Основи - портал для промислових сушильних систем
Термічна сушка - механічне осушення
При термічній сушці волога, що відводиться, випаровується або випаровується. Процес є більш енергоємним, ніж механічне осушення. Тому тверду речовину слід, якщо це можливо, осушувати на центрифугах, всмоктувальних фільтрах тощо.
Три важливі підпроцеси
Термічний процес сушіння складається з трьох основних підпроцесів: передача тепла від навколишнього середовища до вологого матеріалу, фазова зміна розчинника та видалення парів розчинника.
Три способи подачі тепла
Залежно від типу теплопостачання розрізняють конвективну сушку за допомогою потоку гарячого газу, контактну сушку за допомогою гарячих поверхонь та радіаційну сушку, при якій енергія подається за допомогою електромагнітних хвиль. У багатьох процесах сушіння бере участь кілька типів теплопередачі - загальний тепловий потік потім обчислюється із суми часткових теплових потоків.
Пара видаляється дифузією в навколишнє повітря (або інертний газ) або потоком пари, як це відбувається, наприклад, при вакуумній сушці, наприклад.
Зовні і всередині
Фізичні процеси, що визначають процес сушіння, пов'язані між собою процесами перенесення тепла та матеріалу. Розрізняють внутрішні транспортні процеси та зовнішні граничні умови процесу сушіння.
Процес, що визначає внутрішні процеси є:
Процес, що визначає зовнішні граничні умови є:
- Теплопередача до матеріалу, що сушиться: він може бути конвективним, контактним або радіаційним,
- Масовий переказ в навколишнє середовище: це відбувається шляхом дифузії в інертному газі або в потоці через різницю тисків.
Для чисто конвективної сушки застосовується аналогія тепло- і масообміну (число Нуссельта = число Шервуда). Це дозволяє розрахувати коефіцієнт масопередачі бета з відомого коефіцієнта тепловіддачі альфа.
Для прикладу висихання купи сміття я подав програму розрахунку в документацію до дисертації. Якщо вам потрібно кілька годин для роботи з програмою, ви можете розрахувати розподіл вологи та температури в приміщенні для конвективного сушіння. Програма дуже добре підходить для вивчення впливу різних розмірів і пористості зерен, а також різних зовнішніх граничних умов на процес сушіння.
Обережно гаряче!
Термічне висихання завжди призводить до термічного навантаження на тверду речовину. Окрім підтримання якості продукції, важливо забезпечити безпеку процесу!
З економічних причин сушіння повинно відбуватися при максимально допустимій температурі сушіння, оскільки тоді система та експлуатаційні витрати найнижчі.
Як сухо?
Найнижча залишкова волога, яку можна досягти в процесі сушіння, визначається сорбційною рівновагою між твердим речовиною та його оточенням. Сушіння до дуже низького залишкового вмісту вологи (також дезодоруючий, що робить запах) дуже дорогим, оскільки зазвичай потрібна велика кількість газу та тривалий час перебування.
Принцип: якомога сухіший, не настільки сухий, наскільки це можливо.
Як довго?
Час витримки, необхідний для сушіння, описується кінетикою сушіння, характерною для продукту.
В Короткочасне висихання виріб висохне протягом декількох секунд. Наприклад, водний розчин можна висушити до порошку з розміром частинок 0,1 мм у розпилювальній башті протягом 10 секунд.
Сушіння при середній час проживання для твердих речовин потрібно кілька хвилин, наприклад, коли рідина повинна досягати поверхні частинки через дифузію пари з внутрішньої частини частинки.
Тривале висихання наприклад, для твердої дифузії вологи із пластикового грануляту діаметром 3 мм потрібно кілька годин.
Необхідний час сушіння є важливим критерієм вибору відповідної системи сушіння.