Сушильные устройства и режимы сушки
Общие требования к сушильным устройствам следующие: равномерность сушки по всему сушильному устройству; минимальные сроки сушки; простота обслуживания и регулирования режима сушки; минимальная площадь сушилок на единицу высушиваемых изделий; экономичность в строительстве и эксплуатации.
Сушка изделий может быть естественной и искусственной.
Естественная сушка еще сохранилась на отдельных заводах. Она осуществляется на стеллажах, устанавливаемых в формовочно-сушильных цехах заводов. Обычно естественной сушке подвергают крупноразмерные изделия сложной формы и реже изделия массового ассортимента. Общими недостатками естественной сушки являются непостоянный и продолжительный срок сушки, что вынуждает выделять большие сушильные площади, трудность регулирования режима сушки, повышенная трудоемкость и ограниченные возможности механизации производственных процессов.
Искусственная сушка осуществляется в сушилках, которые по принципу (режиму) работы подразделяются на сушилки периодического и непрерывного действия. По конструкции они подразделяются на камерные, туннельные, конвейерные. По форме — на прямоугольные и круглые. По способу подвода теплоты к высушиваемому изделию различают сушилки конвективные, радиационные, а также комбинированные.
Признаками, характеризующими особенности сушильных устройств, являются: вид теплоносителя (воздух, дымовые газы); направление движения теплоносителя относительно материала (прямоток, противоток); характер циркуляции теплоносителя (естественная, искусственная); способ нагрева теплоносителя (калориферный, регенераторный, теплота остывающих изделий); способ подачи и отбора теплоносителя (сосредоточенный, рассредоточенный).
На фарфоро-фаянсовых заводах наиболее распространены сушилки конвективные и конвективно-радиационные, в которых в качестве теплоносителя используется горячий воздух. Направление подачи теплоносителя может быть вертикальным (нисходящее), горизонтальным и комбинированным.
Температура теплоносителя не должна вызывать нагрев гипсовых форм выше 70° С. При досушке изделий без форм, а также при направленной (внутрь изделия) подаче его температура может быть более высокой 220—250° С.
Камерные сушилки периодического действия на фарфоро-фаянсовых заводах используют для сушки гипсовых форм, крупноразмерного огнеупорного припаса — капселей, плит, труб и других крупноразмерных майоликовых изделий сложной формы. Для этих же целей используют и туннельные сушилки.
Конвейерные (люлечные) сушилки представляют собой цепной конвейер с подвешенными качающимися полками, перемещающийся в сушильной камере, разделенной внутри перегородками. По направлению перемещения конвейера сушилки бывают с вертикальным, горизонтальным и П-образным движением.
На заводах широко используют сушилки ВНИИФ, «Тюрингия» (ГДР), фирм «Нетчш», «Липперт» (ФРГ) и др. Конвейерные сушилки являются одновременно связующим звеном между участками формования и оправки изделий.
Рис. 64. Схема сушилки «Тюрингия»
Сушилка «Тюрингия» имеет длину 11,5 и 14 м с горизонтальным направлением движения изделий и теплоносителя (рис. 64). Прямоугольная камера сушилки разделена горизонтальными перегородками на шесть ярусов, верхний ярус предназначен для возврата гипсовых форм на позицию формования, нижний — для отбора отработанного теплоносителя. Воздух, нагретый в паровоздушном калорифере 1, расположенном в середине сушилки, поступает на сушку в рабочие ярусы сушилки по воздухопроводам 2 и 3, расположенным снаружи в средней части сушилки. Движение горячего воздуха в сушилке — горизонтальное. Отработанный теплоноситель удаляется из сушилки через нижний ряд при помощи вентилятора 4. Часть этого теплоносителя через шибер 5 патрубком 6 направляется для повторного использования (рециркуляции). Сформованные изделия на гипсовых формах устанавливают на полки конвейера сушилки через окно 7. В процессе сушки изделия находятся в постоянном движении и равномерно омываются теплоносителем, что позволяет высушить их без дефектов. Сухие изделия вынимают из гипсовых форм через окно 8 у противоположного конца сушилки. Гипсовые формы, оставленные на полках конвейера, поступают на участок формования через шестой ряд, подсушиваясь по пути следования. Производительность сушилки 430 шт/ч при длительности сушки тарелок диаметром 240 мм до 4,5 ч и удельном расходе теплоты 7,1 МДж на 1 кг испаренной влаги.