Ⅰ. Konvektsioonkuivatamine
Kuivatusseadmetes on levinum kuivatusseadme tüüp konvektsioon-soojusülekandega kuivati. Näitekskuuma õhu kuivatamine, kuuma õhu ja materjali kokkupuude soojusvahetuseks niiskuse aurustumiseks. Levinud konvektsioonkuivatusseadmete tüübid on õhksuspensioonkuivatid, näiteks fluidiseeritud voodikuivatid, kiirkuivatid, õhkkuivatid, pihustuskuivatid, ventilatsioonkuivatid, voolukuivatid, õhuvooluga pöördkuivatid, segamiskuivatid, paralleelvoolukuivatid.pöördkuivatidja nii edasi.
Praktikas kasutatakse nii üksikuid kui ka kombineeritud masinaid. Õhuvoolukuivatid, fluidiseeritud voodikuivatid, pihustuskuivatid jne kasutavad soojusallikana kuuma õhku ja materjalide ülekanne toimub kuivatamise ajal ning sellistele kuivatitele on iseloomulik peamiselt ülekandeosade puudumine.
Pulbri, graanulite ja helveste kuivatamisel suunatakse graanulite pinnale tavaliselt kuuma õhku või gaasivoolu ning seejärel kantakse õhuvoolu kaudu soojus materjalile, aurustades vee. Aurustuv veeaur satub otse õhku ja juhitakse ära. Konvektsioonkuivatussüsteemides kasutatavad kuivatuskeskkonnad on õhk, inertgaas, otsene põlemisgaas või ülekuumendatud aur.
Meetod viib kuuma õhu materjaliga otsesesse kontakti ja eemaldab kuumutamise ajal niiskuse. Peamine on parandada materjali ja kuuma õhu vahelist kontaktpinda, et vältida kuuma õhu kõrvalekaldumist. Materjali temperatuur isokineetilise kuivatamise ajal on peaaegu sama kui kuuma õhu märgtermomeetri temperatuur, seega saab kõrge temperatuuriga kuuma õhuga kuivatada ka kuumustundlikke materjale. Sellel kuivatamismeetodil on kõrge kuivamiskiirus ja madal seadmete maksumus, kuid termiline efektiivsus on madal. Järgnevalt on toodud mitme konvektsioonkuivatusseadme põhiolemus:
(1) Ventilatsiooniga kuivati
Pange ploki või fikseeritud kujuga materjali pind kuuma õhuga kokku. Kuivamiskiirus on madal, kuid rakendusala on lai.
(2) Keevkihtkuivati
Laske kuumal õhul pulbrilise ja granuleeritud materjali kihi alt ühtlaselt sisse puhuda ja voolata, nii et materjalid seguneksid ja hajuksid jõuliselt. Kuivamiskiirus on kõrge.
(3) Õhuvooluga kuivati
See meetod hajutab pulbri kõrge temperatuuriga kuuma õhu käes ja transpordib materjali kuivamise ajal. Sellel mudelil on lühike kuivamisaeg ja see sobib suurte materjalide koguste käitlemiseks. Kui materjal enne kuivatisse viimist mehaaniliste meetodite abil suurem osa veest enne õhkkuivatisse sisenemist on säästlikum.
(4) Pihustuskuivati
Nii saavutatakse lahuses või suspensioonis materjalide kõrgel temperatuuril kuuma õhu pihustamisel langevate tilkade samaaegne kuivamine koheselt. See meetod on lühike ja sobib masstootmiseks, ravimite, stantsimise ja värvainete kuivatamiseks.
(5) Pöördsilindri kuivati
Pulbri, ploki ja suspensiooni materjalid valmistatakse pöörleva trumli ja kuuma õhu kokkupuutel. See meetod sobib masstootmiseks. Pärast mudamaterjali kuivatamist saab seda granuleeritud materjalina väljastada. Sel viisil kuivatatakse paljusid kõrge temperatuuriga vastupidavaid mineraale.
(6) kiirkuivati
Materjali segatakse kiirelt pöörleva segamislabaga, nii et see hajub gaasivoolu pöörlevas liikumises samal ajal kuivades. Üldiselt rakendatav keskmise mahuga materjalide kuivatamisel, enamasti kasutatakse pastamaterjalide kuivatamiseks.
II. Konduktsioonkuivatamine
Konduktsioonkuivatamine on väga hästi kohandatav niiskete osakestega ning konduktsioonkuivatusseadmetel on kõrge termiline kasutegur. Aurustuv veeaur eemaldatakse vaakumi abil või juhitakse õhuvoolu abil välja, mis on peamine niiskusekandja, ja vaakumrežiim on soovitatav kuumustundlike granuleeritud materjalide puhul. Konduktsioonkuivatusseadmetes kasutatakse pastamaterjalide kuivatamiseks labakuivatit. Nüüd on välja töötatud sisemiste voolutorudega pöördkuivatid, näiteks sukeldusfluidiseeritud voodikuivati kuumustundlike polümeeride või rasvapelletite kuivatamiseks, mis on tavalise fluidiseeritud voodikuivati suurusest vaid kolmandiku võrra väiksem.
Vaakumkuivatamine on madalal temperatuuril ja madalrõhul toimuv kuivatamisprotsess, mille käigus materjali kuumutatakse vaakumis, et niiskus hajuks sisemiselt, aurustuks sisemiselt, sublimeeruks ja aurustuks pinnalt. Selle eelised on madal kuumutustemperatuur, hea antioksüdantne toime, ühtlane toote niiskusesisaldus, suurepärane kvaliteet ja kasutusala. Vaakumkuivatamine on kulukas ja vaakumkuivatamist soovitatakse ainult siis, kui materjali tuleb kuivatada madalal temperatuuril või hapnikupuuduse korral või kui see halveneb kuumutuskeskkonnas ja kõrgel temperatuuril kuivatamisel. Teatud aurustumistõhususe saavutamiseks kasutatakse kõrgel temperatuuril töötamist, et vähendada gaasi voolukiirust ja seadmete mahtu. Madala temperatuuriga kuivatamiseks saab soojusallikaks valida sobiva madala temperatuuriga jääksoojuse või päikesekollektori, kuid kuivati maht on suhteliselt suur.
III. Kombineeritud kuivatamine
Erinevate kuivatusmeetodite ja kuivatuspõhimõtete kombinatsioonide abil saab välja tuua kuivatusseadmete tugevad küljed ja kompenseerida nende puudusi. Näiteks otsese ja kaudse kuivatusmeetodi abil saab kuivatamiseks kasutada suurema osa vajalikust soojusest. Nii saab parandada kuivamiskiirust ning saada väikese seadmemahu ja kõrge termilise efektiivsusega otseseid ja kaudseid kuivatusmeetodeid ning kuivatusseadmeid.
Üha enam kasutatakse ka kombineeritud kuivatusseadmeid, näiteks pihustuskuivati ja vibratsioonfluidiseeritud voodikuivati kombinatsioone, rehakuivati ja vibratsioonfluidiseeritud voodikuivati kombinatsioone, pöörleva segamiskuivati, juhtivussegamiskuivati, õhkkuivati ja fluidiseeritud voodikuivati kombinatsioone. Kombineerimise eesmärk on saavutada madalam niiskusesisaldus, näiteks ühe pihustuskuivatiga saab saavutada toote niiskusesisalduse 1–3%, näiteks niiskusesisalduse korral 0,3% või vähem, on heitgaaside temperatuur sageli nõutav 120 ℃ või rohkem, soojuskadu on väga suur. Samamoodi, kui niiskusesisalduse osas on täiendavaid nõudeid, näiteks niiskusesisalduse korral alla 0,1%, on heitgaaside temperatuur nõutav üle 130 ℃. Soojusenergia säästmiseks saab pihustuskuivati üldiseks kasutamiseks 90 ℃ väljalasketemperatuuri projekteerimisel niiskusesisaldust vähendada kuni 2% ja horisontaalse fluidiseeritud kihi kuivatamiseks järjestikku kasutada 60 ℃ kuuma õhu tekitatud soojustagastust. Niiskusesisaldus võib ulatuda 0,1% või vähem ja soojusenergiat saab säästa 20%.
Mõnel juhul, kui toodet kuivatatakse või töödeldakse, põhjustab toote kuumustundlikkus muutuse või muutuvad toote omadused. Ilmselgelt on sellisel juhul hea mõte kasutada kahte või enamat erinevat tüüpi kuivatusseadet koos kuivatamisega.
Kuidas siis valida oma materjalidele sobiv kuivati? Tere tulemast suhtlema!
Postituse aeg: 25. aprill 2024
