1598005523-7b05f5243326e8b73bf5de9957b05ab8 (811227), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Конструктивно тепловая установка обычно состоит из отдельных частей с двойными металлическими стенками, теплоизолированными шлако- или стекловатой. Инфракрасные излучатели, вмонтируемые в потолок туннели, устанавливают так, чтобы они не подвергались нагреву теплом отходящих продуктов сгорания. Теп- / лопая изоляция должна отстоять примерно на 1 — 2 см от вертикаль- 7 г д ных стенок корпуса излучателя. . Г При проектировании многих видов лучистой сушки или нагрева до 5' расчетной температуры внутри тун- 7 неля 380' С в качестве типовой камеры (туннеля )может служить ка- 9 мера с газовыми горелками инфракрасного излучения, показанная на рис. 90. Рис.
90. Схема туннеля с га- Стены туннеля изготовляются из зоаыми горелками инфра- стальных листов так, что получают- красного излучения ся два туннеля — внешний и внут- 7 — рекуператор; 2 — направля- ющие транспортера 3 — канал ренний. По внутреннему туннелю д д р ду„„, дВИЖЕТСя СПЛОШНая ЛЕНта траНСПОр- ранна; б — отопительная стена; б — вред»шина канал; б — пел ТЕРН ИЛИ ЛЕНта ИЗ СЕТКИ.
НИЖНЯЯ внутреннете туннеля; 7 — иелучасть транспортера проходит под полом внутреннего туннеля. Лента транспортера движется со скоростью, зависящей от длины туннеля и количества материала для сушки. В некоторых случаях при сушке сельскохозяйственных продуктов необходимо, чтобы в начале туннеля была более низкая температура, чем в последующей части, где материал высушивается до требуемого содержания влаги. Тепловая нагрузка горелок должна соответствовать этим требованиям. В пространстве между туннелями размещены горелки инфракрасного излучения с пористой керамикой и трубки рекуператора.
Нижние горелки, которые также могут быть с пористой керамикой, передают тепло полу туннеля, который нагревается до температуры 200— 380' С и становится источником теплового илучения. Если же транспортер сетчатый и пол внутреннего туннеля отсутствует, то эти горелки облучают непосредственно материал нли изделия снизу и, кроме того, нагревают их также поднимающимися отходящими продуктами сгорания. Гвэ В верху камеры (туннеля) в пространстве между туннелями находятся трубки рекуператора, в которых предварительно нагревается воздух, подаваемый во внутренний туннель. Этот воздух проходит через слой материала, насыщается влагой и уносит испарения через отверстия в верхнюю часть туннеля. В верху туннеля находятся горелки с пористой керамикой, которые размещаются в шахматном порядке по длине туннеля и работа.
ют как потолочные излучатели. Горелки подвешены так, что их лучистая энергия направлена либо на потолок внутреннего туннеля, который становится чень ~м излучателем, либо непосредственно на материал, подверч ргаюшийся тепловой обработке. В этом случае отодвигаются со- ' ответствуюшие заслонки на внутреннем туннеле. ' Такое устройство позволяет наряду с производственными тепловыми процессами производить экспериментальные исследования по определению оптимальных режимов тепловой обработки различных материалов в различных спектрах излучения. Отходящие продукты сгорания после смешения с испарениями из сушильного пространства проходят по каналу в дымоотводяшую трубу.
Материал для сушки подается в туннель из бункера, расположенного перед туннелем; толщину материала можно егули- Р ровать до требуемой величины. В торцах туннеля размещены смесители для инфракрасных излучателей. Весь туннель тепло- изолирован. ГЛАВА (У ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ГАЗОГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ИНФРАКРАСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В РАЗЛИЧНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Е ОБШИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ИНФРАКРАСНЫХ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ СУШКИ П ри сушке материалов с помошью тепловой обработки удаление содержащейся в них влаги происходит путем испарения.
Для испарения влаги материалу должно быть сообщено определенное количество тепла. Переход тепла от теплоносителя может происходить тремя способами. 1. Теплопроводностью (кондукцией), когда теплота переходит внутри материала от одной молекулы к другой, соседней молекуле. Этот процесс наблюдается в твердых, жидких и газообразных телах. !24 2.
Конвекцией, при которой тепло переносится от одной точки к другой вместе с массами вещества (микроскопическое движение) агента сушки. Конвекция имеет место лишь в жидкостях и газах. 3. Лучеиспусканием, т. е. переносом энергии с помощью электромагнитных волн. Этот процесс сопровождается превращением тепловой энергии в лучистую и обратно — лучистой энергии в тепловую. В процессе сушки наблюдаются все указанные виды теплообмена. Однако в каждом случае, в зависимости от принятого метода сушки и конструкции сушилки, преобладает лишь один из указанных видов теплообмена наряду с участием в процессе двух других способов передачи тепла, При исследовании и проектировании сушильных устройств следует строго разграничивать все три способа, так как в каждом отдельном случае процесс теплообмена протекает по особым законам.
Необходимо учесть, что при сушке наблюдается массообмен, сопровождаюшийся переходом испаренной из сушимого материала жидкости в окружающу1о среду, Процесс теплообмена, сопровождающийся массообменом, более интенсивен, чем при отсутствии массообмена. Проникновение инфракрасных лучей внутрь влажных материалов обусловливает некоторые особенности внутреннего тепло- и массообмена. Внутрь материалов проникает небольшая часть падающего излучения.
Однако нагрев материала происходит довольно интенсивно. Характер температурного поля материала, подвергаемого сушке с помощью излучения, отличается от температурного поля при конвективной сушке. Если в начальный период радиационной сушки окружающая среда имеет температуру ниже температуры поверхности сушимого материала, то за счет отдачи тепла в окружаюшую среду температура поверхности материала будет ниже температуры глубже расположенных слоев. В верхних слоях облучаемого материала в общем случае происходит значительное повышение температуры — это вызывает интенсивное их обезвоживание.
Быстрому обезвоживанию поверхностных слоев капиллярнопористых тел способствует циркуляция влажного газа в макро- капиллярах поверхностного слоя, вызываемая явлениями теплового скольжения. Явление теплового скольжения обусловлено изменением температуры по глубине материала и находится в прямой зависимости от градиента температуры. В первоначальный период сушки одновременно с уменьшением влагосодержания в верхних слоях материала происходит увеличение влагосодержания и в нижних слоях.
Это явление обусловлено противоположностью направлений перемещения тем- 125 127 пературного градиента сх 1 к градиенту влагосодержания сх и и превышением первого над вторым. При сушке коллоидных тел инфракрасными лучами имеют место еще большие перепады влагосодержания внутри тела. Поверхностные слои быстра высыхают, в то время как внутренние имеют почти первоначальное влагосодержание.
Быстрому высыханию поверхностных слоев способствует эффузия влажного газа в микрокапиллярах поверхностного слоя. В силу этого непрерывная сушка коллоидных материалов инфракрасными лучами по сравнению с капнллярно-пористыми протекает гораздо медленнее, с большими градиентами влагосодержания, что вызывает растрескивание и коробление материала. Кроме того, быстрое повышение температуры материала после критической точки приводит к перегреву его н порче.
Поэтому сушку таких материалов следует вести прерывистым (импульсным) облучением, т. е. в сочетании нагрева материала инфракрасными лучами с охлаждением воздухом. В период отлежки материала температура на его поверхности резко падает н температурный градиент меняет свое направление (температура, 'как и влагосодержанне, внутри материала больше, чем на его поверхности). В этом случае температурный градиент не замедляет, а ускоряет подвод влаги к поверхности материала и влагосодержание внутри его в период отлежкн значительно уменьшается.
Для повышения интенсивности сушки коллоидных материалов инфракрасными лучами рекомендуется также там, где это возможно, вести сушку в сравнительно тонком слое. Вследствие перемещения влаги внутрь материала при облучении его инфракрасными лучами обеспечивается сохранение водорастворнмых веществ, представляющих ценность для качества материала, например для пищевого продукта. Импульсное облучейие может быть достигнуто двумя способами: 1) периодическим выключением излучателей; и 2) применением отражающих экранов (заслонок) периодически экранирующих излучатели. Прн инерционных излучателях (с массивными насадками, панелями) более рациональным является второй способ. Процессы сушин, связанные с удалением влаги нз различных материалов при достаточной их толщине с помощью инфракрасного излучения, в основном протекают по схеме распределения лучистого потока (см.
рис. 81,а). Процессы сушки лакокрасочных покрытий протекают по схеме (см. рис. 82). Исследования Л. Л. Павловского показали, что пропускающая способность лакокрасочных покрытий повышается с увеличением длины волны излучения. Увеличенная скорость сушки лакокрасочных покрытий при инфракрасном облучении объясняется прежде всего совпадением направления температурного градиента с градиентом влагосо- 126 держания. К тому же благодаря высокои пропускающ и их п н л чнности тон х п кн ленок этих покрытий на поверхност р у ( а иацнонной) сушке не образуется корки, пр у , п епятств ющей удалению растворителя, как это имеет ме р сто п н конвективной сушке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
