Оборудование для сушки материалов
Для проведения процессов сушки применяют разнообразное оборудование. Контактную сушку выполняют по периодическому методу в камерных сушилках (рис. 28). В этих сушилках процесс сушки осуществляется газовыми теплоносителями, обычно воздухом.
Рис. 28
Основными элементами таких сушилок являются камера 1 с наружной изоляцией, снабженная набором перфорированных полок 2 или других устройств для размещения высушиваемого материала, теплообменник 4, вентилятор 3 или другое устройство для подачи воздуха. Циркулирующий в камере воздух после нагрева в теплообменнике 4 вентилятором 3 нагнетается в распределительный канал а и подается к высушиваемому материалу. Поток нагретого воздуха можно проводить над поверхностью высушиваемого материала или непосредственно через слой материала.
Разновидностью камерных сушилок являются полочные, в камере которых расположены 8–12 полок для размещения высушиваемого материала. Для сушки полимеров высота слоя не должна превышать 50–70 мм.
Воздух обычно нагревают с помощью газа или электронагревательными элементами, что наиболее распространено.
Камерные сушилки достаточно широко распространены благодаря простоте устройства и низкой стоимости. В то же время они имеют ряд недостатков, связанных с необходимостью применения ручного труда, малой степенью механизации загрузочно-разгрузочных работ, возможностью загрязнения материала.
Продолжительность сушки в таких сушилках составляет от 6 до 24 часов. Кроме того, после сушки материал хранится в обычных условиях и снова набирает влажность.
Указанных недостатков лишены сушилки, разработанные ЗАО «Атлант» г. Минск. Сушка осуществляется нагретым воздухом по замкнутому циклу (рис. 29).
Гранулированный материал из напольной емкости гибким транспортером подается в осушительный бункер 6, где материал сушится горячим воздухом. Осушка влажного воздуха происходит в осушителе 7. После сушки материал из нижней части бункера подается в накопительную емкость.
Воздух вентилятором 1 через распределитель 3 нагнетается в осушитель 7. Сухой воздух, поступающий от осушителя, направляется распределителем 4 на нагревательный узел 5. Затем сухой нагретый воздух поступает в воздушный диффузор бункера 6, и, проходя через слой материала в бункере, сушит его. Выйдя из бункера, воздух фильтруется в фильтре 9, затем снова направляется в систему циркуляции вентилятором 1.
Рис. 29
В то время как один осушитель 7, содержащий молекулярные сита находится в фазе работы другой осушитель 8 находится в стадии регенерации, т.к. вентилятор 2 нагнетает воздух через распределитель 4 на осушитель 8, в котором он нагревается до 200–250 °С для создания условий регенерации для молекулярных сит. Затем распределитель 4 выбросит влажный воздух. Сушилка работает в автоматическом режиме. Цикл длится около 4 часов – 3 часа на нагрев и 1 часа на охлаждение молекулярных сит. По окончании цикла работы распределители 3 и 4 поворачивают поток воздуха в обратном направлении.
Ориентировочные значения температуры и времени сушки для различных материалов приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Материал | Насыпной вес, кг/дм3 | Температура сушки, 0С | Время сушки, час | |
| ПП | 0,6 | 1–2 | ||
| ПЭ | 0,5 | 1–2 | ||
| ПС | 0,5 | |||
| AБC | 0,6 | 2–3 | ||
| САН | 0,5 | 2–3 | ||
| ПА-6 | 0,65 | 4–5 | ||
| ПВХ | 0,5 | |||
| ПЭТФ | 0,7 | |||
| ПБТФ | 0,7 | |||
| ПММА | 0,5 | 2–3 |
Технические характеристики сушилки следующие:
| Параметры | Единицы измерения | БЗС0118 | |
| Температура сушки гранул | град. | 80–90 | |
| Температура цикла регенерации | град. | 200–250 | |
| Время сушки гранул (АБС) | час | 3–4 | |
| Производительность установки | кг/час | ||
| Объем бункера | м3 | ||
| Мощность нагревателей | кВт | ||
| Установленная мощность электродвигателей | кВт | 8,2 | |
| Суммарная мощность | кВт | 38,2 | |
| Количество электродвигателей | шт. | ||
| Питающая сеть | 380 В, 50 Гц | ||
| Габаритные размеры: длина ширина высота | мм мм мм | ||
| Масса | кг |
На ЗАО «Атлант» г. Минск разработана и выпускается бункер-сушилка для подогрева и сушки материала непосредственно на термопластавтомате или червячном прессе (рис. 30).
Рис. 30
Вентилятором 1 воздух продувается через электрический калорифер 2, оттуда поступает через диффузер 3 в бункер 4, где находится подсушиваемый материал. Отработанный воздух через фильтр, установленный на фланце 5 выходит наружу.
Технические характеристики бункера сушилки следующие:
| Параметры | Единицы измерения | БЗУ0010 | |
| Температура сушки гранул | град. | 80–90 | |
| Время сушки гранул (АБС) | час | 2–3 | |
| Производительность установки | кг/час | ||
| Объем бункера | м3 | 0,04 | |
| Мощность нагревателей | кВт | 4,5 | |
| Установленная мощность электродвигателей | кВт | 0,25 | |
| Суммарная мощность | кВт | 4,75 | |
| Количество электродвигателей | шт. | ||
| Питающая сеть | 380 В, 50 Гц | ||
| Габаритные размеры: длина ширина высота | мм мм мм | ||
| Масса | кг |
Бункер-сушилка обеспечивает подогрев и сушку материала непосредственно на оборудовании, постоянный контроль температуры, магнитный сепаратор под бункером обеспечивает улавливание металлических частиц, возможно задание температуры сушки с пульта управления.
Энергообеспечение при сушке полимерного гранулята зависит от величины точки росы – чем ниже точка росы, т.е. чем меньше содержание влаги в воздухе, тем менее продолжительным будет процесс сушки. Критическое значение точки росы, при котором качество воздуха уже не может обеспечить безупречную сушку материала от –15 до –18 0С. Имея низкую точку росы, можно высушить гигроскопической гранулят до остаточной влажности 0,01 %, при этом процесс сушки протекает быстрее, снижаются энергозатраты.
Фирмой «KOCH» разработана энергосберегающая схема, позволяющая снизить расход электроэнергии на 40 % (рис. 31).
Рис. 31
Принцип работы следующий: когда сухой воздух, пройдя сквозь материал, достигает верхнего края сушильной к емкости, специально установленный датчик измеряет температуру воздуха. Если температура воздуха превышает допустимое значение, вход сухого воздуха в сушильную емкость блокируется специальным клапаном. Температура воздуха, при которой срабатывает клапан, задается на панели управления. За счет запирания сушильной емкости, в которой материал уже высушен, появляется «дополнительный объем» воздуха. Он направляется в другие емкости сушилки или вновь поступает через калорифер на сушку. Благодаря этой системе генерируемый установкой сухой воздух используется с максимальной эффективностью. Если температура в емкости меняется, например, с помощью пневмозагрузчика подается в бункер, сушилка автоматически включается, и начинается новый этап сушки.
1.6. Оборудование для подготовки реактопластов к прессованию