные и конвейерные. К этому же типу относятся коридорные сушилки, в которых с одной стороны загружается порция сырья, а с другой выгружается такая же порция готового продукта.
По назначению: для сушки сыпучих материалов; кусковых; текучих; листовых; штучных
21. Установки для тепловлажностной обработки периодического действия (гидрованна, термоформы). Схемы, принцип действия, особенности процесса.
становки для тепловлажностной обработки предназначены для ускоренного твердения изделий. Обычно тепловлажностную обработку ведут до достижения 70% полной проектной прочности бетона.
Тепловлажностная обработка бетона насыщенным паром — основной способ, который позволяет создать влажностные условия нагрева и сохранить влагу затворения в материале. Поэтому именно этот способ применяется на большинстве заводов. Чтобы представить себе процессы, проходящие в установке и материале при тепловлажностной обработке, на первом этапе изучения предположим, что свежесформованный бетон после предварительной выдержки набрал какую-то начальную прочность, которая позволяет подвергать его обработке без формы и поддона
Установки для тепловлажностной обработки разделяют по следующим: признакам:
1. По режиму работы — на установки периодического и непрерывного действия. Установки периодического действия в свою очередь подразделяются на две группы: на работающие при атмосферном и избыточном давлении. Установки непрерывного действия могут работать только при атмосферном давлении. В качестве установок периодического действия применяют ямные и напольные камеры, кассеты, пакеты, термоформы и автоклавы. Установки непрерывного действия изготовляют в виде горизонтальных и вертикальных камер, в которых происходит непрерывное или импульсное передвижение подвергаемого обработке материала.
2. По виду используемого теплоносителя различают установки, в которых используют водяной пар при атмосферном и избыточном давлениях; паровоздушную смесь, горячую воду, электроэнергию, продукты горения топлива и высокотемпературные органические теплоносители (горячие масла, даутерм, дитолилметан и др.)-
Кроме установок для тепловлажностной обработки в технологии сборного бетона и железобетона применяют установки для разогрева бетонной смеси и подогрева заполнителей.
Установки периодического действия
Раньше всех на заводах сборного бетона и железобетона появились ямные и туннельные камеры периодического действия. Постепенно с развитием промышленности несовершенные туннельные камеры периодического действия утратили свое значение, и в промышленности остались только камеры ямного типа. Технический прогресс привел к появлению новых типов установок периодического действия, таких как кассеты, пакеты, термоформы и др.
Рисунок -10.1. Пропарочная камера ямного типа
Камеры ямного типа. Простейшей и наиболее распространенной является пропарочная камера ямного типа. Эти -камеры, которые называют просто ямными, применяют как на заводах, так и на полигонах. В зависимости от условий эксплуатации, уровня грунтовых вод камеру либо заглубляют в землю так, чтобы ее края для удобства эксплуатации возвышались над полом цеха не более 0,6—0,7 м, или устанавливают на уровне пола. В этом случае для обслуживания устраивают специальные площадки.
Камеры имеют прямоугольную форму и изготовляют их из железобетона (рис. 10.1), стены камеры снабжают теплоизоляцией 17 для снижения потерь теплоты в окружающую среду. Пол камеры I делают с уклоном для стока конденсата. В полу есть трап 2 для вывода конденсата. В приямке трапа, куда стекает конденсат, делают конденсатоотводящее устройство 3, в качестве которого чаще всего ставят водоотделительную петлю. В камеру с помощью направляющих, в качестве которых используют опорные стойки, краном загружают изделия в формах. Каждая форма от следующей изолируется прокладками из металла для того, чтобы пар обогревал формы со всех сторон. Высота камеры достигает 2,5—3 м. Ширину и длину обычно выбирают с учетом размещения в ней двух штабелей изделий в формах. Между штабелями изделий и между штабелем и стенками камеры устраивают зазоры, чтобы обеспечить захват изделий автоматическими траверсами при загрузке и разгрузке камеры.
Установки непрерывного действия. В установках непрерывного действия в отличие от периодических легче механизировать и автоматизировать весь процесс. Производительность труда обслуживающего персонала на них значительно возрастает, поэтому в настоящее время они и внедряются наиболее широко в производство. В качестве установок непрерывного действия для тепловлажностной обработки наиболее широко применяют щелевые горизонтальные, щелевые полигональные и вертикальные пропарочные камеры.
Горизонтальные пропарочные камеры щелевого типапредставляют собой туннель длиной b = 100—120 м. Ширина туннеля проектируется в расчете на движение через него одного-двух изделий на каждой форме-вагонетке и находится в пределах b =5—7 м. Высота h=1,0—1,17 м. В камере помещается от 17 до 27 вагонеток с изделиями. В отличие от периодически действующих камер, где подъем температуры, а затем изотермическая выдержка и охлаждение осуществляются последовательно во времени в одной камере, щелевые пропарочные камеры по длине разделяются на соответствующие зоны: зону подъема температуры среды, изотермической выдержки и охлаждения. В первую и вторую подводится тепловая энергия, третья зона — зона охлаждения, теплом не снабжается, а наоборот, вентилируется холодным воздухом. Разделение камеры на функциональные зоны позволяет экономить тепловую энергию за счет затрат теплоты на нагрев конструкций после каждого цикла по сравнению с установками периодического действия.
Схема горизонтальной щелевой пропарочной камеры показана на рис. 10.2 Принцип работы такой камеры следующий. Вагонетка с изделием в форме 1 поступает на снижатель 2, оборудованный толкателем. Снижатель опускает вагонетку на уровень рельсов щелевой камеры 4, и толкатель выталкивает вагонетку со снижателя в камеру. При этом вагонетка с изделием проходит под механической шторой 3, которая предохраняет торец, камеры от выбивания паровоздушной смеси и проникания в нее холодного воздуха. Одновременно вагонетка с изделием усилием толкателя продвигает весь поезд, находящийся в камере, и последняя вагонетка также через герметизирующую штору 5 выдвигается на подъемник 6, который поднимает вагонетку на уровень пола, откуда она транспортируется на пост распалубки изделий. Изменяя ритм загрузки вагонеток можно повышать или снижать производительность камеры.
Камера разделяется на три зоны: зону подъема температуры — подогрева /, зону изотермической выдержки II и зону охлаждения III. Тепловая обработка изделий в камере сводится к следующему. Материал, поступивший в камеру, может подогреваться либо паром, либо ТЭНами. При нагреве паром для его подачи используют двухсторонние стояки, причем первая пара стояков располагается на расстоянии 20—25 м от входа с шагом от 2 до 6 м, а последняя — на расстоянии 35—40 м от выгрузочного торца камеры. Пар смешивается с воздухом, образуя паровоздушную смесь. Для улучшения использования теплоты пара устраивают рециркуляцию: паровоздушную смесь отбирают у загрузочного конца камеры и возвращают в конец зоны подогрева. Рециркуляция помогает уменьшить потери пара, проникающего в зону охлаждения за счет его передвижения к загрузочному концу камеры. Кроме того, в этих же целях между зоной изотермической выдержки и охлаждения устраивают воздушные завесы или перегородки из термостойкой резины. Воздушные завесы в целях экономии тепла устраивают и в месте загрузки камеры. Максимальный нагрев изделий при использовании пара составляет 80—85 °С, ибо в данном случае в камере кроме пара находится воздух.