Устройство, эксплуатация и обслуживание технологического оборудования

Сушильные шахтные аппараты

Сушильные шахтные аппараты применяют для сушки хорошо сыпучих дисперсных материалов

• гранулированных

• зернистых

• мелкокусковых

с небольшой их начальной влажностью.

Эти сушилки относятся к аппаратам с неактивной (спокойной) гидродинамикой, поэтому их используют для обезвоживания материалов с большим внутри- диффузионным сопротивлением, скорость сушки которых определяется, в основном, перемещением влаги внутри частиц и мало зависит от скорости газовой фазы.

Типичным примером применения шахтных сушилок в химической промышленности может служить сушка гранулированных полимеров

• полиамидов различных марок

• полиэтилентерефталата

• полиэтилена

• полипропилена

• полистирола

• поликарбоната

как на стадии их производства (когда это требуется технологией получения), так и при производстве из них изделии на литьевых и шприц - машинах.

Отличительной особенностью шахтных сушилок является наличие вертикальной шахты круглого или прямоугольного сечения, полностью заполненной материалом, через который продувается сушильный агент.

Шахтные сушилки могут быть как периодического, так и непрерывного действия, которые имеют преимущественное применение.

Продувка слоя может осуществляться как вдоль оси шахты (в аппаратах круглого или прямоугольного сечения), так и в радиальном направлении (в аппаратах с кольцевым слоем высушиваемого материала).

В непрерывно действующей шахтной сушилке с осевым противоточным движением сушильного агента материал поступает через штуцер 2 и движется сплошным плотным слоем сверху вниз, производительность регулируется
питателем 5 (рисунок 1).

Сушильный агент подается через газораспределительное устройство 4
корпуса 1, проходит снизу вверх через слой высушиваемого материала и выводится через штуцер 3.

Рисунок 1. Шахтная сушилка

Шахтные сушилки без расположенных внутри газораспределительных коробов называют также колонковыми.

По мере продвижения через слой материала газ насыщается влагой и на некоторой высоте слоя может полностью потерять свои свойства как сушильного агента, поэтому высота слоя материала в непрерывно действующей шахтной сушилке должна быть меньше этой предельной высоты, на которой достигается насыщение газовой фазы влагой.

Для обеспечения этого условия в шахтных сушилках по высоте шахты часто устанавливают ряды газоподводящих и газоотводящих коробов, через первые из них подводится свежий сушильный агент, а через вторые отводится отработавший.

Газоподводящие короба (знак «+») и газоотводящие (знак «-») в сушилке чередуются по высоте.

Расстояние между коробами по высоте выбирают таким образом, чтобы сушильный агент, проходя через расположенный между ними слой материала, сохранял свой сушильный потенциал.

Оно определяется соотношениями расходов взаимодействующих фаз и кинетикой сушки.

В шахтной сушилке с кольцевым слоем материал и сушильный агент движутся перекрестным током (рисунок 2,а).

Достоинством аппарата этого типа является то, что толщина слоя высушиваемого материала может быть выбрана независимо от необходимого времени пребывания материала в сушилке.

Ее выбирают такой, чтобы не наступало насыщение сушильного агента влагой на выходе газа из слоя, и чтобы гидравлическое сопротивление слоя при его продувке сушильным агентом было приемлемым.

Кроме того, в них отсутствуют газоподводящие и газоотводящие короба, увеличивающие металлоемкость аппарата.

Основным недостатком непрерывно действующих шахтных сушилок кольцевого слоя является, неравномерное поле скоростей материала, что обусловлено трением материала о стенки перфорированных цилиндров. Для обеспечения однородности частиц по времени пребывания в аппарате применяют специальные инверторы, предназначенные для радиального перемешивания слоя.

Схема сушилки кольцевого слоя с инверторами показана на рисунке 2, б.

Другим техническим решением задачи выравнивания поля скоростей твердой фазы в сушилке кольцевого слоя является создание конструкций аппаратов с расширяющимся книзу слоем (рисунок 2, в).

Направляющие конусы 7 предназначены для устранения застойных зон мате-

риала в местах его загрузки и выгрузки.

2