Ⅰ. Konvekční sušení
V sušicích zařízeních je běžnějším typem sušicího zařízení konvekční sušička s přenosem tepla. Napříkladsušení horkým vzduchem, kontakt horkého vzduchu a materiálu pro výměnu tepla za účelem odpařování vlhkosti. Běžnými typy konvekčních sušicích zařízení jsou vzduchové suspenzní sušičky, jako jsou sušičky s fluidním ložem, bleskové sušičky, sušičky vzduchem, rozprašovací sušičky, ventilační sušičky, průtokové sušičky, rotační sušičky s prouděním vzduchu, míchací sušičky, paralelní sušičky,rotační sušičkya tak dále.
V praxi se používají jednotlivé stroje a kombinované stroje. Sušičky s prouděním vzduchu, sušičky s fluidním ložem, rozprašovací sušičky atd. používají jako zdroj tepla horký vzduch a přenos materiálů probíhá během sušení. Tyto sušičky se vyznačují především absencí převodových částí.
Sušení práškových, granulovaných a vločkových materiálů se obvykle provádí prouděním horkého vzduchu nebo plynu na povrch granulí a přenosem tepla do materiálu proudem vzduchu se voda odpařuje. Odpařená vodní pára se uvolňuje přímo do vzduchu a je odváděna. Sušicí média běžně používaná v konvekčních sušicích systémech jsou vzduch, inertní plyn, plyn pro přímé spalování nebo přehřátá pára.
Tato metoda umožňuje přímý kontakt horkého vzduchu s materiálem a odstraňuje vlhkost během ohřevu. Klíčem je zlepšit kontaktní plochu mezi materiálem a horkým vzduchem, aby se zabránilo jeho odklonu. Teplota materiálu během izokinetického sušení je téměř stejná jako teplota mokrého teploměru horkého vzduchu, takže použití vysokoteplotního horkého vzduchu může sušit i materiály citlivé na teplo. Tato metoda sušení má vysokou rychlost sušení a nízké náklady na zařízení, ale tepelná účinnost je nízká. Následuje základní situace několika konvekčních sušicích zařízení:
(1)Ventilační sušička
Povrch bloku nebo materiálu, který získal pevný tvar, nechte v kontaktu s horkým vzduchem. Rychlost schnutí je nízká, ale rozsah použití je široký.
(2) Sušárna s fluidním ložem
Nechte horký vzduch rovnoměrně foukat ze spodní části vrstvy práškových a granulovaných materiálů a nechte ho proudit, aby se materiály důkladně promíchaly a rozptýlily. Rychlost schnutí je vysoká.
(3) Sušička s prouděním vzduchu
Tato metoda umožňuje disperzi prášku ve vysokoteplotním horkém vzduchu a dopravu materiálu během sušení. Tento model má krátkou dobu schnutí a je vhodný pro manipulaci s materiálem ve velkém množství. Pokud je materiál před vložením do sušičky vložen mechanickými metodami k odstranění většiny vody před vstupem do sušičky, je to ekonomičtější.
(4) Rozprašovací sušička
Roztok nebo suspenze jsou rozprašovány horkým vzduchem za vysoké teploty a kapky padají, což vede k okamžitému sušení. Tato metoda sušení má krátkou dobu a je vhodná pro hromadnou výrobu, pro farmaceutické výrobky, děrování a sušení barviv.
(5) Rotační válcová sušička
Práškové, blokové a kalové materiály se pomocí rotujícího bubnu dostávají do kontaktu s horkým vzduchem. Tato metoda je vhodná pro hromadnou výrobu. Po vysušení lze kalový materiál vyjmout jako granulovaný materiál, k tomuto způsobu sušení se používá mnoho minerálů odolných vůči vysokým teplotám.
(6) blesková sušička
Materiál je míchán vysokorychlostním rotujícím míchacím nožem, takže je rozptýlen v rotačním pohybu proudu plynu a zároveň suší. Obecně použitelné pro sušení materiálů středního objemu, většinou se používá k sušení pastovitých materiálů.
Ⅱ. Sušení vedením
Kondukční sušení je velmi přizpůsobivé vlhkým částicím a zařízení pro kondukční sušení má vysokou tepelnou účinnost. Odpařená vodní pára je odsávána vakuem nebo odváděna prouděním vzduchu, což je hlavní nosič vlhkosti, a vakuový provoz se doporučuje pro tepelně citlivé granulované materiály. V zařízeních pro kondukční sušení se pro sušení pastovitých materiálů používá lopatková sušička. Nyní byly navrženy rotační sušičky s vnitřními průtokovými trubicemi, jako je například ponorná sušička s fluidním ložem pro sušení tepelně citlivých polymerů nebo tukových pelet, která má pouze třetinovou velikost oproti běžné sušičce s fluidním ložem.
Vakuové sušení je proces sušení při nízké teplotě a nízkém tlaku, při kterém se materiál zahřívá ve vakuu, čímž se vlhkost rozptýlí dovnitř, odpaří uvnitř, sublimuje a odpaří na povrchu. Jeho výhodou je nízká teplota ohřevu, dobrý antioxidační účinek, rovnoměrný obsah vlhkosti produktu, vynikající kvalita a použití. Vakuové sušení je nákladné na provoz a doporučuje se pouze tehdy, když je nutné materiál sušit za nízké teploty nebo nedostatku kyslíku, nebo když by se jeho stav zhoršil sušením za topného média a vysoké teploty. Pro určitou účinnost odpařování se používá provoz při vysoké teplotě, aby se snížil průtok plynu a objem zařízení. Pro nízkoteplotní sušení lze jako zdroj tepla zvolit vhodné nízkoteplotní odpadní teplo nebo solární kolektor, ale objem sušičky je relativně velký.
Ⅲ. Kombinované sušení
Použití různých metod sušení a kombinací různých principů sušení může ukázat jejich silné stránky a vyrovnat nedostatky daných sušicích zařízení. Například přímé a nepřímé sušení využívá nepřímé sušení k zajištění většiny potřebného tepla. Tímto způsobem lze zlepšit rychlost sušení a dosáhnout malého objemu a vysoké tepelné účinnosti sušicího zařízení, a to jak přímého, tak i nepřímého sušení.
Stále častěji se používají i kombinovaná sušicí zařízení, jako například kombinace rozprašovací sušárny a vibrační fluidní sušárny, kombinace hrablové sušárny a vibrační fluidní sušárny, rotační míchací sušárny, kondukční míchací sušárny, vzduchové sušárny a fluidní sušárny. Účelem těchto kombinací je dosáhnout nižší vlhkosti, například s jednou rozprašovací sušárnou lze dosáhnout vlhkosti produktu 1 % až 3 %. Pokud je vlhkost produktu 0,3 % nebo méně, je často nutné dosáhnout teploty výstupního vzduchu 120 °C nebo více, což vede k velkým ztrátám tepelné energie. Podobně, pokud jsou požadavky na vlhkost vyšší než 0,1 %, je nutné dosáhnout teploty výstupního vzduchu nad 130 °C. Aby se ušetřila tepelná energie, při návrhu rozprašovací sušárny se obecně používá teplota výfukových plynů 90 °C, aby vlhkost klesla na 2 %. Rekuperace tepla generovaného horkým vzduchem o teplotě 60 °C může být sériově použita k sušení horizontálního fluidního lože, přičemž konečná vlhkost může dosáhnout 0,1 % nebo méně a tepelná energie může ušetřit 20 %.
V některých případech, když je produkt sušen nebo zpracováván, dochází ke změně citlivosti produktu na teplo nebo ke změně jeho vlastností. V tomto případě je samozřejmě vhodné použít kombinaci dvou nebo více různých typů sušicích zařízení.
Jak tedy vybrat vhodné sušičky pro vaše materiály? Vítejte v komunikaci!
Čas zveřejnění: 25. dubna 2024
