Тема 3.7. Сушка 12ч., в т.ч. лаб. раб. и практ. занят 4ч.

Студент должен:

знать:

- теоретические основы процесса сушки, условия проведения;

- принцип действия и устройства аппаратов процесса сушки;

- принципы составления материального и теплового балансов;

- принципы выбора сушилок;

уметь:

- рассчитывать материальный и тепловой балансы процесса сушки;

- выполнять построение процесса сушки на диаграмме y-x, определять параметры воздуха;

- выбирать конструкцию сушилки с помощью каталогов.

Назначение сушки. Классификация способов сушки. Равновесие между фазами в процессе сушки. Направление и движущая сила сушки. Кинетика сушки. Определение скорости и времени сушки.

Интенсификация массопередачи при сушке. Конвективная сушка.

Свойства влажного газа (воздуха). Y-x диаграмма влажного воздуха. Материальный и тепловой баланс сушки. Процессы конвективной сушки. Контактная сушка. Сушка инфракрасными лучами, токами высокой частоты, сублимацией. Конструкции сушилок.

СУШКА

Сушка – процесс удаления влаги из твердого материала путем ее испарения и отвода образовавшихся паров.

Обезвоживание материалов осуществляется обычно с целью повышения качества целевого продукта, предупреждения слеживаемости, удешевления транспортировки, уменьшения коррозии аппаратуры и трубопроводов, повышения теплотворной способности (для топлив).

Вследствие больших величин теплом парообразования жидкостей сушка, как и выпаривание, является сравнительно дорогим технологическим процессом. С этой целью перед сушкой часть влаги удаляется более дешевым механическим путем – фильтрованием, прессованием, центрифугированием.

Высушиваемые материалы в зависимости от способа сушки условно можно разделить на следующие группы:

· жидкотекучие материалы – истинные и коллоидные растворы, эмульсии и суспензии;

· пастообразные материалы;

· твердые дисперсные материалы, обладающие сыпучестью во влажном состоянии (пылевидные, зернистые и кусковые);

· тонкие гибкие материалы (ткани, пленки, бумага, картон);

· штучные, массивные, крупногабаритные материалы и изделия: керамика, элементы строительных конструкций, изделия из древесины;

· изделия, подвергающиеся сушке после грунтования, окраски, склеивания и других работ на поверхности.

По способу подвода теплоты к высушиваемому материалу различают:

· конвективную сушку (теплота для осуществления процесса передается материалу при его непосредственном контакте с сушильным агентом, например нагретым воздухом, топочными и другими газами);

· контактную (кондуктивную) сушку (теплота передается материалу через разделяющую их стенку);

· радиационную сушку (теплота передается инфракрасными лучами);

· диэлектрическую сушку (теплота выделяется в материале в результате воздействия на него токов высокой частоты);

· сублимационную сушку (высушивание материала осуществляется в замороженном состоянии при глубоком вакууме).

В технике наиболее часто применяют конвективную и кондуктивную сушки. Последние три способа относятся к специальным видам, их применяют несколько реже.