Стандартная комплектация сушильной машины "Циклон"



Конкурентные преимущества технологии высушивания
в сушильной машине «Циклон»

Эффективность любой сушки обеспечивают четыре основных фактора (сомножителя):
-оптимально подобранная для каждого конкретного материала температура сушки,
-максимальная площадь взаимодействия сушильного агента с высушиваемым материалом,
-время сушки при оптимальной температуре,
-движение воздуха  (способ удаления насыщенной водяными парами воздушной массы).
Можно сказать, что конечный результат сушки подчиняется математическим расчетам, т.е. если один из сомножителей имеет нулевое значение, то и результат имеет нулевое значение. В действительности же нулевого результата не существует, продукт сохнет всегда.

Формы связи влаги с материалом в значительной степени определяют механизм и скорость испарения, и чем эта связь прочнее, тем труднее протекает процесс. При нагреве происходит выделение капиллярной влаги из материала, образуя паровую рубашку вокруг частицы. Эта рубашка препятствует высыханию, соответственно, ее нужно разрушить, выдержать продукт в камере сушки определенное количество времени и удалить пар.

Данный процесс эффективнее всего происходит в струе горячего воздуха. При этом частицы должны под действием сил гравитации двигаться в одном направлении, а струя воздуха - в противоположном. В машине «Циклон» сушильным агентом является горячий воздух высокого давления, закрученный в поток. Он нагревает материал до заданной оптимальной температуры, увлекает его в круговое вращение, обеспечивая максимальную площадь взаимодействия сушильного агента с материалом, удерживает материал на «воздушной подушке» нужное время и, насыщаясь парами, выбрасывается в атмосферу, отделяя высушенный продукт через систему аспирации. Тем самым выполняются все четыре основные условия эффективности испарения.

С вихревым движением газов и жидкостей мы имеем дело повсеместно. Самые большие вихри на Земле - это атмосферные циклоны с пониженным давлением в середине и циркуляцией воздуха по спирали. В центре циклона имеют место интенсивные восходящие движения. По такому же принципу работает и сушильная машина «Циклон».

Преимущества технологии:
-большая выпарная мощность;
-отсутствие трущихся деталей;
-равномерность нагрева и сушки частиц материала;
-минимальное количество комплектующих элементов (нет необходимости в оборудовании предварительной подготовки сырья: центрифугах, фильтрационных, выпарных установках и т.д.);
-возможность работы теплогенератора на газе, паре, дизтопливе;
-конструктивное расположение теплогенератора внутри сушильной машины дает преимущества в теплопередаче и уменьшении динамического сопротивления воздуха;
-корпус сушилки одновременно является камерой сушки и трехступенчатой системой аспирации воздуха с возможностью рецикла продукта;
-существует возможность измельчения сырья в процессе высушивания;
-выбросы загрязняющих веществ в атмосферу в пределах ПДВ;
-автоматизированная система управления процессом;
-малое количество обслуживающего персонала.

Конструкция современного оборудования должна обеспечивать равномерный нагрев и сушку продукта при надежном контроле его температуры и влажности, кроме того оно должно быть универсальным в части возможности сушки различных материалов.
По причине многообразия высушиваемых материалов, их свойств и необходимых условий обработки, конструкции сушилок тоже очень разнообразны. Однако, не все конструкции способны оптимально соответствовать всем четырем факторам эффективной сушки.

Некоторые примеры.
Роторно-трубчатые сушилки работают только на пару, который в 2 раза дороже газа. К сушилке нужен паровой котел, который стоит столько же, сколько и сама сушилка. Покупать пар на стороне нерентабельно. К тому же эти сушилки не способны сушить сырье влажностью более 80% без предварительного отжима, так как не хватает площади выпаривания. Увеличение площади выпаривания чревато прогибом вала  ротора и его изломом от нагрузки. Так как тепловая энергия пара передается через трубки ротора, контакт сырья с этими трубками должен быть плотным в идеале. На практике поверхность трубок всегда имеет налет разной плотности на различных частях, при этом теплоотдача падает. Регулировать влажность сухого продукта очень сложно. Одна роторно-сушильная установка не сможет сушить большие объемы сырья. 
Конструкция имеет несколько существенных недостатков:
-дорогой теплоноситель;
-неравномерность нагрева сырья из-за неравномерности его распределения в камере сушки;
-небольшая  площадь контакта материала с теплопередающей поверхностью установки;
-длительное время сушки как следствие перечисленных факторов. 

Микроволновые сушилки также не могут составить конкуренции сушильной машине «Циклон» по производительности в промышленных масштабах (выпарная мощность микроволновых сушилок 10-100 литров испаренной влаги в час). Действительно, при сушке продукта с помощью микроволновой энергии не происходит потери тепла, поскольку тепло исходит из самого высушиваемого продукта, то есть вся энергия, вырабатываемая при микроволновом излучении, полностью поглощается в продукте. Магнетронные генераторы обладают высокой эффективностью, большая часть которой, до 80%, затрачивается на микроволновое испарение жидкости. Однако, практическое применение микроволновых сушилок ограничено высокой сложностью проектирования и изготовления генераторов, низкими потребительскими характеристиками излучения.
Конструкция имеет несколько существенных недостатков:
-испарение происходит только за счет внутреннего нагревания молекул воды;
-в очень влажном продукте при достаточно больших значениях тепло- и массопроводности КПД получения энергии (теплоты) существенно ниже, чем в других сушилках.

Вращающиеся барабаны типа АВМ способны сушить только сыпучие материалы, при использовании определённых типов насадок, в этих сушилках можно подсушивать кусковые материалы, не обладающие сыпучими свойствами. Но механическое перемешивание высушиваемого сырья для создания большей площади обдува всегда хуже, чем перемешивание воздухом. В загрузочной части барабана происходит налипание на стенки, так что влажное несыпучее сырье начать сушить невозможно. Проходящий через барабан горячий воздух, стремящийся вверх, выходит через верхнюю часть, не передав тепловую энергию сырью. Потери тепла – 40-50%. Регулировать влажность очень сложно, приходится пересушивать продукт, что влечет дополнительные затраты энергии.
Конструкция имеет следующие существенные недостатки:
-неравномерность нагрева сырья, обдув при падении материала с лопаток;
-при температуре газов меньше 110-750С возможна конденсация паров воды;
-скорость движения газов не должна превышать 1,5-2,0 м/сек, так как при более высокой скорости повышается унос материала и возрастает пылеобразование.