Способы сушки деталей обуви

V.3. СУШКА

V.3.1.

Способы сушки деталей обуви

При сушке влажного материала происходят одновременно два процесса: испарение влаги (массообмен) и перенос тепла (теплообмен). Тепло- и массообмен происходят как внутри материала (внутренний теплообмен), так и в среде, окружающей материал (внешний теплообмен). Результирующая интенсивность сушки зависит

от условий переноса внутри материала и во внешней среде и будет максимальной, когда возможности переноса внутренней и внешней среды одинаковы.

Для сушки обуви используют следующие способы: конвективный — тепло для испарения влаги и одновременного отвода образовавшихся паров от поверхности испарения сообщается при контакте высушиваемого материала с сушильным агентом (воздухом, топочными газами, их смесью, инертными газами и пр.);

контактный — тепло подводится к высушиваемому материалу при контакте с твердой непроницаемой пере- городкой, нагреваемой различными теплоносителями;

терморадиационный — тепло высушиваемому материалу передается тепловым излучением, источником которого могут служить любые нагретые тела: лампы накаливания, экраны, панели, спирали и пр.;

диэлектрический — в поле токов высокой частоты (ТВЧ), под действием которого происходит поляризация молекул, сопровождающаяся равномерным выделением тепла во всем объеме материала;

сублимационный — влага переходит из твердого замороженного состояния в газообразное, минуя жидкое.

Конвективная сушка. Наиболее распространен как теоретически разработанный, экономичный, простой по устройству и эксплуатации.

К достоинствам конвективного способа сушки можно отнести простоту и невысокую стоимость оборудования. К недостаткам — высокий удельный расход тепла, сравнительно низкую интенсивность теплообмена между сушильным агентом и поверхностью высушиваемого материала и, следовательно, повышенную длительность процесса.

На интенсивность конвективного способа сушки влияют скорость, температура и влажность сушильного агента. Повышение скорости газа ускоряет процесс сушки благодаря увеличению как количества тепла, передаваемого конвекцией, так и движущей силы процесса, выражающейся разностью парциальных давлений паров влаги у поверхности высушиваемого материала и в воздухе окружающего пространства. Длительность конвективной сушки сокращается с увеличением скорости воздуха (рис. V.8).

Однако увеличение скорости теплоносителя требует значительных расходов электроэнергии. Кроме того, уве-личение скорости газа целесообразно в первом периоде сушки. Во втором периоде повышение скорости теплоносителя незначительно увеличивает интенсивность сушки.

Увеличение температуры в сушильной камере приводит к созданию большого перепада температур, повышающего скорость удаления влаги из материалов.

На обувных предприятиях используют сушилки конструкции X. Б. Глаубермана (рис. V.9), эжекторные, с рассредоточенным подводом тепла.

В эжекторных сушилках короб 4 разделен вдоль канала горизонтальной перегородкой 5 (рис. V. 10), вентилятор 8 и калорифер 2 расположены в конце сушилки со стороны загрузочного окна. Воздух подается вентилятором через калорифер и эжектор (суживающуюся насадку) 3 с большой скоростью. В суженной части эжектора скорость воздуха максимальная, и в результате согласно уравнению Бернулли вокруг выходящей из эжектора с большой скоростью струи воздуха создается пониженное статическое давление (зона разрежения). В зону разрежения устремляется воздух из нижнего канала через зазор между торцовой стенкой и перегородкой, часть воздуха подсасывается в верхний канал, минуя вентилятор. Остальная часть воздуха подсасывается вентилятором из нижнего канала в конфузор 6

и рециркуляционную трубу 7. Часть отработавшего воздуха выбрасывается вентилятором через трубу 1 в атмосферу. Свежий воздух подсасывается через загрузочное окно.

Соотношение количества воздуха, проходящего через калорифер и вентилятор, и воздуха, циркулирующего в эжекторной сушилке, по данным П. В. Явшица, составляет 1 : 2. Необходимая для такого соотношения скорость воздуха на выходе из эжектора

Рис. V.9. Схема сушильной установки конструкции X. Б. Глаубермана:
1 — рециркуляционный канал; 2 — калорифер; 3 — вентилятор; 4 — выхлопная труба; 5 — обводной канал; 6 — загрузочное отверстие

Рис. V.10. Схема эжекторной сушилки

Основные преимущества эжекторных сушилок: отсутствует рециркуляционный канал; возможно создание прямотока или противотока воздуха и снижение потребной мощности вентилятора и электродвигателя к нему из-за наличия эжектора.

Основной недостаток сушилок с сосредоточенным обогревом воздуха: большие перепады температур по длине канала. Перепады температур зависят помимо расхода тепла на испарение влаги от начальной температуры воздуха, длины сушилки, теплоизоляции короба и стыков, общей инфильтрации.

Сушилка с рассредоточенным подводом тепла служит для выравнивания температуры воздуха по длине короба и сокращения влияния инфильтрации через неплотности ограждений.

В сушилках, разделенных вдоль короба перегородкой на два канала, применены принципы последовательной работы вентиляторов при рассредоточенном подводе тепла
двумя калориферами, подачи воздуха в верхний и нижний каналы или нагревания его гладкими паровыми трубами, проложенными вдоль каждого канала.

Сушилки, в которых воздух нагревается гладкими паровыми трубами, расположенными вдоль каналов, обладают рядом преимуществ перед сушилками с сосредоточенным обогревом воздуха: небольшой перепад температур по длине каналов, незначительное сопротивление движению воздуха. Но они имеют и недостатки.

В сушилке с рассредоточенным подводом теплого воздуха конструкции ГПИ-2 воздух, нагретый в калорифере 1, поступает в обводной канал 2 и через щелевые отверстия 3, расположенные главным образом в копие канала, подается в сушилку. Для уменьшения перепада температур целесообразно воздух начинать подавать вдоль сушилки, на расстоянии 1/з ее длины от тепловентиляционной установки, для чего щелевые отверстия рассредоточивают по обводному каналу.

Сушка по принципу рециркуляции с выбросом части отработавшего воздуха не обеспечивает минимально необходимой относительной влажности в сушилках, особенно при испарении из внутренних деталей обуви органических растворителей. Для повышения относительной влажности воздуха необходимо вводить небольшое количество водяного пара в рециркуляционный воздухопровод до вентилятора.

Температура воздуха в сушилках контролируется и регулируется манометрическими электроконтактными термометрами типов ЭКТ-1 и ТС-100, влажность воздуха — психрометром типа ПЭ.

содержание .. 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 ..