22. Вальцы: назначение, особенность процесса вальцевания. Коэффициент фрикции. Схема, принцип действия.
Осуществляется непрерывная сушка жидкостей и текучих пастообразных материалов при атмосферном давлении или при разряжении. Основной частью двухвальцовых сушилок (рис.142), наиболее часто применяемых в химической промышленности, являются вальцы 2 и 3 медленно вращающиеся со скоростью 2 – 10 об/мин в кожухе 1 навстречу друг другу. Сверху между вальцами непрерывно подается высушиваемый материал. Греющий пар поступает через полую цапфу внутрь каждого из вальцов, паровой конденсат отводится через сифонную трубку 4. Ввод пара и вывод конденсата производится со стороны, противоположной приводу 5. Вальцы могут обогреваться также горячей водой или высокотемпературными органическими теплоносителями.
Материал покрывает вальцы тонкой пленкой, толщина которой определяется величиной зазора между вальцами. Обычно
ирина зазора не превышает 0,5 - 1 мм и регулируется путем перемещения ведомого вальца 2, имеющего подвижные подшипники, относительно неподвижно установленного ведущего вальца 3. Высушивание материала происходит интенсивно в тонком слое в течение одного неполного оборота вальцов. Пленка подсушенного материала снимается ножами 6, расположенными вдоль образующей каждого вальца. Чем тоньше слой материала на вальцах, тем быстрее и равномернее он сушится. Однако вследствие малой продолжительности сушки часто требуется досушивание материала, которое осуществляется последовательно сначала в верхнем досушивателе 7, а затем в нижнем 8. Досушиватели представляют собой лотки с паровым обогревом, который подается во вращающиеся валки с гребками.
В одно-вальцовых сушилках (рис.143) в корыте вращается один полый обогреваемый изнутри барабан. Под ним имеется питающее устройство с мешалкой. Материал тщательно перемешивается в ванне питающего устройства и наносится тонким слоем толщиной 1 – 2 мм на валец. Остальная работа не отличается от работы двух вальцовой сушилки.
Вакуумные вальцовые сушилки работают внутри герметичного кожуха, соединенного с установкой для создания вакуума. В вальцовых сушилках возможна эффективная сушка в тонком слое материалов, не выдерживающих длительного воздействия высоких температур. Продолжительность сушки регулируется числом оборотов вальцов. Однако в сушилках без досушивателей часто не достигается требуемая низкая конечная влажность материала.
В двухвальцовых сушилках напряжение поверхности вальцов по влаге от 13 – 15 кг/(м3ч) (для атмосферных) до 20 – 30 кг/(м3ч) (для вакуумных), иногда оно может достигать 70 кг/(м3ч) влаги.
Процесс контактной сушки нельзя интенсифицировать при применении топочных газов вследствие низких коэффициентов теплоотдачи от газов к стенкам вальцов. Однако повышение температуры греющей поверхности возможно в случае использования для нагрева высокотемпературных теплоносителей, например, дифенильной смеси. При низких температурах сушки для обогрева может быть применена горячая вода.
23. Ямные пропарочные камеры с эффективными стенками. Элементы камеры, принцип действия, характеристики.
Камера представляет собой заглубленную в землю камеру, где отформованные в другом месте, обычно крупноразмерные изделия подвергаются тепловлажностной обработке в периодическом процессе. Размеры камеры в плане должны соответствовать укладке на ее полу не более двух крупноразмерных изделий, а высота определяется числом уложенных с зазорами горизонтально в несколько рядов плоских изделий. В небольшие по объему камеры вводится паропровод для сосредоточенного выхода пара; в камеры объемом более 50 м 3 лучше вводить пар при помощи уложенного внизу по длинным их сторонам перфорированного паропровода. В камерах Семенова перфорированные паропроводы укладываются по периферии камеры снизу и вверху. Задача верхнего паропровода – подавать пар сверху через малые отверстия, чтобы он, медленно опускаюсь книзу, вытеснял воздух из камеры в конце периода нагрева, что позволяет создать атмосферу чистого пара и довести температуру в камере до 100.Воздух вытесняется через обратную трубу, имеющую входное сечение внизу камеры, а выходное с наружной её стороны. Благодаря этой трубе давление внутри камеры при первичном пуске ее в работу не нарастает и устраняются колебаниями давления при изменении подачи пара.
Обработка бетона осуществляется в камерах конструкции проф. Л. А. Семенова. В этой камере пропаривание изделий производится при температуре около 100°, длительность цикла составляет 6—8 часов, расход пара — 150—250 кг/м3.
Камера оборудована двумя системами перфорированных труб диаметром 50—60 мм. Одна из них подает паи в верхнюю зону камеры, а вторая — в нижнюю. Кроме того, камера имеет одну обратную трубу диаметром 100 мм с контрольным конденсатором, через который она свободно соединяется с атмосферой. Конденсат из камеры удаляется в канализацию.
Сначала пар подается в нижнюю зону камеры, и в течение 3 часов температура в камере поднимается до 95°. После этого нижняя труба отключается и включается верхняя. При этом чистый пар, как более легкий, заполняет вначале верх камеры и постепенно вытесняет паровоздушную смесь через обратную трубу наружу. В результате за 10— 20 минут вся камера заполняется чистым насыщенным паром нормального атмосферного давления с температурой 100°. По всему объему камеры создаются равномерные и постоянные по времени условия для интенсивного прогрева изделий. Избыток пара выходит из камеры в контрольный конденсатор и конденсируется на змеевике, в который подается вода из водопровода в количестве 50—80 л/час.
Подача пара в камеру регулируется так, чтобы в конденсаторе была постоянная капель и чтобы в то же время не было прорыва пара из него наружу. При прекращении капели пар нужно прибавлять, а при прорыве пара — убавлять. Для удобства регулирования пара его давление в магистрали должно быть в пределах 0,7 атм. В камере возможно создание и поддержание любого температурного режима в пределах 40—98°.
Для наблюдения за тепловым режимом на обратной трубе перед конденсатором устанавливают два термометра — обыкновенный и контактный. Первый показывает температуру в камере в процессе ее предварительного прогрева, когда выходит паровоздушная смесь. Контактный термометр регулируется таким образом, чтобы замыкание цепи происходило при температуре 98—99° или при другой заданной. При установлении в камере заданного режима загорается электрическая лампочка, при недостаточной подаче пара она гаснет.