Розробка промислових енергоефективних термовакуумних установок сушіння дисперсних матеріалів :: НВК ВДЕРТ

Розробка промислових енергоефективних термовакуумних установок сушіння дисперсних матеріалів

На основі термовакуумного обладнання розроблено енерго- та ресурсозберігаючий технологічний процес сушіння вологих матеріалів з різними структурними та теплотехнологічними властивостями.

Підвищення ефективності процесу сушіння та отримання якісної продукції пов'язане з необхідністю комплексного вирішення проблем теплофізичної та термодинамічної спрямованості. Новизна і практична цінність розробленого методу полягає у зниженні витрат енергетичних і матеріальних ресурсів при сушінні.

Запропоновані схеми промислових моделей термотехнологічних установок дозволяють з мінімальними енергетичними витратами проводити високопродуктивний безперервний процес сушіння таких вологих матеріалів, як вугілля, торф, вуглець, кремній, тирса, сіль, цукор, борошно, зерно та інші дисперсні матеріали.

Конструкція термовакуумної установки дає можливість прискорити процес сушіння і, за необхідності, одночасно подрібнювати висушуваний матеріал.

У порівнянні з існуючими сушильними установками термовакуумна сушильна установка має малі габарити, знижує енерговитрати на одиницю отриманої продукції, зменшує забруднення навколишнього середовища, підвищує якість виготовленого продукту, покращує умови та підвищує продуктивність праці обслуговуючого персоналу.

Експериментальне обладнання

Термовакуумна установка (див. Рис. 1).


а)		б)

Рисунок 1 – Термовакуумна сушильна установка: а) схема; б) нагрівальний елемент дисперсних матеріалів

Конструкція термовакуумної установки забезпечує високопродуктивне безперервне сушіння дисперсних матеріалів, які рухаються всередині нагрівального елемента.

Модель динаміки сушіння та подрібнення матеріалу

Для отримання ефективного та економічного методу сушіння дисперсних матеріалів у термовакуумній установці необхідно забезпечити подачу вологого матеріалу в нагрівальний елемент, який має форму спіралі. В установці виникає двофазна система "газ – тверді частинки". Рух відбувається у висхідному потоці в нагрітому ізольованому просторі нагрівального елемента (див. Рис. 2).

Рисунок 2 – Схема руху частинки дисперсного матеріалу в трубчастому нагрівачі

Під час просування частинок дисперсного матеріалу в порожнині нагрівального елемента вони подрібнюються внаслідок зіткнення зі стінками нагрівального елемента та від дотику між собою.

Електронно-мікроскопічне дослідження показало (див. Рис. 3), що частинки бурого вугілля під час сушіння перетворюються на дрібнодисперсний порошок із розмірами частинок сферичної форми від 10 нм до 60 нм і з вологістю меншою, ніж 0,5%.

Рисунок 3 – Зразок висушеного та подрібненого порошку бурого вугілля, отриманого в термовакуумній сушильній установці. Електронна мікроскопія з збільшенням ×20000