Konwekcyjne szybkie suszenie pustaków

Konwekcyjne szybkie suszenie klocków

(FH) Ralf König, inżynier dyplomowy, D-Krumbach

Abstrakt

Ralf König: Konwekcyjne szybkie suszenie cegieł
Szybki rozwój naszego społeczeństwa przemysłowego wymaga od przedsiębiorstw maksymalnej elastyczności i gotowości do innowacji.Dotyczy to również technologii suszenia w przemyśle gliny ciężkiej. Rewolucyjnym krokiem w tej dziedzinie jest wprowadzenie techniki szybkiego suszenia.

Współczesny szybki rozwój przemysłu wymaga, aby każde przedsiębiorstwo w miarę własnej sytuacji wprowadzało innowacje technologiczne z maksymalną elastycznością i szybkością.Zasada ta ma również zastosowanie w dziedzinie technologii suszenia w przemyśle ceglarskimOkoło 100 lat temu zielone cegły były jeszcze suszone w stojakach do suszenia zwanych "hackami".Pozwalała na produkcję sezonową., z cyklami suszenia wynoszącymi 2-3 tygodnie; półki suszące, czyli wysuszacze na świeżym powietrzu, mogłyby być obrócone tylko 10-12 razy w roku.taki proces suszenia nie mógł być dostosowany do ciągłej produkcji w piecu.

Pierwszym rozwojem technologii suszenia była tzw. "wielkiej pojemności suszarnia", zbudowana na szczycie pieców pierścieniowych lub zigzagowych, wykorzystująca do suszenia gorące powietrze z powierzchni pieca.To skróciło okres suszenia do 10 dni.

Dzisiejsze suszarki komorowe lub tunelowe wykorzystują ciepło odpadowe z pieców tunelowych do sztucznego suszenia.Kolejnym rewolucyjnym krokiem w tej dziedzinie była technologia szybkiego suszeniaW tym artykule przedstawiono graficzną ilustrację zasady szybkiego suszenia dla cegieł pustych o wysokiej przepuszczalności i omawiano jej perspektywy inwestycyjne.

Pochodzenie szybkiego suszenia

W połowie lat osiemdziesiątych XX wieku w Republice Federalnej Niemiec zaczęły się rozwijać fabryki wytwarzające katalizatory przemysłowe.długość około 1W tym czasie, wiele suszarek w tych nowo opracowanych fabrykach pochodziło z Novokaram.Najlepsze wyniki osiągnięto tylko wtedy, gdy zielone ciała były poddawane powietrzu przepływowemu i przepływowemuJeżeli wymagane wymagane suszenie przekracza określony poziom, inne parametry produkcji również odgrywają rolę, takie jak prędkość powietrza przez otwory i na powierzchniach ciał zielonych,a także ciepło-noszący stan gazu w miarę przemieszczania się ciałStwierdzono, że w niektórych przypadkach, ponieważ nacisk pary wodnej nasyconej w gazie znacznie przekracza ciśnienie ciała zielonego,jedna trzecia suszonych ciał została ostatecznie uszkodzona przez adsorbowaną wodę skondensowaną.

Mikrofale lub nagrzewanie wysokiej częstotliwości byłyby idealnymi metodami ogrzewania przepływu powietrza.

a. W niektórych regionach nagrzewanie wysokiej częstotliwości jest stosowane wyłącznie w przypadku metalowych elementów urządzeń, takich jak czujniki i obudowy czujników; oczywiście deski suszące, na których znajdowały się zielone ciała, nie mogą być ponownie wykorzystane.
b. Ogrzewanie wysokiej częstotliwości wytwarza znaczną energię elektryczną statyczną w strefie grzewczej.Nawet bardzo cienka folia wody na zielonej części lub pomiędzy zielonej części i plastikowej deski suszącej może spowodować, że deska spłonie lub nawet zostanie uszkodzona z powodu szybkości rozładowania.

Dlatego metoda wstępnego ogrzewania pośredniego za pomocą podgrzewanych desek suszących (w celu zapobiegania kondensacji na zieleni) okazała się skuteczna w praktyce.Doświadczenie zdobyte w procesie suszenia katalizatorem Novokaram's zainspirowało pomysł opracowania komory szybkiego suszenia dla perforowanych cegiełW ostatnich latach Novokaram przeprowadził szerokie testy suszenia, z produktami od dużych płyt (50 * 30 * 300 cm) do zwykłych perforowanych cegieł o tradycyjnej długości.Udowodniono, że suszenie konwekcyjne może w pełni osiągnąć wymagane wyniki.

Podstawowa zasada szybkiego suszenia konwekcyjnego

Najpopularniejszym przykładem suszenia konwekcyjnego jest suszenie włosów na powietrzu.odparowanie i usuwanie wilgociPonieważ odparowanie wymaga ciepła, medium suszące stopniowo chłodzi się i wchłania większą ilość wody podczas procesu (zob. rys. 1).Zdolność powietrza do wchłaniania wilgoci jest ograniczona przez zależną od temperatury wartość tzw. ciśnienia pary wodnej nasyconej".Jeżeli wartość ta zostanie przekroczona, nadmiar naturalnej wilgoci kondensuje się w postaci mgły lub kondensatu, co jest szczególnie groźne podczas suszenia.Stan powietrza w komorze suszącej jest zwykle wyrażany w temperaturze (°C) i wilgotności względnej (%)Przy użyciu diagramu h-x te dwa parametry są zasadniczymi wartościami.

Dotarcie do równowagi w stanie przepływu

Początkowym punktem rozpatrywania szybkiego suszenia jest to, że czas suszenia zielonych cegieł w tradycyjnych suszarkach jest zawsze określany przez cegły, które suchają najwolniej.Jest to bezpośrednio związane z położeniem zielonych cegieł w suszarce (zob. rys.Na przykład cegły na zewnątrz suszą się znacznie wolniej niż te bliżej wentylatora wewnątrz.,nawet jeśli można usunąć cegły z wewnątrz suszarki,system suszenia musi kontynuować pracę, dopóki te źle umieszczone cegły również nie zostaną wyschnięte .

Dlatego pierwszym krokiem w szybkim suszeniu jest zrównoważenie warunków przepływu powietrza w całym przekroju poprzecznym bezpośredniego przepływu powietrza.proces suszenia każdej zielonej cegły jest niezależny od jej położenia w suszarcetzn. musi być taka sama w każdym momencie suszenia.

Zwiększenie prędkości powietrza

Dopóki istnieją odpowiednie warunki klimatyczne, prędkość powietrza ma bardzo specyficzny wpływ na szybkość suszenia.Niskie prędkości wytwarzają jednorodny przepływ laminowy. Przykładem stosunkowo jednolitego przepływu w przyrodzie jest spokojnie płynąca duża rzeka.Zwiększenie prędkości sprawia, że przepływ jest bardziej burzliwy.

Turbulencje podczas suszenia oznaczają, że na powierzchni zielonego ciała znajduje się nieruchoma warstwa powietrza, tzw. warstwa graniczna.Warstwa ta utrudnia suszenie i staje się cieńsza podczas procesu suszenia (zob. rys.Cząstki powietrza szybko poruszające się absorbują cząstki wody znacznie łatwiej niż te wolniej poruszające się.

Po zwiększeniu prędkości powietrza, szybkość suszenia przyspiesza, a zawartość wilgoci gazu wzrasta o ponad 5%.Podstawowym warunkiem, który należy przestrzegać, jest jednolitość stanu ciągłego przepływu gazu w celu uzyskania zadowalających wyników.Oznacza to, że zielone ciała na całym przekroju poprzecznym muszą być narażone na przepływ powietrza, a prędkość powietrza musi być taka sama.To badanie eksperymentalne trwało ponad rok..

Wskaźnik przepływu poprzecznego do przepływu poprzecznego

W wyniku nowych przepisów dotyczących izolacji termicznej objętość próżni stała się większa, co oznacza, że wewnętrzne ściany otworów stają się coraz cieńsze.Takie cienkie ściany dziury mają swoje zalety., a one nie stwarzają wielu problemów w suszeniu, ponieważ oprócz różnej grubości ściany występuje tylko niewielka różnica ̇ różna ilość wytwarzanej wilgoci (zob. rys. 4).Jeżeli różnica w wilgotności jest bardzo mała, różnica w kurczeniu jest również niewielka, a ryzyko suszenia pęknięć wydaje się bardzo niskie.

Z drugiej strony, ponieważ powierzchnia powierzchni odgrywa decydującą rolę w suszeniu konwekcyjnym, te wyroby z wysoką pustkowością mają dużą powierzchnię powierzchni wewnętrznej, która jest około trzykrotnie większa niż powierzchnia zewnętrzna..Tak więc im większa powierzchnia dla danej zawartości wilgoci, tym łatwiejsze jest suszenie.

Stosunek przepływu poprzecznego do przepływu poprzecznego dla cegieł perforowanych musi spełniać określony stosunek.Odsetek ten zależy od wysokości A przepaści między górną powierzchnią dolnego zielonego ciała a dolną powierzchnią górnej deski suszącej, a szerokość B przestrzeni między dwoma sąsiednimi cegłami (jak pokazano na rys. 6). Jednakże ze względu na ograniczenia układu wentylatorów w suszarkach konwekcyjnych i suszarkach tunelowych,odpowiedni współczynnik przepływu nie zawsze może być osiągnięty lub w pełni osiągniętyUdanie szybkiego suszenia wymaga trzech warunków: warunki przepływu w całym przekroju poprzecznym powinny być takie same (takie same prędkości powietrza dla przepływu poprzecznego i przepływu poprzecznego);prędkość powietrza nie powinna spadać poniżej określonej wartości; a współczynniki przepływu poprzecznego i przepływu poprzecznego dla każdej cegły powinny być spójne.

Doświadczenie w dziedzinie szybkiego suszenia

W ciągu ostatnich dwóch lat Novokaram prowadził ciągłe badania w swojej fabryce, zdobywając ważne informacje w dziedzinie modelowania aerodynamicznego.Teoretyczne wnioski zostały potwierdzoneW oparciu o te podstawowe zasady zbudowano dużą instalację demonstracyjną do szybkiego suszenia glinianych produktów pustych, a następnietrzy różne budowy cegieł zostały wyposażone w metodę szybkiego suszeniaOdpowiednie parametry charakterystyki suszenia są wymienione poniżej jako przykłady.

Szybko suszące się i suche pęknięcia

Często błędnie twierdzi się, że suche pęknięcia są bezpośrednim skutkiem kurczenia.Suszące się pęknięcia są spowodowane różnicowym kurczeniem się wewnątrz zielonego ciałaW przypadku szybkiego suszenia zielone ciała powinny być równomiernie wystawione na działanie powietrza, tak aby powstałe różnice wilgotności były bardzo niewielkie.Mając to na uwadze, łatwo zrozumieć, dlaczego szybkie suszenie niekoniecznie powoduje wysoką wrażliwość suszenia.

Porównanie cegieł suszonych tradycyjnie z cegłami suszonymi bardzo szybko potwierdziło powyższy wniosek.

Pozostała wilgotność i czas suszenia

Naszym początkowym celem był czas suszenia ≤ 2 godziny. wilgotność pozostała po suszeniu zależy od cyklu suszenia, specyfikacji produktu i surowców, zazwyczaj waha się od 0,5% do 2,5%.Należy zauważyć, że przedłużenie procesu suszenia o kilka minut w szybkim suszeniu może znacznie zmniejszyć pozostałą wilgotnośćW tym samym zakładzie tradycyjny czas suszenia wynosił około 32 do 48 godzin, przy zawartości wilgoci pozostałej 1,0 do 2,5%.Nie było różnicy w jakości pieczenia między produktami suszonymi szybko a tymi suszonymi tradycyjnie.

Optymalna krzywa suszenia

Podobnie jak w przypadku tradycyjnego suszenia konwekcyjnego, w celu szybkiego suszenia surowca należy znaleźć krzywą suszenia dostosowaną do surowca.W tej perspektywie krzywą szybkiego suszenia można postrzegać jako skompresowaną wersję tradycyjnej krzywej suszenia, szybkie suszenie to zwykłe suszenie "szybkie".

Proces szybkiego suszenia

Jeśli ciała zielone zostały poddane obróbce parą, ważne jest – jak w przypadku zwykłego suszenia – jak najszybciej przenieść je z ekstrudera do komory suszenia.Im wyższa zielona temperatura ciała, tym intensywniejsze jest wczesne suszenie, tzn. zielone ciała zaczynają już suszyć się w wyższej temperaturze, bez stopniowego podgrzewania w komorze suszenia, unikając w ten sposób marnowania cennego czasu.

Współczynnik przepływu poprzecznego do przepływu poprzecznego podczas suszenia został już podkreślony.Większa dokładność ustawień oznaczałaby większe inwestycjeW związku z tym przeprowadzono specjalne badanie eksperymentalne, aby sprawdzić, czy nadal można zaakceptować racjonalnie dokładny wzór ustawienia.Wyniki badań wykazały, że tolerancje konwencjonalnych urządzeń ustawiania i rozładunku są dopuszczalne dla całego procesu i nie mają negatywnego wpływu na stosunek przepływu poprzecznego do przepływu poprzecznego.Oznacza to, że w obecnych warunkach technologicznych można stosować konwencjonalne urządzenia regulacyjne.

Zalety szybkiego suszenia

Wprowadzając nowy projekt, każdy przedsiębiorca od razu pyta o jego zalety, a szybkie suszenie konwekcyjne nie jest wyjątkiem.

Jakie są zalety szybkiego suszenia konwekcyjnego w porównaniu z tradycyjnym suszeniem konwekcyjnym?Szczególnie priorytetem jest ograniczenie czasuW wielu różnych fabrykach cegieł glinianych przeprowadzono testy szybkiego suszenia bez ustalania skomplikowanych krzywych suszenia, a pieczone cegły uzyskały dobrą lub bardzo dobrą jakość.W porównaniu z cegłami wytwarzanymi tradycyjnie,cegły wybrane do szybkiego suszenia były co najmniej tak samo dobre jak te suszone tradycyjnymi metodami ̇ nawet bez konieczności wiedzy, czy krzywa suszenia została dostosowana do dostępnych surowców.

Inną bardzo ważną zaletą jest zmniejszenie inwestycji wymaganych do budowy instalacji szybkiego suszenia.cała komora szybkiego suszenia zajmuje znacznie mniej miejsca w budynku produkcyjnymOznacza to, że dla tej samej mocy produkcyjnej powierzchnia podłogi produkcyjnej jest zmniejszona lub alternatywnie, produkcja jest zwiększona ­ osiągając efekt oszczędności.trasy transportowe są skrócone, a niezbędny sprzęt transportowy jest uproszczony, co również przyczynia się do mniejszych inwestycji kapitałowych.

Na koniec należy wymienić kilka danych technicznych: w tradycyjnych komorach suszenia zużycie ciepła wynosi około 3200-3600 kJ/kg H2O.Zużycie energii elektrycznej zależy od właściwości usuwania wody samego surowcaZgodnie z danymi z różnych ceglarni zużycie energii elektrycznej wynosi 511 kWh na tonę materiału podpalonego.

Przykład produkcji szybkiego suszenia

Rys. 7 przedstawia schematyczny układ procesu produkcji w murarni, w której tradycyjny proces suszenia został zastąpiony systemem szybkiego suszenia.

Podobnie w innych budowlach cegieł zielone cegły są cięte, umieszczane na deskach suszących, a następnie przenoszone do wózków suszących.które następnie przechodzą przez komorę szybkiego suszeniaW każdym przedziale pozostaje przez określony czas, tzn. w każdym etapie panują różne warunki.ale zasada suszenia przepływu poprzecznego i przepływu poprzecznego oraz prędkość jazdy wózka suszącego są takie same we wszystkich przedziałachW trakcie fazy przedsuwania, w trakcie przemieszczania się z jednego przedziału do drugiego,temperatura stale rośnie, podczas gdy wilgotność względna stale malejeW przypadku tradycyjnych suszarek tunelowych, można oczywiście uznać, że posiadają one 20 stref suszenia.

Po opuszczeniu komory szybkiego suszenia przez wózek suszący, następują kolejne kroki zgodnie z zwyczajem: suszone cegły są wyjmowane z wózka suszącego, umieszczane na wagonach pieca tunelowego,Czekają na ładowanie do pieca.Szybkie suszenie nie wpływa na rozładunek i pakowanie pieca tunelowego.

Źródło artykułu

Artykuł ten został napisany przez autora Ralfa Königa, inżyniera dyplomowanego (D-Krumbach) i pierwotnie opublikowany w International Brick and Tile Industry (ZI-China Issue), 1996­1998,Chińskie wydanie łączone, Bauverlag GmbH. Publikowane tutaj wyłącznie w celach edukacyjnych i referencyjnych.

Informacje kontaktowe:
Jeśli którykolwiek autor lub posiadacz praw autorskich uważa, że metoda cytowania na tej stronie internetowej jest nieodpowiednia lub chce zmienić/usuwać treść, prosimy o kontakt za pośrednictwem:
E-mail: [info@Brictec.com]
Tel: [029-89183545]
Adres: [ZTE Industrial Park, nr 10 South Tangyan Road, Xi'an High-tech Zone, Chiny]
Obiecujemy odpowiedzieć w ciągu 24 godzin po otrzymaniu powiadomienia i szybko rozwiązać sprawę zgodnie z Twoją prośbą.

Zobowiązanie do uczciwości akademickiej:
Nasza firma ściśle przestrzega zasad uczciwości akademickiej i szanuje prawa własności intelektualnej wszystkich uczonych.Wyrażamy nasze głębokie przeprosiny i natychmiast to naprawiamy..