Под сушкой понимают совокупность термических и массообменных процессов у поверхности (внешняя задача) и внутри (внутренняя задача) влажного материала, способствующих его обезвоживанию. Обезвоживание материала, в том числе сушки, предназначается для улучшения их качества и долговечности, например при сушке древесины, увеличения теплотворности при сушке топлива, возможности длительного хранения при сушке пищевых продуктов и т.д.
Проектирование установок термической сушки предполагает знание свойств влажного материала. Для оценки перспективности способа сушки влажные материалы делятся на шесть основных групп.
К первой группе относятся все жидкие материалы – истинные и коллоидные растворы, эмульсии и суспензии.
Ко второй – пастообразные материалы, которые нельзя перекачивать насосом.
К третьей – пылевидные, зернистые и кусковые материалы, обладающие сыпучестью во влажном состоянии.
К четвертой – тонкие гибкие материалы: ткани, пленка, бумага.
К пятой – штучные, массивные по объему материалы и изделия: керамика, стройматериалы, изделия из древесины.
К шестой – различные изделия, подвергающиеся сушке после грунтования, окраски, склеивания и других работ.
В зависимости от принадлежности материала к перечисленным группам существуют таблицы выбора способа сушки и теплотехнические характеристики процесса.
Промышленные сушильные установки классифицируют по следующим признакам:
1. по способу подвода теплоты к материалу: а) конвективные, б) кондуктивные, в) радиационные, г) электромагнитные, д) комбинированные;
2. по функционированию во времени: а) непрерывного действия, б) периодического действия, в) полунепрерывного действия;
Наибольшее распространение получили конвективные сушильные установки. Эти установки могут быть разделены на несколько групп по ряду существенных признаков:
- По сушильному агенту: воздушные, на дымовых (топочных) газах, на неконденсирующихся в процессе сушки газов (азот, гелий, перегретый водяной пар и т.д.);
- По схеме движения сушильного агента, однозонные (с однократным использованием сушильного агента, с рециркуляцией), многозонные (с промежуточным подогревом сушильного агента, рециркуляцией его по зонам, рециркуляцией между зонами и т.п.;
- По давлению в сушильной камере, атмосферные, вакуумные;
- По направлению движения сушильного агента относительно материала: прямоточные, противоточные, перекрестно-топочные, реверсивные.
Расчет сушильных установок
Методы расчета статики конвективной сушки.
Под статикой сушки понимают материальный и тепловой балансы сушильной установки, на базе которых можно установить расходы сушильного агента, теплоты, тепловую экономичность установки, изменение параметров сушильного агента и т.д. Результаты балансовых расчетов в совокупности с кинетическими характеристиками процессов сушки являются исходными данными для расчета габаритов установки и ее отдельных узлов. Определение количества испаренной влаги из сушильного материала представляет конечную цель составления материального баланса.