Устройство сушилок. 
Конструкции аппаратов химических и пищевых производств

Сушкапроцесс удаления влаги из влажного материала при испарении и отводе образующихся водяных паров.

Конвективные сушилки с неподвижным или движущимся плотным слоем материала.

Камерные сушилки. Эти сушилки являются аппаратами периодического действия; работающими при атмосферном давлении. Материал в этих сушилках на лотках, установленных на стеллажах или вагонетках, находящихся внутри сушильной камеры 1 в соответствии с рисунком рисунком 36. На каркасе камеры между вагонетками 2 установлены козырьки 3, которые как бы делят пространство камеры на три расположенные друг над другом зоны, вдоль которых последовательно движется сушильный агент. Свежий воздух, нагретый в наружном калорифере 4, засасывается вентилятором 5 и подается вниз камеры сушилки. Здесь он движется, два раза меняя направление и дважды нагреваясь в промежуточных калориферах 6 и 7. Часть отработанной воздуха с помощью шибера 8 направляется на смешение со свежим.

Рис. 36. — Камерная сушилка: 1 — сушильная камера; 2 — вагонетки; 3 — козырьки; 4, 6, 7 — калориферы; 5 — вентилятор; 8 — шибер

Ленточные (конвейерные) сушилки.

Рис. 37 Ленточная сушилка. 1-транспортер, 2- сушильная камера, 3- транспортер сушильной камеры, 4- вентилятор

Для загрузки продукта в сушильную камеру предусмотрен транспортер (1) со скребками. Между барабанами ленточных конвейеров установлены калориферы. На каждом ряде калориферов в месте подвода пара установлены вентили, а в местах отвода — конденсатоотводчики. Это позволяет регулировать тепловой режим в каждой зоне. Сушильный агент подается снизу, проходит через все зоны сушилки и отсасывается вентилятором (4). Высушиваемый продукт загружается в сушильную камеру (2) на верхнюю ленту (3). Пройдя до конца ленты, он пересыпается на следующую, движется в противоположном направлении и выгружается с нижнего транспортера.

Барабанные сушилки. Барабанная сушилка в соответствии с рис. 38 имеет цилиндрический барабан 1, установленный с небольшим наклоном к горизонту и опирающийся с помощью бандажей 2 на ролики 3. Барабан приводится во вращение электродвигателем через зубчатую передачу 4 и редуктор. Число оборотов барабана обычно не превышает 5—8 мин-1; положение его в осевом направлении фиксируется упорными роликами 5. Материал подается в барабан питателем 6, предварительно подсушивается, перемешиваясь лопастями 7 приемно-винтовой насадки, а затем поступает на внутреннюю насадку, расположенную вдоль почти всей длины барабана.

Перед выбросом в атмосферу отработанные газы очищаются от пыли в циклоне 9. Высушенный материал удаляется из камеры 10 через разгрузочное устройство 11 с помощью которого герметизируется камера 10 и предотвращается поступление в нее воздуха извне. Подсосы воздуха привели бы к бесполезному увеличению производительности и энергии, потребляемой вентилятором 5.

Рис. 38 — Барабанная сушилка. 1 — барабан; 2 — бандаж; 3 — ролики; 4 — зубчатая передача; 5 — ролики; 6 — питатель; 7 — лопасти приемно — винтовой насадки; 8 — вентилятор; 9 — циклон;10 — камера; 11 — разгрузочное устройство

Сушилки с кипящим слоем. Наиболее распространены однокамерные сушилки непрерывного действия в соответствии с рис. 39.

Высушиваемый материал подается из бункера 1 питателем 2 в слой материала, «кипящего» на газораспределительной решетке 3 в камере 4 сушилки. Сушильный агент — горячий воздух или топочные газы, разбавленные воздухом, который подается в смесительную камеру 5 вентилятором 6, — проходит с заданной скоростью через отверстия решетки 3 и поддерживает на ней материал в кипящем (псевдоожиженном) состоянии. Высушенный материал ссыпается через штуцер 7 несколько выше решетки 3 и удаляется транспортером 8. Отработанные газы очищаются от унесенной пыли в циклоне 9 и батарейном пылеуловителе 10, после чего выбрасываются в атмосферу.

Распылительные сушилки. Конвективная сушка жидких продуктов в тонкодиспергированном (распыленном) состоянии — один из современных высокоинтенсивных способов. Чаще всего сушильная камера имеет форму цилиндра с плоским или коническим основанием. В качестве воздухоподогревателей применяют паровые калориферы различной конструкции.

Рис. 40. Распылительная сушилка: 1 — камера сушки; 2 — форсунка; 3 — шнек для выгрузки высушенного материала; 4 — циклон; 5 — рукавный фильтр; 6 — вентилятор; 7 — калорифер

Кондуктивный (контактный) способ основан на передаче теплоты материалу при соприкосновении с горячей поверхностью. Воздух при этом способе служит только для удаления водяного пара из сушилки и является влагопоглотителем. Сушка происходит в вальцовых сушильных установках. Продолжительность сушки определяется одним поворотом вальцов. Схема двухвальцовой сушильной установки приведена на рисунке 41.

Рис. 41. Двухвальцовая сушилка. 1-диски;2- желоба; 3-ножи;4-вытяжной зонт; 5-сушильные вальцы; 6−8-цапфы; 9- сифонная трубка

Эти сушилки непрерывнодействующие. Имеют два полых цилиндрических вальца (5). С торца вальцы закрыты съемными крышками и цапфами. Одни цапфы (6) сплошные для привода, другие (8) полые, через них вводится пар и отводится конденсат (по сифонной трубке 9, которая соединяется с конденсатоотводчиком). Над вальцами расположен вытяжной зонт (4) для удаления испаренной влаги. Продукт для сушки поступает в специальные желоба (2), которые расположены снаружи посередине обоих вальцов, это позволяет увеличить полезную площадь их поверхности до 85−87%. В желобах на горизонтальных валах закреплены диски (1). При вращении валов они погружаются в продукт и покрываются его слоем. Для снятия сухого продукта устанавливаются ножи (3). Продукт высушивается в виде тонкой пленки за один оборот вальцов.

Терморадиационные сушилки. Сушка в них осуществляется за счет тепла, сообщаемого инфракрасными лучами. В начальный период радиационной сушки под действием высокого температурного градиента влага может перемещаться вглубь материала до тех пор, пока под действием большей, противоположно направленной движущей силы (за счет градиента влажности) не начнется испарение влаги из материала.

Рис. 42. Терморадиационные сушилки с газовым обогревом. аоткрытым пламенем, бпродуктами сгорания газов; 1- излучающая панель; 2- газовая горелка; 3- транспортер, на котором находится высушиваемый материал; 4- выхлопная труба; 5- вентилятор; 6- камера сгорания; 7-эжектор; 8-воздухоподогреватель

Высокочастотные (диэлектрические) сушилки. Сушка в них осуществляется за счет тепла, сообщаемого инфракрасными лучами. Указанным способом к материалу можно подводить удельные потоки тепла, приходящиеся на 1 м² его поверхности, в десятки раз превышающие соответствующие потоки при конвективной и контактной сушке. Поэтому при сушке инфракрасными лучами значительно увеличивается интенсивность испарения влаги из материала.

Рис. 43. Устройство высокочастотной диэлектрической сушилки: 1- пластины конденсаторов, к которым от высокочастотного генератора подводится переменный ток высокой частоты; между пластинами происходит поляризация высушиваемого диэлектрического материала, сопровождаемая трением между молекулами и его разогревом. 2 — транспортер, перемещавший высушиваемый материал

Сублимационные сушилки. Сублимационная сушка — это сушка материалов в замороженном состоянии. При этой сушке находящаяся в материале влага переходит в пар, минуя жидкое состояние, т. е. сублимирует.

Вакуумная сублимационная установка УВС-8 предназначена для высушивания предварительно замороженных жидких, пастообразных или кусковых пищевых продуктов животного и растительного происхождения (рис. 44). В рабочей сушильной камере б смонтирована энергетическая тележка, представляющая собой горизонтально расположенные плоские греющие элементы. В полости этих плит циркулирует жидкий теплоноситель. Вторая тележка выдвигается из рабочей сушильной камеры. Объект сушки на плоских противнях располагается в зазорах между греющими плитами. Загрузка (выгрузка) высушиваемого продукта осуществляется при выдвинутом из рабочей камеры положении тележки. Установка снабжена двумя выносными десублиматорами5, каждый из которых соединен с рабочей сушильной камерой посредством коллектора с вакуумными задвижками. Охлаждение плит десублиматора осуществляется холодильными машинами, которые входят в комплект сублимационной установки.

Рис. 44. Вакуумная сублимационная установка УВС-8: 1 — теплообменник для подогрева (охлаждения) теплоносителя; 2 — центробежные циркуляционные насосы для теплоносителя; 3 — десублиматор; 4 — вакуумные насосы; 5 — выдвигающаяся этажерка с противнями; б — рабочая сушильная камера