Самые популярные статьи







Конструкция сушильных камер СВИК

В данном материале будут рассмотрены достоинства сушильных установок серии СВИК. Они предназначены для сушки мелкозернистых и порошкообразных продуктов. Сушка производится с применением виброкипящего слоя. Для нагрева используется инфракрасное излучение. Также коснёмся принципов работы, особенностей конструкции сушильных камер СВИК и их технических характеристик.

Процессы сушки осуществляются во многих областях промышленности (пищевая, химическая, фармацевтическая). Но с развитием новых технологий становится необходимым создание нового оборудования для сушки продуктов и материалов, которое бы позволило получать более качественную продукцию при одновременной интенсификации сушильных процессов.

Инфракрасное излучение позволяет получить значительную интенсификацию процесса сушки, т.е. усилить тепло- и массообмен, а также упрощает автоматизацию всего процесса. Всё это положительно сказывается на качестве готовой продукции.

Интенсификация сушки происходит за счёт большой плотности теплового потока инфракрасного излучения. Он значительно выше, чем при конвективной сушке. Преимуществом инфракрасной сушки является, то, что данное излучение способно проникать в продукт на некоторую глубину.

В процессе сушки в слое продукта создаются вибрационные колебания, под действием которых он перемешивается, разрыхляется, производится его транспортирование. Параллельно происходит облучение продукта в инфракрасном спектре. Для этого применяются кварцевые галогеновые лампы. Их устанавливают над перемещаемым продуктом. Высокая плотность тепловой энергии и проникающая способность инфракрасного излучения позволяют достаточно быстро прогреть и высушить продукт.

Думаю стоит отметить тот факт, что применение кварцевых стеклянных трубок в качестве ИК-излучателей в пищевой промышленности запрещено гигиеническими требованиями, т.к. их можно легко разбить в процессе эксплуатации оборудования.

Осциллирующий режим сушки продуктов позволяет повысить интенсивность тепло- и массообмена. При этом происходит чередование нагрева с применением инфракрасного излучения и периодов выдержки. В последнем случае происходит смена знаков температурного градиента и градиента влагосодержания продукта. В результате повышается интенсивность перемещения влаги в сторону зоны испарения.

Непосредственно в зону сушки подводится нагретый воздух. Это обеспечивает конвективный тепло- и массообмен, который способствует отводу паров испарившейся влаги из зоны сушки.

Выше описанные процессы позволяют установкам, использующим при сушке виброкипящий слой, обеспечивать качество получаемого продукта при одновременном повышении эффективности процесса сушки. Обычные ленточные конвейерные сушилки с инфракрасным излучением демонстрируют сравнительно худшие результаты. Это происходит из-за неподвижности слоя продукта во время сушки. В результате тепловая энергия и влага распределяются неравномерно. Может происходить локальный перегрев материала. Следствием этого обязательно будет снижение качества сухого продукта. Также недостатком ленточных сушилок является применение металлической сетки или резинотканевой ленты для транспортирования продукта. Из-за этого невозможно проводить сушку мелкодисперсных порошков на сетке, и существуют ограничения по температурному режиму для резинотканевой ленты. Существенным преимуществом конструкции сушильных камер СВИК является применение стального лотка для транспортирования продукта во время процесса сушки. Он позволяет перемещать с необходимой скоростью и зернистые, и порошкообразные продукты. При этом температура сушки может достигать значения в 250 °С.

Рассмотрим конструктивные особенности сушильных установок СВИК. На рисунке 1 представлена вибрационная сушильная установка СВИК-350, которая выполнена в виде горизонтального вибрационного конвейера 1. Он имеет прямоугольный лоток (рабочий орган), который выполнен из стойкой к коррозии стали. Над лотком расположены инфракрасные излучатели 3. Также там находятся секции отвода паров 4 и секция охлаждения продукции 5. Для прогрева начального участка лотка служит расположенный снизу инфракрасный излучатель.

alt

Рисунок 1:

1 - Конвейер вибрационный; 2 - Лоток;3 - Кассета ИК-излучателей; 4 - Секция отвода паров;
5 - Секция охлаждения продукта; 6 - Встроенный вентилятор; 7 - Гибкий воздуховод; 8 - Шкаф управления.

 

Инфракрасные излучатели собраны в кассеты, которые представляют собой кварцевые галогеновые лампы КГТ, имеющие цветовую температуру накала в 2500 К. Эти кассеты снабжены встроенными вентиляторами 6 имеющими секторные заслонки. Они необходимы для нормального охлаждения контактов инфракрасных ламп, а также обеспечивают подачу нагретого воздуха к высушиваемому продукту. Для облегчения обслуживания ИК ламп и лотка в процессе эксплуатации установки все кассеты и секции имеют шарнирные крепления к круглой штанге, что позволяет поднимать и поворачивать их в случае необходимости.

Для соединения секции отвода паров испарившейся влаги с вытяжным вентилятором и секции охлаждения продукта с приточным вентилятором используются воздуховоды 7.

Сырой продукт подаётся в сушильную камеру и перемещается по лотку под воздействием вибрации. При этом он проходит под источниками инфракрасного излучения и секциями, предназначенными для отвода паров. Излучение от кварцевых галогеновых ламп проникает через слой высушиваемого продукта и нагревает его. В результате влага испаряется. На кассету с источниками ИК излучения вентилятором подаётся воздух, который охлаждает контакты ламп. При этом он нагревается и направляется к высушиваемому продукту. Это позволяет организовать конвективный тепло- и массообмен и своевременный отвод паров испарившейся влаги. Вытяжной вентилятор отводит отработанный воздух по гибким воздуховодам в коллектор. Пройдя через всю зону сушки, уже сухой продукт охлаждается воздухом, который подаёт приточный вентилятор в секцию охлаждения.

Для регулировки скорости движения продукта, а значит и времени нахождения его в зоне сушки достаточно изменить скорость вращения вибраторов. Для контроля температуры лотка используются контактные термопары. Они устанавливаются под кассетами. Для отслеживания температуры на выходе из сушильной камеры используется пирометр (т.е. бесконтактный датчик).

Сушильная установка комплектуется блоком управления 8, системой охлаждения продукта, в которую входят вентиляторы, гибкие воздуховоды и заслонки, системой отвода паров влаги. Принципиальная схема сушильной камеры СВИК-350 представлена на рисунке 2. Стоит отметить, что сушилка может работать в двух режимах: ручном и автоматическом.

alt

Рисунок 2:

1 - Конвейер вибрационный; 2 - Кассета ИК-излучателей; 3 - Секция отвода паров; 4 - Секция охлаждения продукта; 5 - Воронка; 6 - Вентилятор отвода паров;

7 - Вентилятор охлаждения продукта; 8 - Заслонка; 9 - Гибкий воздуховод; 10 - Шкаф управления; 11 - Термопара; 12 - Пирометр.

 

Система управления сушильной камеры СВИК позволяет:

- включать/выключать оборудование;
- управлять температурой автоматически или вручную;
- полностью контролировать и изменять режимы работы установки;
- автоматически включать сигнализацию в случае отклонения от установленного режима работы.

Блок управления имеет мнемосхему со световой индикацией, которая отражает уровень температуры для каждой зоны сушки, клавиатуру и дисплей для задания необходимых температур.

Сушильные камеры СВИК сконструированы таким образом, что не требуют комплектации вспомогательным оборудованием. Все сушилки представляют собой самостоятельные изделия. Работу установки контролирует один оператор.

С техническими характеристиками установок серии СВИК вы можете ознакомиться в таблице 1.

 

Таблица 1

Наименование

Значение
СВИК-50

СВИК-100

СВИК-350

 Производительность, кг/ч

 по исходному продукту 60

100

350
 по испаренной влаге

6 - 8

10 - 12
30 - 35

 Число кассет с инфракрасными излучателями

4

5

7

 Параметры кассет

 количество ламп 4

4

7
 мощность, кВт

16

20

49
 Мощность, кВт

 приводов вибрационного

конвейера

до 80 12-36  25-35
 вентиляторов

до 12

5-8

6-8

 Температура нагрева продукта, не более, °С 250 250 250
 Время термообработки, сек  30 - 90
 Частота колебаний лотка конвейера, Гц (кол/мин) 15(900)…25(1500)
 Габаритные размеры лотка, мм

 длина

2530 3170 4100
 ширина 200 200 350
 высота 55 55 55
 *Габаритные размеры сушилки, мм  длина
2768 3440 4368
 ширина
764 764 980
 высота
1170 1170 1340
 *Масса, кг
490
600
900

 

*В данной таблице при указании массы и габаритных размеров не учитываются воздуховоды вентиляторов и блока управления. Это объясняется тем, что для каждого конкретного случая их конфигурация значительно меняется.

Назначение сушильных камер СВИК – нагрев, сушка, прокалка сыпучих материалов (от кусковых до порошкообразных). Установки работают в непрерывном режиме.

Основные достоинства установки:
- в результате применения сушки в виброкипящем слое и нагрева ИК лучами удаётся добиться значительной интенсивности процессов тепло- и массообмена;
- система управления позволяет оперативно регулировать температуру в зоне сушки в достаточно широких пределах;
- конструкция сушильных камер СВИК совмещает транспортирование продукта с его одновременной обработкой;
- аппарат обеспечивает высокую равномерность сушки продуктов;
- исключена вероятность выноса отдельных частиц продукта из слоя;
- технологический процесс характеризуется низкой инерционностью.

При обработке зернового сырья сушилки СВИК благодаря применению инфракрасного излучения, которое проникает вглубь продукта, способны не только быстро прогреть продукт, но и повлиять на его свойства (физические, технологические, биохимические, органолептические). Это сказывается на качестве обработанного продукта, у которого повышается усвояемость, снижается микробиологическая обсеменённость, увеличивается срок хранения.




По материалам статьи "Вибрационные сушилки с инфракрасными излучателями"
Крылов А.И., Елькин Н.В.
Жунал "Химическая промышленность" 2005г. №9 стр. 41-45



Нашли ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Будем благодарны за помощь.