Расход тепла и расход энергии на вентилятор также будут одинаковы для этих процессов. Однако процесс с подогревом воздуха внутри сушильной камеры имеет то преимущество, что он протекает при более низкой температуре. Это очень важно при сушке материалов, которые при высоких температурах из меняют свои качества.
б) Сушка с промежуточным подогревом воздуха
На рис. 169 изображена схема сушилки с промежуточным подогревом воздуха. Между тремя камерами сушилки установ лены промежуточные подогреватели В и С. Воздух, подогретый в основном подогревателе А, поступает в сушильную камеру 1. Воздух, отработанный в камере 1, не выбрасывается в атмосферу, а направ ляется в промежуточный подогрева тель В, где он подогревается. При этом «го относительная влажность уменьша-
|
|
|
|
Рис. 169. Принципиальная схема сушилки |
Рис. |
170. Изображение |
с промежуточным подогревом воздуха: |
в / —х-диагр'амме |
про- |
1, 2, 3 —сушильные камеры, А — основной подо- |
Цесса |
сушки С промежу- |
греватель, В, С — промежуточные подогреватели. |
ТОЧНЫМ подогревом |
воз |
духа.
ется и он снова поступает в сушильную камеру 2 и т. д. Процесс сушки с промежуточным подогревом воздуха изображен в I — х- диаграмме на рис. 170.
Вертикальные отрезки ABi, С\В2, С2ВЪизображают подогрев в основном (АВ^ и в двух промежуточных подогревателях (С\В2, С2Вз). Воздух, отходящий из камер, для случая, изобра женного на рис. 170, имеет температуру t и Д = 0 . Расход возду
ха в этой сушилке будет ---------, а расход тепла (в ккал/кг)
хг—ч
.1000>
# 2 — * 0 — d o
Такой же расход воздуха и тепла мог бы быть достигнут при нормальном процессе АВСг (см. рис. 170), но только при значи тельно более высокой температуре.
в) Сушка с возвратом отработанного воздуха
На рис. 171 представлена схема сушилки с возвратом отрабо танного воздуха.
Как видно из схемы, некоторая часть воздуха, имеющая па раметры ф2, h, х2>12, смешивается со свежим воздухом, имею щим параметры фо, to, Хо, /о-
Рис. 171. Схема сушилки с возвратом отработан- |
Рис. 172. Изображение |
ного воздуха. |
в / —х-диаграмме про |
|
цесса сушки с возвратом |
|
отработанного воздуха. |
Полученная смесь вентилятором подается в подогреватель, подогревается и поступает в сушильную камеру. Этот процесс (при А = 0) изображен в / — х-диаграмме на рис. 172.
Воздух с параметрами, соответствующими точке А, нагрева ется до температуры t\ и поступает в сушильную камеру, где он увлажняется и с параметрами, соответствующими точке С, ухо дит из камеры. Воздух с параметрами, соответствующими точке С, смешивается со свежим воздухом с параметрами, соответству ющими точке А. Точка М, соответствующая параметрам смеси, находится на прямой, соединяющей точки А и С. Она делит от резок АС на части обратно пропорциональные смешиваемым количествам воздуха с параметрами, соответствующими точкам Л и С. Затем смесь поступает в подогреватель и нагревается до состояния, соответствующего точке В. Процесс сушки изобра жается линией ВС. Такой же расход тепла был бы при процессе АВ\С, проводимом при более высокой температуре (см. рис. 172).
Из сопоставления процессов АВ\С и МВС видно, что в про цессе с возвратом отработанного воздуха расход воздуха боль
ше, так как (х2—л.'с) < {х2—х0) . Расход тепла при нормальном
процессе будет .
х2—х0
При процессе с возвратом отработанного воздуха расход теп
ла составит —“ ——-. Из подобия треугольников МВС и АВ\С
Х%—Xq
можно написать:
U - h
х%— *С ’
Процесс сушки с возвратом отработанного воздуха получил широкое применение для материалов, требующих медленной и осторожной сушки. В этом случае высокое парциальное давление водяных паров в циркулирующем воздухе уменьшает движущую силу процесса. Это ведет к за медлению сушки. При рас смотренном варианте мож но точно регулировать влаж
ность воздуха в сушилке.
Рис. 173. Расчетная схема к примеру.
1000 1000
d%— d0 27,5 — 6
П р и м е р . Определить рас ход тепла и воздуха при следую щих условиях.
Свежий воздух имеет относи тельную влажность 80% и темпе ратуру 10° С. В сушилке осуществ ляется процесс с двумя промежу точными подогревами. В основном подогревателе воздух подогревает ся до 50° С. Влажность воздуха, выходящего из каждой камеры сушилки, 70%, Д = 0 .
Р е ш е н и е . Расчетная схе ма процесса показана на рис. 173. Выполнив построение по этой схе ме, на прилагаемой I—d диаграм ме найдем:
расход воздуха на 1 кг испа ренной воды
« 46,5 кг/кг
расход тепла на 1 кг испаренной воды
q = / (/2 — / 0) — 46,5 (21,5 — 6) == 720 ккал/кг.
9.СУШИЛКИ
а) Классификация сушилок
Материалы, которые подвергаются сушке на пищевых произ водствах, очень разнообразны. Поэтому разнообразны и конст рукции сушилок, приспосабливаемые к свойствам высушиваемых материалов. В табл. 9 приведена классификация сушилок, ис пользуемых на пищевых производствах.
Т а б л и ц а 9
Классифицирующий признак
Давление в сушильной камере
Режим работы сушилок
Характер сушильного агента
Способ подвода тепла
Вариант сушильного процесса
Циркуляция сушильного агента
Направление потока материала и сушильного агента
Конструкция сушилок
Типы сушилок
Сушилки, работающие при атмосферном давлении, вакуумные сушилки, глубоко вакуумные сушилки
Сушилки непрерывного действия, сушилки периодического действия
Воздушные сушилки, сушилки с приме нением топочных газов
Конвективные сушилки, контактные, ра диационные, сушилки с применением токов высокой частоты
С нормальным процессом, с подогревом внутри камеры, с промежуточным подогре вом, с возвратом отработанного воздуха
ипр.
Сестественной циркуляцией, с принуди тельной циркуляцией
Противоточные и прямоточные сушилки, сушилки с перекрестным потоком
Камерная, коридорная, ленточная, бара банная, шахтная, вальцовая, распылитель ная, с кипящим слоем и др.
б) Камерные сушилки
Камерные шкафные сушилки — это сушилки периодического действия. Основной частью такой сушилки является камера, в которой на ситах или на стеллажах помещают высушиваемый материал.
На рис. 174 приведена шкафная конвективная сушилка с при
нудительной циркуляцией и с двумя промежуточными подогре вами.
Сушилка, работает следующим Збразом.
Воздух засасывается вентилятором 2 и проходит через основ ной подогреватель 1. Затем он поступает в камеру сушилки, в которой на полках находится высушиваемый материал. Воздух проделывает зигзагообразный путь, подогреваясь в теплообмен-
19а В. Н. Стабников, В. И. Баранцев |
293 |
|
5 — 1-й промежуточный подогреватель, 5 —2-й промежуточный подогреватель, 7 — шибер.
никах 5 и 6. Отработанный воздух выходит через трубу в верх ней части сушилки. Часть этого воздуха может быть возвраще на. Количество возвращенного воздуха регулируется шибером 7, Шкафные сушилки периодического действия имеют
|
|
|
|
следующие |
|
недостатки: |
|
|
|
|
при обслуживании затрачи |
|
|
|
|
вается много труда; продол |
|
|
|
|
жительность сушки |
велика, |
|
|
|
|
так как материал в них не |
|
|
|
|
подвижен; при выгрузке и |
|
|
|
|
загрузке материала |
имеют |
|
|
|
|
место потери тепла. |
|
|
|
|
|
Камерные сушилки в пи |
|
|
|
|
щевой промышленности при |
|
|
|
|
меняются при сушке |
мака |
|
|
|
|
рон, овощей, мармелада, па |
|
|
|
|
стилы |
и других |
продуктов |
|
|
|
|
при небольшой |
производи |
|
|
|
|
тельности. |
|
|
|
|
|
|
|
Шкафные сушилки рабо |
|
|
|
|
тают при атмосферном дав |
|
Рис. 174. Шкафная сушилка: |
лении, но прц герметизации |
|
дверок |
они |
могут быть ис |
|
f — подогреватель, |
2 — вентилятор, |
3 — корпус |
|
пользованы |
и для |
работы |
|
камеры, 4 — сита |
для размещения |
материала, |
под вакуумом (сушка анти биотиков) .
в) Туннельные сушилки
Эти сушилки работают под атмосферным давлением. В каче стве теплоносителя в них используется воздух. Применяются они для сушки овощей, фруктов, сухарей, макарон, сахара-рафина да. Сушилки удобны в том случае, когда необходимо сохранить форму материала.
На рис. 175 представлена схема туннельной сушилки, при меняемой для сушки фруктов. В канале сушилки, имеющем дли ну 10—15 м и площадь сечения 2X2 м, перемещаются вагонетки, нагруженные лотками или противнями с высушиваемым матери алом. Перемещение вагонеток производится периодически.
Калорифер
Рис. 175. Туннельная сушилка.
