Классификация методов сушки.

Применение того или иного варианта процесса определяется свойствами материала и стремлением создать наиболее экономичный сушильный процесс.

Сушилка с подогревом воздуха в сушильной камере

Рассмотрим некоторые особенности этого процесса. Предположим, что нормальный теоретический процесс АВС (рис.1.12) протекает с расходом теплоты в подогревателе, равным АВМI и 1 кг воздуха, поступающего в сушилку. Однако эта теплота может быть внесена не только в подогреватель, но также частично и в сушильную камеру. Крайним случаем будет, когда вся теплота вводится в сушильную камеру. Очевидно, этот процесс будет идти по линии АС. Между этими двумя крайними положениями линий сушки (ВС и АС) могут быть расположены линии процессов с последовательно увеличивающимся количеством теплоты вводимой в подогреватель. Процесс АВС соответствует случаю, когда в сушилку введено такое количество теплоты, которое компенсирует потери в окружающее пространство. Одним

из промежуточных положений сушки будет линия В1С, которая совпадают с изотермой, проходящей через точку С. Следовательно, в этом случае процесс сушки будет протекать при постоянной температуре. Часть теплоты в этом случае будет введена в калорифер, а остальная часть в сушилку. Так как во всех этих процессах конечное и начальное состояние воздуха остается постоянным, удельный расход воздуха не изменяется: l = I/(x2 - x0). Удельный расход теплоты в калорифере (в кДж на 1 кг воды) также будет одинаковым, во всех процессах:(i1 - i0)l = (i1 i0)/(x2 - x0).  

Процесс сушки с промежуточным подогревом. Воздух, отработанный в первой камере, направляется в первый промежуточный подогреватель; подогретый воздух поступает во вторую сушильную камеру. Отработанный воздух второй камеры может быть подогрет во втором промежуточном подогревателе и направлен в третью.

На рис.1.14 вертикальные отрезки AB1, С1В2, С2В3 и С3В4 изображают подогрев в основном и в трех промежуточных подогревателях, когда воздух, выходящий из камер, имеет температуру t и ∆ = 0. Удельный расход воздуха в этой сушилке будет l / (x1 - x0), а удельный расход теплоты q = (i1 - i0)/(x2 - x1).

Сушилка с возвратом отработавшего воздуха.

Часть отработанного воздуха с параметрами (ϕ2, t2, х2, i2) смешивается со свежим воздухом, имеющим параметры (ϕ0, t0, х0, i0). Полученная смесь направляется в сушилку. Точка М, соответствующая смеси, находится на прямой, соединяющей точки А и С. Она делит отрезок АС на части, обратно пропорциональные смешиваемым массовым количества воздуха в состоянии А и С. Смесь поступает в подогреватель, где подогревается до состояния, изображаемого точкой В. Процесс в сушильной камере будет изображен линией ВС. Равноэкономичный нормальный процесс будет изображен линиями AB1С. Сопоставляя его с рассматриваемым процессом, можно установить, что расход воздуха будет больше в процессе с возвратом отработавшего воздуха, так как (х2 — хс) < (х2 — х0).

Удельный расход тепла в подогревателе при нормально процессе будет равен(i2 — i0) / (х2 — х0).При процессе с возвратом воздуха удельный расход тепла ставит(i2 — i1) / (х2 -х0).

Процесс с возвратом отработавшего воздуха получил широкое распространение для сушки материалов, требующих применения мягкого режима сушки, например пастилы, мармелада, макарон. В этом случае высокое парциальное давление водяных паров в циркулирующем воздухе уменьшает движущую силу процесса, что ведет к его замедлению. Этот вариант позволяет очень точно и гибко регулировать влажность и температуру воздуха в сушилке.