Барабанная сушилка

      Чтобы предотвратить пригар сухого молока на распылительной головке, под распылительным диском устанавливают диффузор - отражатель воздуха. Он устроен так, что воздух отбрасывает с распылительной головки осевшие частицы молока. Для этой же цели к горизонтально расположенному скребковому механизму присоединяют специальный вертикальный скребок, который удаляет  сухое молоко с распылительной головки.

      Применение  в распылительных сушилках центробежных дисковых распылителей обеспечивает бесперебойность и длительность работы. Подача продукта в распылительный диск менее сложна, чем в форсуночное  распылительное устройство. Надёжная работа дисковых распылителей позволяет регулировать процесс сушки и свойства конечного продукта. Дисковые распылительные сушилки создают тонкий и равномерный распыл продукта.

      Тонкий  и равномерный распыл положительно влияет на процесс тепломассообмена и качество готового продукта. Дисперсность капель и равномерность их распределения по размерам имеют существенное значение для контроля процесса сушки и эксплуатации сушильных установок. Например, если при распылении в сушильной башне наблюдается широкий диапазон распыляемых частиц, то небольшие капельки быстро высыхают и перегреваются, прежде, чем высохнут более крупные капли.

      Распылительный  диск установлен на валу редуктора (реже - турбины).  Во время работы частота  вращения в среднем при сушке  молока составляет 8000-10000 об/мин. Молоко, поступившее в диск, под действием центробежной силы, выбрасывается и распыляется (диспергируется) на частички размером 5-10 мкм.

      В настоящее время применяют диски  без сопловых трубок, которые устарели. Молоко поступает во внутреннюю камеру корпуса диска через большое центральное отверстие. Под действием центробежной силы оно выбрасывается наружу через круглые или овальные отверстия на периферии диска. Используют различные конструкции распылительных дисков.

        Барабанные сушилки

       Барабанные  сушилки предназначены для сушки песка, сушки зерна, других сыпучих материалов. Сушилки могут снабжаться автоматикой контроля и управления температурой (регулируемая жесткость сушки), автоматикой подачи и выдачи фракции. Комплектуются в зависимости от потребности заказчика газовыми, мазутными, на солярке горелками или электронагревателями.

     Автоматика  обеспечивает управление вращением  барабанной сушилки (управление производительностью), заданные температурные режимы внутри барабана (управление подачей топлива  для выдерживания температурного режима).

       Сушилки серии СА2 обеспечивают управление подачей фракции, Сушилки серии  СА3 обеспечивают автоматическое охлаждение фракции.

       

       Сушилки барабанного типа предназначены  для сушки сыпучих материалов в различных отраслях промышленности. На основе теплотехнических расчетов мы подбираем наиболее оптимальный типоразмер и конструкцию сушильного барабана под требования заказчика. Производительность барабанной сушилки от 150 кг/час до 100т/час. Согласно расчетам изготавливаются загрузочная камера, теплогенератор, камера выгрузки, механизм подачи и удаления теплоносителя и пылегазоочистки. На барабанные сушилки устанавливается современная система автоматики и частотный привод для регулировки температуры и вращения барабана. Это дает возможность в широких пределах изменять параметры сушки и общую производительность. В результате заказчик получает оборудование с оптимальными характеристиками, позволяющими применять барабанные сушилки как в промышленности, так и в сельском хозяйстве.

       Принцип работы барабанных сушилок 

         

       Сушильной камерой в барабанной сушилке  служит внутренняя полость барабана, внутри которого по всей длине расположены  различного типа лопасти или полки (зависит от назначения сушилки). В процессе сушки фракция попадает через загрузочную камеру в барабанную сушилку. Лопасти за счет вращения барабана перемешивают и пересыпают фракцию равномерно распределяя ее по барабану, пересыпаясь с лопасти на лопасть и высушиваются под действием горячего воздуха (непрямой нагрев) или смеси воздуха с топочными газами (прямой нагрев), который забирается из теплогенератора через барабан с помощью вентилятора путем создания разряжения внутри барабана или из за перепада температуры. Высушенный материал удаляется через разгрузочную камеру. Пересыпаясь с лопасти на лопасть и высушиваются под действием горячего воздуха (непрямой нагрев) или смеси воздуха с топочными газами (прямой нагрев), который забирается из теплогенератора через барабан с помощью вентилятора путем создания разряжения внутри барабана или из за перепада температуры. Высушенный материал удаляется через разгрузочную камеру.

       Краткое описание конструкций барабанных сушилок  и их назначения производства ООО  Чайковский насос

       Барабанные сушилки для сыпучих фракций удельным весом от 0.8 до 4.0 с малым процентом выноса, такие как кварцевый песок и тд.

       Такие барабаны производятся в исполнении прямого нагрева фракции топочными  газами. По стандартному внутреннему  исполнению барабана, имеют 30% от длинны барабана - полки, 70% длинны барабана - лопатки.

       Дополнительно на барабанные сушилки может устанавливаться  цепная тепловая завеса, а также  теплоизоляция наружной части барабана.

       Барабанная  сушилка состоит из цилиндрического  корпуса и опор, на которых этот корпус установлен. Причем корпус наклонен в сторону выгрузки материала.

       Сушильной камерой в таких сушилках служит барабан, который обычно представляет собой вращающийся пустотелый стальной цилиндр, внутри которого по всей длине  расположена распределительная насадка с полочками и лопастями. Насадка предназначена для перемешивания и равномерного распределения материала по барабану в процессе сушки. Через загрузочною камеру влажный материал подается в сушильный барабан и поступает на внутреннюю насадку. Сначала частицы материала захватываются и поднимаются лопастями, затем падают вниз, пересыпаются с одной полки на другую. Высушиваются частицы материала под действием сушильного агента (горячего воздуха или смеси воздуха с топочными газами), который продувается через барабан вентилятором. Непрерывно перемешиваясь, материал перемещается к выходу из барабана. Высушенный материал выгружается через разгрузочную камеру. Нагрев сушильного агента может производиться в твердотопливном, газовом или дизельном теплогенераторе. Кроме того, есть и специальные конструкции, которые выполняют другие функции вместе с сушкой. 

       Сушильные установки делятся на два типа: с пневматической и механической загрузкой. И могут иметь одинарный, двойной или тройной барабан.

       

       Преимущества по сравнению с шахтными, ромбическими и другими видами сушилок:

       - Универсальность;

       - Высокое качество сушки за  счет интенсивного перемешивания  материала;

       - Возможность сушить высоковлажный,  засоренный материал;

       - Простота монтажа (для запуска  в работу не требуется капитальных сооружений);

       - Надежность работы (исключается  образование застойных зон);

       - Приемлемая цена;

       - Низкое потребление электроэнергии. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Исходные  данные для расчёта 

     Массовая  производительность установки

            по  поступающему влажному сахару             G₁ = 2500 кг/ч

     Содержание  влаги в сахаре:

                                     начальное           u₁ = 3,2%

                                     конечное             u₂ = 0,12%

     Температура наружного воздуха                        t₀ = 18⁰С,

     Температура воздуха после калорифера            t₁ = 100⁰С

     Температура воздуха на выходе из сушилки     t₂ = 60⁰С

     Относительная влажность наружного воздуха  φ₀ =  65% 

     Напряжение  объёма сушилки по влаге              А = 8,5 кг/м³·ч 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Материальный расчёт 

     1.1. Массовый расход удалённой влаги  (W)               

     

 

     1.2. Производительность сушилки по  сухому сахару  (G₂)  

     

     

 

     1.3.  Проверка по расходу удалённой  влаги (W) 

     W = G₁ - G₂ = 2500 –2422,9 = 77,1 кг/ч = 0,0214 кг/с 

     G₁= 2500 кг/ч = 0,694 кг/с 

     1.4. Используя  I –х диаграмму Рамзина для влажного воздуха, определяем начальное (x₀) и конечное (х₂) влагосодержания воздуха, а также характерные энтальпии. На пересечении линий t₀ и φ₀ находим точку А, характеризующую начальное состояние наружного воздуха. Из точки А, опустив перпендикуляр на ось х, находим значение х₀ = 0,0082 кг/кг. Через точку А проходит линия постоянной энтальпии (изоэнтальпа) I₀ = 40 кДж/кг. Из точки А, поднявшись по перпендикуляру до пересечения с изотермой t₁ = 100⁰С, находим точку В, характеризующую состояние воздуха на выходе из калорифера перед подачей в сушильную камеру. От точки В движемся вниз по изоэнтальпе I₁ = 123 кДж / кг до пересечения с изотермой t₂ = 60⁰С, получив точку С. Из точки С, опустив перпендикуляр на ось х, находим значение х₂ = 0,025 кг/кг. 

     1.5. Определяем теоретический  удельный  расход воздуха ℓ₀ в сушилке. 

     

        1.6. Рассчитываем теоретический абсолютный  расход воздуха в сушилке. 

     L =  ℓ₀· W = 59,52· 0,0214 = 1,274 кг/с = 4585,4 кг/ч 
 
 
 
 

2. Тепловой расчёт 

     2.1. Составляем уравнение теплового  баланса для сушильной камеры.             

     L·I₁ + G₁·c₁·Θ₁ = L·I₂ + G₂·c₂·Θ₂ + Q_п  

     где Q_п – тепловые потери, которые с учётом правильно наложенной изоляции принимаем 5% от тепла, поступившего с горячим воздухом.  

     Q_п = 0,05· L·I₁ = 0,05· 1,274· 123 = 7,84 кВт 

     Θ₁ – температура сахара, поступающего в сушильную камеру, Θ₁ = 30⁰С;

     Θ₂ – температура сухого  сахара-песка, выходящего из сушильной камеры, Θ₂ = 50⁰С.

     Определяем  для сахара  значения теплоёмкостей:

     c₁ = 1480 Дж / кг·град; c₂ = 1160 Дж / кг·град.   

     2.2. Из уравнения теплового баланса  определяем затраты тепла на  сушку в сушильной камере  и тепловую поправку.