Файл: Жуков Д.В. Основы теории и техника сушки теплоизоляционных изделий.pdf

Торфоплит

Лабораторные исследования. В лабораторных усло­ виях были изучены гигроскопические свойства торфоплит, а также влияние параметров режима сушки на ки­ нетику процесса и гидрофобные свойства изделий.

При этом влияние температу­ ры наиболее заметно на участ­

ках изотерм от ф =30 до ср = 100% при wp— 25—35%. Это обстоятельство свидетельствует о том, что при влажно­ сти торфоплит выше 25—35% влага связана с материа­

торфоплит равна 25%. Гигроскопическая влажность их (предел сорбционного увлажнения) не превышает 70%.

Основные процессы, происходящие при сушке торфо­ плит в постоянных режимных условиях, показаны на рис. 28. До первой критической влажности (дак=400% ) кривая сушки имеет постоянный угол наклона, что соот­ ветствует постоянной скорости сушки. После адк наступа­ ет период падающей скорости сушки, продолжитель­ ность которого значительно больше периода постоянной

61

скорости сушки. Температура на поверхности материала уже в первом периоде начинает расти, в толще материа­ ла она некоторое время остается на уровне температуры мокрого термометра. Особенно отстает температура в центре плиты, что создает значительный перепад темпе­ ратур между поверхностью и центром, обусловливаю­ щий пересушку поверхности и вызывающий явление тер-

модиффузии, тормозящей сушку во втором периоде. Кро­ ме того, при пересушке поверхностных слоев зона испа­ рения уходит внутрь материала, коэффициент теплопро­ водности этих слоев падает, что затрудняет подвод теп­ ла к внутренним слоям изделия.

Таковы отличительные особенности процесса сушки торфоплит, в результате которых наблюдается резкое и прогрессирующее падение скорости сушки во втором периоде процесса. Усадка плит значительна и происхо­ дит практически до конца процесса сушки.

Было исследовано также влияние объемного веса торфоплит на кинетику процесса сушки. Опытами уста­ новлено, что интенсивность процесса снижается при уве­ личении объемного веса торфоплит-. При сравнении кри­ вых сушки (см. рис. 28) видно, что, несмотря на значи­ тельное снижение начальной влажности торфоплит объ­

62

емным весом 150 кг/м3, продолжительность сушки их не меньше, чем плит объемным весом ПО кг/м3.

Основным параметром, интенсифицирующим процесс сушки торфоплит, является температура теплоносителя. Как показывают результаты исследований, с увеличени­ ем температуры от 50 до 90° С, т. е. примерно в два раза,

продолжительность процесса в два раза без повышения температуры. Если же учесть, что за счет скорости тепло­ носителя можно избежать самовозгорания плит, снизить неравномерность сушки по сечению сушилки и тем еще более сократить среднюю продолжительность сушки, то станет понятной необходимость всемерного увеличения скорости движения теплоносителя при сушке торфоплит. Данные, приведенные иа рис. 30, свидетельствуют о том, что коэффициент теплообмена при сушке торфоплит ин­ тенсивно повышается до скорости теплоносителя, равной 6 м/сек. Следовательно, при проектировании новых су­ шилок и при наладке действующих необходимо стремить­ ся к обеспечению скорости теплоносителя в пределах

5,5—7,5 м/сек.

При сушке в производственных условиях параметры теплоносителя около высушиваемого изделия изменяют­ ся во времени, т. е. имеется переменный режим сушки. Такой режим сушки организуют или с целью форсирова­ ния процесса сушки и снижения расхода топлива, или в соответствии с технологическими свойствами материа­ ла. Параметры установленных переменных режимов в лабораторных условиях для различных схем работы сушилок приведены на рис. 31.

63

Анализируя результаты исследований, можно сде­ лать вывод о том, что продолжительность сушки торфоплит должна быть принята равной 12—15 ч при любом из указанных вариантов работы сушилок. Качество плит после сушки по всем . режимам отвечало техническим требованиям.

Как известно, сухой торф малой степени разложения обладает высокой водопоглотительиой способностью, до-

ф

Рис. 31. Процесс сушки торфоплит

а — с внутренним источником тепла; б — при протнвоточно-прямоточном режи­

стигающей 500%. Это свойство торфа обусловливает один из существенных недостатков торфоплит как тепло­ изоляционного материала — их склонность к влагонакоплению в ограждающих конструкциях зданий при пере­ менном тепловом эксплуатационном режиме. Обычно водопоглощение торфоплит после сушки составляет 200— 300%. Нами были проведены опыты по установлению влияния параметров режима сушки на гидрофобные свойства торфоплит (рис. 32). Из рисунка следует, что термическая обработка торфоплит в конце процесса суш­ ки в течение 1,5—2 ч при температуре материала 170— 175° С снижает водопоглощение изделий до 60—90%. Опытами установлено, что скорость движения'теплоноси­ теля не оказывает влияния на гидрофобные свойства торфоплит.

64

Производственные исследования. Процесс сушки торфоплит в производственных условиях исследовали на торфопредприятии «Баложи» Латвийской ССР. Плиты на этом предприятии изготовляют по мокрому способу. Сырьем для плит служит медиум-торф со степенью раз­ ложения 5—7%. Карьерная влажность сырья 92—93%.

дически по пять-шесть вагонеток за прием. Во время загрузки-разгруз­

ки подачу теплоносителя в туннели прекращают. Каж­ дый блок туннелей обслуживает самостоятельная топка шахтного типа, работающая на кусковом торфе. После смесительной камеры теплоноситель подают в блок тун­ нелей нагнетательным вентилятором ВРС № 10. На каж­ дом туннеле блока установлено по одному вытяжному вентилятору ВРС № 10. Теплоноситель в зону прямотока поступает по кирпичному каналу, расположенному под перекрытием туннелей. В зоне прямотока находятся че­ тыре вагонетки.

Рассматривая кривые сушки торфоплит 1 и 2 (рис. 33), можно видеть, что вначале сушка идет медленно. Это объясняется тем, что горячий теплоноситель подает­ ся в зону прямотока в конце второй вагонетки. Затем идет участок интенсивной сушки изделий. В зоне отсоса теплоносителя из туннеля скорость сушки незначитель­ на, а в зоне противотока снова возрастает и постепенно снижается по мере высушивания торфоплит. Средняя скорость движения теплоносителя в зоне прямотока не