СУШИЛНИ-ОХЛАДИТЕЛИ В "КИПЯЩ-" ​И "​ВИБРО-КИПЯЩ" СЛОЙ С НЕПРЕКЪСНАТО ДЕЙСТВИЕ

ВХОДЯЩИ МАТЕРИАЛИ

Влажни прахове, гранулати, агломерати и пелети със среден размер на частиците от 200 мкм. до 8 мм.

ИЗПЪЛНЯВАНИ ПРОЦЕСИ

  • Сушене
  • Гранулиране
  • Обезпрашаване
  • Охлаждане
​В сушилните "кипящ слой" (СКС) материалът за сушене се флуидизира под въздействието на перпендикулярен възходящ въздушен поток от горещ въздух, подаван през отвори в дъното. Въпреки, че отворите са припокрити и сочат напред, движението на материала през камерата няма нищо общо с посоката на въздуха.  Фактически той се държи като течност във вана, чиято далечна стена е по-ниска, при това с регулируема височина. Колкото материал се налива в предната част, толкова се изсипва от срещуположната по-ниска стена.  

Височината на ниската стена се регулира с дръжка отвън и така се задава дълбочината на кипящия слой, т.е. - количеството на материал в образуваното корито и в крайна сметка - времето на престой на частиците в камерата.

Тези сушилни изискват присъствие на оператор, който от време на време да следи дали при материалът "кипи" равномерно, при необходимата височина и ако има проблем - следва да го коригира.  Ако са се образували "вулкани" значи сушилният въздух не топлоотдава правилно и сушилнята работи с преразход на енергия. 
​​​КОНСТРУКЦИЯ
​Работната камера
​представлява дълбоко правоъгълно корито, чиято далечна вертикална стена е по-ниска и се регулира по височина отвън с дръжка и градуирана шкала. Височината на тази стена определя количеството и съответно - времето на престой на материала в камерата.  Дъното е перфорирано и през него се подава сушилен въздух, който пресича потока на входящия материал перпендикулярно нагоре. Скоростта на сушилния въздух в работен режим е до ~10 пъти по-висока от критичната минимална скорост. 
Работни зони
Пространството под камерата е разделено с напречни стени на отделни кутии. През тях се подават потоци сушилен въздух с различни температури (до 400 °C)  за осигуряване на адаптивен термичен процес към конкретния материал.  Входовете в кутиите са снабдени с шиберни клапани за регулиране дебита на подавания въздух. По този начин се формират индивидуални зони на сушене по дължината на работната камера.​ В крайните сектори може да се подава само въздух от околната среда, което охлажда продукта.
Picture
Дъното
е конструирано с припокриване на отворите, за да не пада продукт надолу при спиране подаването на сушилен въздух. Така въздушната струя се насочва наред и това помага донякъде за придвиждане на едрите частици, които "кипят" в ниски траектории близо до дъното. Обаче, основното придвижване на материала напред се дължи на поведението му като течност във вана и той се придвижва поради изтласкване от подаваното количество в началото. 
Вибрация
​Добавянето на вибрация (осцилация) на работната камера оказва допълнителен разделящ ефект върху частиците влажен материал. В този случай дори при ниска скорост на сушилния въздух се избягва образуването на застойни зони, където материалът може да легне на дъното, а в други зони въздухът да преминава през него през тесни канали, подобно на вулкани. Вибрацията  осигурява равномерно съпротивление на материала по цялата повърхност на дъното и съответно - еднаква скорост на въздушния поток. Така се постига равномерен кипящ слой, което е абсолютно необходимо условие за равномерно изсушаване на всички частици.
Picture
Механична вибрационна система
Picture
Пружинна вибрационна система с две вибриращи маси
Друго предимство на вибрацията е, че тя ефективно предотвратява слепването на частиците и образуването на буци, както и на кратери по дъното. При спиране на сушилнята, остатъчният материал ляга на дъното равномерно и съответно при следващия пуск се осигурява незабавно образуване на равномерен кипящ слой.

​Вибрационните сушилни се изпълняват понякога с две вибриращи маси - едната е самата камера, а втората представлява масивна плоча под нея, която вибрира в противовес с камерата и неутрализира нейните вибрации.  По този начин никакви вибрации не се предават към фундамента и сушилнята може да се монтира по етажите на производственото помещение.
​Допълнителна сушилна мощност
Някои материали с кристална структура  (сол, захар и др.) изискват много по-голямо количество топлинна енергия, отколкото сушилният въздух може да внесе в системата. Затова в камерата може да се вградят тръбни топлообменници с парно нагряване, които вкарват два пъти повече топлинна енергия от сушилния въздух. Височината на кипящия слой се определя от преградата в дъното, която по принцип се задава така, че горната повърхност на кипящия слой да съвпада с височината на топлообменниците. 
 Picture
​Бъркалки
При някои материали сушилният процес в началото е много чувствителен към изменения на входящата влажност и поради това - нестабилен.  При бързо изпаряване на влажността на първия етап на сушене, той проявява склонност към агломерация и кипенето се затруднява.  Затова в някой случаи в първата секция на работната камера се монтира бавнооборотна бъркалка, която е снабдена с дюзи за подаване на въздух. По този начин се инициира процесът на кипене и се избягва прилепването на материал към дъното или стената на камерата. Работното дъно под бъркалката е кръгло и е отделено от следващата секция с регулируема по височина преграда, за да се регулира времето на пребиваване на материала в тази секция. Понякога се поставят две такива секции с бъркалки една след друга. 
ПРЕИМУЩЕСТВА
  • Благодарение на интензивно смесване на частиците с въздуха се постига се най-ефективното пренасяне на топлинна енергия  в материала в сравнение със всички познати видове сушилни
  • Всестранно и равномерно изсушаване на частиците без удари между тях. 
  • Високоточно регулиране и равномерно разпределение на температурата в  цялата флуидизирана маса
  • Щадящо термично въздействие върху изсушавания материал, защото в зоната от 10-15 см. от дъното нагоре температурите на сушилния въздух и на материала са еднакви. 
  • Много добро обезпрашаване на продукта - фината фракция  под 70-100 мкм. напуска камерата с отработения въздух и се събира във филтъра.
  • Възможност за оползотворяване на евентуално налична и излишна пара от други производства.
  • Възможност за монтаж на сушилнята по етажите на инстацията, поради по-ниското и тегло
​НЕДОСТАТЪЦИ
  • СКС изискват присъствие на квалифициран и дисциплиниран оператор, иначе те често излизат от проектен режим в което време работят с преразход на енергия.  
  • Изисква се следене и настройки на много повече контролни параметри в сравнение с барабанните сушилни.   
  • Бавно влизат в проектен режим след спиране на сушенето. 
  • Не могат да работят с такива високи температури, както барабанната сушилня 
​Много важно е да се отбележи, че барабанните сушилни:
  • Работят автоматично и не изискват присъствие на оператор.
  • Отскоро могат да охлаждат продукта също толкова дълбоко, както СКС. 
​Затова, ако в един проект може да се използва барабанна сушилня, купувачът има интерес да я предпочете.  
​ПРИМЕРНИ ПРИЛОЖЕНИЯ  
​Сушене и охлаждане на:
  • Анхидрид на лимонена киселина. Н2О: 2% → <0,1%
  • Карбоксилметилцелулоза (КМЦ). Н2О: 50% → <7%
  • Компоненти на прахове за пране. Взривоопасен материал.  Камерата издържа до 10 бара.
  • Калциев хлорид (CaCl) Н2О: 2% → <0,5%​
  • ​Лук Н2О: 10% → <3%
  • ​Стеаринови киселини
  • Калиев сулфат K2SO4
  • ​Лактоза Н2О: 2% →<0,1%
  • Амониев сулфат 
  • Керамичен гранулат
​
  • Морска сол Н2О: 4% → <0,1%
  • Калиев персулфат. Mатериалът е чувствителен към температура и е склонен към самопроизволна екзотермическа реакция.
  • Желатин Н2О: 40% → <8% Н2О мол.: 7 → 6,75​
  • Железен сулфат  хептахидрат. Н2О пов.: 7% → <0,3%
  • Филтър-кек на пигментен титанов двуокис Н2О: 50% → <5%
  • Натриев хипофосфит Н2О: 2,2% → <0,1%
  • ​Хлебни кубчета  Н2О: 40% →<8%
  • Витамин А (в смес  с желатин)
  • ​Гранули ПЕТ. 
  • Слънчогледов шрот, Н2О: 18% →<10%
  • ​Семена

КРИТЕРИИ ЗА ИЗБОР между барабанна сушилня и "кипящ слой"

При интерес, моля поискайте въпросник.