Разработка промышленных энергоэффективных термовакуумных установок сушки дисперсных материалов :: НПК ВИЭРТ

Разработка промышленных энергоэффективных термовакуумных установок сушки дисперсных материалов

На базе термовакуумного оборудования разработан энерго- и ресурсосберегающий технологический процесс сушки влажных материалов с различными структурными и теплотехнологическими свойствами.

Повышение эффективности процесса сушки и получение качественной продукции связано с необходимостью комплексного решения проблем теплофизической и термодинамической направленности. Новизна и практическая ценность разработанного метода заключается в снижении расхода энергетических и материальных ресурсов при сушке.

Предложенные схемы промышленных моделей термотехнологических установок позволяют с минимальными энергетическими затратами проводить высокопроизводительный непрерывный процесс сушки таких влажных материалов, как уголь, торф, углерод, кремний, опилки, соль, сахар, мука, зерно и другие дисперсные материалы.

Конструкция термовакуумной установки дает возможность ускорить процесс сушки и, при необходимости, одновременно измельчать высушиваемый материал.

По сравнению с существующими сушильными установками термовакуумная сушильная установка имеет малые габариты, снижает энергозатраты на единицу полученной продукции, уменьшает загрязнение окружающей среды, повышает качество изготовленного продукта, улучшает условия и увеличивает производительность труда обслуживающего персонала.

Экспериментальное оборудование

Термовакуумная установка (см. Рис. 1).


а)		б)

Рисунок 1 – Термовакуумная сушильная установка: а) схема; б) нагревательный элемент дисперсных материалов

Конструкция термовакуумной установки обеспечивает высокопроизводительную непрерывную сушку дисперсных материалов, которые движутся внутри нагревательного элемента.

Модель динамики сушения и измельчение материала

Для получения эффективного и экономического метода сушки дисперсных материалов в термовакуумной установке необходимо обеспечить подачу влажного материала в нагревательный элемент, который имеет форму спирали. В установке возникает двухфазная система "газ – твердые частички". Движение происходит в восходящем потоке в нагретом изолированном пространстве нагревательного элемента (см. Рис. 2).

Рисунок 2 – Схема движения частицы дисперсного материала в трубчатом нагревателе

При продвижении частиц дисперсного материала в полости нагревательного элемента они измельчаются в результате столкновения со стенками нагревательного элемента и от соприкосновенья между собой.

Электронно-микроскопическое исследование показало (см. Рис. 3), что частицы бурого угля во время сушки превращаются в мелкодисперсный порошок с размерами частиц сферической формы от 10 нм до 60 нм и с влажностью, меньшей, чем 0,5%.

Рисунок 3 – Образец высушенного и измельченного порошка бурого угля, полученного в термовакуумных сушильной установке. Электронная микроскопия с увеличением ×20000