Sušilne enote
TO kategorija:
Cestni avtomobili 2
Sušilne enote
Sušilne enote se uporabljajo za sušenje in ogrevanje delovna temperatura hladni kamniti materiali (pesek in drobljen kamen). Sodobne sušilne enote uporabljajo pretežno neprekinjene nagnjene sušilne bobne s protitočnim tokom za materiale in vroče pline. Enote so izdelane stacionarne in mobilne.
Na sl. 6.25 prikazano splošna oblika sušilna enota D-646-1. Sestavljen je iz naslednjih glavnih elementov: boben, naprave za nakladanje in razkladanje, glavni nosilni okvir, pogon in sistem za gorivo.
Za nalaganje kamnitih materialov v sušilni boben se uporabljajo stacionarni, vibrirajoči in vrtljivi nagnjeni pladnji, vibrirajoči žlebovi, obročasta dvigala in tračni transporterji, ki dovajajo material neposredno v boben.
Lupina bobna je konstrukcija iz varjene jeklene pločevine. Na zunanji strani lupine so na kompenzatorjih nameščena podporna kolesa (bandaži) in pogonski zobnik ali zobnik, na notranji strani pa dvižne in transportne lopatice. Po dolžini sušilnega bobna lahko v grobem ločimo tri cone: grelna cona moker material, cono intenzivnega sušenja (izhlapevanje vlage) in cono segrevanja sušenega materiala.
riž. 6.25. Sušilna enota D-646-1:
1 - sušilni boben; 2 - zagonska naprava; 3 - razkladalna naprava; 4 - okvir; 5 - pogon; 6 - sistem za gorivo
Razkladanje posušenih in segretih kamnitih materialov praviloma poteka gravitacijsko: material iz bobna se vlije na pladenj razkladalne škatle in iz njega v sprejemno napravo "vročega" dvigala.
Med lupino vrtljivega bobna in konci fiksnih nakladalnih in razkladalnih zabojev so nameščena tesnila, ki preprečujejo prah in otežujejo sesanje hladnega zraka.
Podporni valji prevzamejo težo vrtečega se bobna in zagotavljajo njegovo prosto vrtenje. Poleg podpornih valjev obstajajo tudi valji, ki preprečujejo vzdolžni premik bobna. Za vrtenje bobna se uporablja pogon z odprtim zobnikom ali verižnim pogonom ali tornim pogonom.
Sodobne sušilnice delujejo na plinasto oz tekoče gorivo. Kurišče sistema za gorivo je jeklena lupina, znotraj obložena z ognjevzdržnimi opekami ali prekrita s toplotno odpornim betonom. V sistemih za gorivo sušilnih naprav se najpogosteje uporabljajo šobe. nizek pritisk. Na izhodu iz bobna je nameščen temperaturni senzor za nadzor temperature segretega materiala.
Tehnične značilnosti sušilnih enot so predstavljene v tabeli. 6.10.
Tabela 6.10
Tehnične značilnosti sušilnih enot 
Sušilne enote se uporabljajo za sušenje in segrevanje kamnitih materialov (pesek in drobljenec) na delovno temperaturo. V sušilnih enotah asfaltnih mešalnic se pretežno uporabljajo kontinuirani poševni sušilni bobni s protitočnim vzorcem za materiale in vroče pline. Sušilne enote so izdelane stacionarne in mobilne.
Na sl. Slika 7.6 prikazuje konstrukcijski diagram sušilne enote. Sestavljen je iz bobna, nakladalne in razkladalne naprave, glavnega nosilnega okvirja, pogona in kurišča s sistemom za gorivo.
Obstaja več načinov nalaganja kamnitih materialov v sušilnik. V ta namen se uporabljajo stacionarni vibrirajoči in vrtljivi nagnjeni pladnji, vibrirajoči žlebovi, obročasta dvigala in tračni transporterji, ki dovajajo material neposredno v boben. Najenostavnejše in najpogostejše nalaganje je uporaba običajnega pladnja, nameščenega pod kotom 60-70°.
Lupina bobna je varjena konstrukcija iz jeklene pločevine, na zunanji strani so na kompenzatorjih nameščena nosilna kolesa (bandaži) in pogonski zobnik ali zobnik, na notranji strani pa dvižne in transportne lamele. Dvižne lamele zagotavljajo občasno dvigovanje in nasipavanje posušenega materiala, ko se boben vrti. Transportna rezila premikajo materiale vzdolž bobna in so elementi vijaka ali trdne spirale; Praviloma so nameščeni po celotni dolžini bobna. Oba, dvižna in transportna rezila so odstranljiva;
riž. 7.6. Sušilna enota:
1 - sušilni boben; 2 - zagonska naprava; 3 g - naprava za razkladanje; 4 - okvir; 5 = pogon; 6 kurišče
Razkladanje posušenih in segretih kamnitih materialov praviloma poteka gravitacijsko: material iz bobna se vlije na pladenj razkladalne škatle in iz njega v sprejemno napravo "vročega" dvigala.
Med plaščem vrtljivega bobna in konci pritrjenih nakladalno-razkladalnih zabojev so labirintna tesnila, ki preprečujejo nastajanje prahu in otežujejo sesanje hladnega zraka.
Podporna kolesa ali pnevmatike (dve na vsakem bobnu) so pritrjene na lupine s pomočjo kompenzatorjev (običajno vzmetnih ali plavajočih), zasnovanih za lajšanje napetosti lupine bobna, ki nastane med toplotnim raztezanjem kovine.
Podporni valji prevzamejo težo vrtljivega bobna, zagotovijo njegovo prosto vrtenje in tudi pritrdijo njegov položaj glede na fiksne strukturne enote. Na vsakem bobnu so nameščeni vsaj štirje - dva na vsaki strani. Poleg podpornih valjev obstajajo potisni valji, ki preprečujejo vzdolžni premik bobna. Običajno so nameščeni na dnu podpornih koles (gum) v manj ogrevanem delu bobna. Številni sušilni bobni imajo individualno nastavljive podporne in potisne valje, ki zagotavljajo enakomerno porazdelitev nosilne teže bobna. Širina podporne površine valjev je običajno večja od delovne širine podpornih koles.
Za vrtenje sušilnega bobna se uporablja pogon z odprtim zobnikom ali verižnim prenosom ter torni pogon, ki zagotavlja najtišje delovanje enote. Prenos trenja omogoča znatne vzdolžne in prečne deformacije bobna brez namestitve kompenzacijskih naprav.
Vse glavne komponente sušilne enote - nakladalne in razkladalne škatle, boben s pogonom in nosilci - so nameščene na glavnem nosilnem okvirju. Za sušilne enote visoko zmogljive opreme je okvir nameščen na posebnih nosilcih - betonskih temeljih za mobilno enoto, uporablja se okvir priklopnika ali polpriklopnika, opremljen s posebnimi napravami za hitra namestitev in demontažo napeljave.
Sodobni sušilniki delujejo na plinasto ali tekoče gorivo. Šobe sušilnih bobnov so nameščene vzdolž osi bobna pred njegovim koncem. Plamenska bakla se oblikuje in gori predvsem neposredno v bobnu. Kurišče je jeklena lupina, znotraj obložena z ognjevzdržnimi opekami.
Za kurjenje težkih kurilnih olj so bile ustvarjene kurilne naprave obložene s toplotno odpornim betonom, ki zagotavljajo skoraj popolno izgorevanje goriva.
Sodobne sušilne naprave uporabljajo nizke, srednje in visok pritisk. Najpogostejši so nizkotlačni injektorji. Šobe so opremljene z dvema puhaloma, od katerih je eden namenjen razprševanju goriva, drugi pa za dovod zraka v kurišče.
V sušilnih enotah velik pomen ima nadzor nad temperaturo segretih kamnitih materialov na izstopu iz bobna; V ta namen je v pladenj za praznjenje bobna nameščen temperaturni senzor.
Sušilne enote v podjetjih gradbene industrije so zasnovane tako, da popolnoma odstranijo površinsko, higroskopsko vlago iz peska, drobljenega kamna in jih segrejejo, odvisno od vrste pripravljenih mešanic, na določeno temperaturo. Sušilno enoto, ne glede na vrsto mešalne naprave, sestavljajo sušilni boben, sistemi za dovod goriva in zraka. Mešalne naprave uporabljajo sušilne bobne s protitočnim gibanjem sušenega materiala in hladilne tekočine. Glede na stopnjo mobilnosti naprav se izdelujejo stacionarne ali mobilne sušilne enote.
Stacionarna sušilna enota je sestavljena iz nosilnega okvirja, bobna in sprejemne naprave za polnjenje mešanice mineralni materiali, razkladalni zaboj, pogon in zgorevalna naprava. Boben je lupina okrogel del, na zunanji površini katerega je pritrjen zobniški obroč, ki se ujame z zobnikom električne pogonske gredi. Boben se kotali na valjih pod vplivom navora, ki se prenaša iz elektromotorja preko menjalnika in zobnika na obročni zobnik. Dogajanje znotraj bobna intenziven proces izmenjava toplote med vročimi plini in materialom. Po dolžini bobna so rezila nameščena v več vrstah z razdaljo med vrstami 50-100 mm. Ko se boben vrti, se rezila občasno dvignejo in izlijejo posušen material. Prehod vročih plinov skozi zaveso iz kamnitega materiala izboljša prenos toplote in spodbuja hitrejše segrevanje.
V nagnjenem bobnu se material giblje v vzdolžni smeri, saj vsak delec materiala dvignejo rezila vzdolž oboda lupine v ravnini, nagnjeni k navpičnici, in pade navpično. Tako se med enim padcem delec premakne vzdolž bobna za določeno razdaljo. Hitrost prehajanja materiala lahko nastavljamo s kotom naklona ali hitrostjo vrtenja bobna.
Stopnja polnjenja ima velik vpliv na proces sušenja materiala. prečni prerez material bobna. Če je polnjenje bobna pod nominalno, lahko pride do pregretja ohišja bobna in lopatic, njihovega zvijanja in izgorevanja. Polnjenje bobna nad nominalnim prerezom oteži transport dimni plini vzdolž njega in povzroči preobremenitev pogona sušilnega bobna. Zato je odstopanje polnjenja od nominalne vrednosti za 10-15% površine prečnega prereza bobna nezaželeno. Poleg tega stopnja obremenitve bobna vpliva na temperaturo hladilne tekočine. Z naraščanjem se temperatura v bobnu znižuje, z zmanjševanjem pa zvišuje. Poleg tega temperatura materiala na izhodu iz peči ne sme biti nižja od 160 °C.
Do sedaj so se kot parametri delovanja hladilne tekočine pri krmiljenju sušilnih procesov uporabljali naslednji parametri: njena temperatura, temperatura in vlažnost, psihrometrična temperaturna razlika itd. Najpogosteje je izhodni parameter predmeta, ki se uporablja v glavni krmilni zanki, temperatura hladilne tekočine. Pri trenutnem stanju tehnologije je to najbolj dostopna količina za merjenje, prilagajamo jo lahko s spreminjanjem pretoka goriva, ki ga dovajamo v kurišče, ali količine zraka, s katerim se produkti zgorevanja redčijo (v obeh primerih sprememba toplotni tok) ali količino materiala, izpostavljenega sušenju. Ker tehnološki sistem sušilniki se v praksi najpogosteje zmanjšajo na diagram, prikazan na sl. 239 (kjer je F injektor, ki deluje na tekoče ali plinasto gorivo; T- kurišče za mešanje produktov zgorevanja z določeno količino zraka; Z- sušilni stroj), potem te tri možne možnosti Obstajajo tri možnosti za glavno krmilno zanko (slika 240).
Analizirajmo možnosti za regulativno verigo vpliva, ki jo sestavljajo naslednji elementi:
Iz sl. 240 je jasno, da vztrajnost posamezne elemente krmilno vezje vodi do zakasnitve sprememb procesnih parametrov, ki se povečajo od možnosti a do možnosti b, ko se spremeni regulatorni vpliv.
Ker je senzor krmilnega sistema smotrneje postaviti bližje točki uporabe motenj v sistemu, potem od
riž. 239.
riž. 240. Možnosti regulacije sušilnika: a - glede na porabo goriva, b - glede na pretok zraka v mešalno komoro; c - glede na porabo materiala
riž. 240 kaže, kakšna možnost je boljša od možnosti b in še posebej možnost a. Tako pri regulaciji shema a ni najboljša, vendar se v praksi najpogosteje uporablja iz precej tehtnih operativnih razlogov.
Opcija c seveda predstavlja regulacijsko zanko z največjo hitrostjo, vendar izbira tega načina regulacije vodi do tega, da regulator ne kompenzira nekaterih motenj.
Čeprav se v praksi običajno poskuša nadzirati proces sušenja z vplivanjem na dovedeno toploto, je z vidika nadzora bolj racionalno spremeniti hitrost dovajanja materiala ob ohranjanju toplotnega toka na določeni ravni z uporabo sekundarne krmilne zanke .
Toplotni režim se običajno vzpostavi s temperaturami na vstopu in izstopu iz sušilnega bobna. Ob ohranjanju Posebna pozornost se dovaja v kurišče, v katerem se podtlak (10-20 Pa) uravnava z dimnim ventilatorjem in odvodom dima. Kadar je temperatura dimnih plinov višja od dovoljene, jo znižamo s sesanjem zraka v mešalno komoro ali z zmanjšanjem dovoda goriva v kurišče. Če je, nasprotno, temperatura plinov, ki vstopajo v boben peči, nižja od dovoljene, zmanjšajte puščanje zraka ali povečajte porabo goriva.
Pri izbiri metode za nadzor temperature hladilne tekočine se običajno vodi hitrost pretoka plina neposredno v sušilnem bobnu ali vakuum za bobnom. Torej, v primeru, ko je vrednost hitrosti ali vakuuma nižja od tiste, ki jo določajo tehnološki predpisi, se za zmanjšanje temperature hladilne tekočine poveča sesanje zraka ali zmanjša količina dobavljenega goriva.
Naštete značilnosti procesa sušenja v rotacijski peči z neposrednim tokom so v eni ali drugi meri upoštevane v avtomatskem krmilnem krogu na sl. 241.
V tej shemi se uporabljata dva krmilna kanala: "temperatura v mešalni komori - poraba goriva" in "temperatura v bobnu - poraba surovin". V prvem kanalu na podlagi signala termočlena 2, nameščenega v mešalni komori 1, regulator R x nadzoruje položaj regulacijskega telesa, ki je dušilna loputa, nameščena na plinovodu pred šobo kurišča. V tem primeru tlak plina vzdržuje na dani vrednosti običajni avtonomni regulator (ni prikazan na diagramu), količina primarnega (za zgorevanje) in sekundarnega (za redčenje) zraka pa ostane konstantna. Drugi kanal je sestavljen iz obroča
riž. 241. Dvokrožna regulacija temperature v sušilnem termoelementu 3, merjenje temperature na začetku bobna, regulator R 2, vplivanje na intenzivnost dovajanja materiala v sušilnik z nakladalno napravo 4.
Bistvo delovanja drugega krmilnega kroga je, da se bo s povečanjem dovoda surovin temperatura v bobnu začela zniževati in regulator bo zmanjšal dovod.
Za primer, ko je lahko temperatura na koncu bobna nižja od nastavljenih vrednosti, je predvidena korekcija nastavitve regulatorja. R 2 odvisno od signala temperaturnega senzorja, ki je najpogosteje nameščen na točki bobna 5 z uporabo korekturne naprave KU.
Nujen pogoj za optimalno regulacijo temperature je obvezno upoštevanje v shemi avtomatizacije temperaturnih sprememb na dveh točkah vzdolž dolžine peči. Načeloma ta pogoj izpolnjuje avtomatsko krmilno vezje na sl. 241. Vendar morda ne bo učinkovito, če prihaja do pogostih sprememb v toku materiala, ki prihaja iz zbirnega transporterja v sušilnik.
To pomanjkljivost je mogoče odpraviti, če se količina toplote, dovedene v boben, regulira s spreminjanjem količine hladilne tekočine ali njene temperature ali obeh parametrov skupaj.
Krmilno vezje, ki izpolnjuje te zahteve, je prikazano na sl. 242, kjer je uporabljen objekt direktnotočna rotacijska sušilna enota na plinsko gorivo.
V skladu s to shemo način sušenja nadzirata dva nepovezana sistema za avtomatsko krmiljenje (ACS).
Prvi ATS je zasnovan za vzdrževanje dani ravni temperatura hladilne tekočine (dimnih plinov) v mešalni komori, ki vpliva na pretok zraka, ki vstopa v boben peči. Termočlen 1 nadzoruje temperaturo na vhodu v boben, kar omogoča tudi upoštevanje hladilnega učinka zraka, ki vstopa v sušilno cono skozi puščanje. Ta termočlen je povezan s sekundarno napravo - elektronskim potenciometrom 2 z reostatskim senzorjem, katerega signal se pošlje regulatorju R ( , krmiljenje aktuatorja, ki deluje na dušilni ventil 3 na dovodnem vodu zraka.
riž. 242.
V tem primeru se hkrati spreminja dovod tako primarnega (glavnega) pretoka zraka, ki je potreben za zgorevanje plina, kot sekundarnega pretoka, ki vstopa v mešalno komoro 4 z dveh nasprotnih strani.
Drugi ACS vzdržuje toplotni režim s spreminjanjem dovoda goriva (plina) v peč peči 5 glede na temperaturo v notranjosti bobna v območju 2,2 m stran od njegovega konca na strani peči (z dolžino bobna 12 m) . Tu je sprememba temperature največja v primerjavi z drugimi točkami po dolžini bobna z enako spremembo temperature pred njim. Signal iz obročnega termoelementa 6 se prenaša na elektronski potenciometer 7 preko tokovne kolektorske naprave, ki vključuje dva rdeča bakrena obroča, ki se vrtita z bobnom, in dva valja s ščetkami, na katere so priključene kompenzacijske žice, ki gredo v sekundarno napravo.
Postopek nadzora temperature sušenja poteka na naslednji način. Če se iz nekega razloga dovod surovin v boben ali vsebnost vlage v njem poveča, se temperatura v bobnu peči zmanjša in regulator R 2 poveča porabo plina. To pa poviša temperaturo dimnih plinov v mešalni komori, zaradi česar drug regulator rahlo odpre loputo in poveča pretok zraka, dokler temperatura hladilne tekočine ne doseže nastavljene vrednosti. Ker je delovanje obravnavanih krmilnikov medsebojno povezano, je zaželena dinamična povezava med njima.
V vrtljivih sušilnih enotah z neposrednim tokom s plinskim gorivom je za zagotovitev normalnega delovanja zgoraj navedenega ACS potrebno stabilizirati tlak plina pred kuriščem. V ta namen vezje zagotavlja še eno (tretjo) neodvisno ACS, ki vključuje manometer z induktivnim senzorjem 8, izodromni regulator R 3 in aktuator 9, ki krmili loputo na dovodu plina v kurišče. V primeru znatnih nihanj v tlačnem režimu vzdolž plinske poti "peč - boben - ciklon - odvod dima" se uvede dodaten regulator R 4 podtlak v kurišču s spremembo delovanja odvoda dima.
Temperaturnega režima sušenja ni mogoče vedno označiti v nekem vmesnem delu bobna, kot je običajno v obravnavani različici ACS. Zato je bolj obetavna krmilna shema s signali, ki temeljijo na temperaturi hladilne tekočine na izstopu iz bobna in v njegovi sredini. V tej možnosti, ki ohranja prednosti prejšnjega, je signal drugega vezja vodilni, signal prvega vezja pa glavni. Za boljše zagotavljanje zahtevane kakovosti gradbene mešanice na izhodu iz bobna peči je priporočljivo uvesti še en korekcijski signal za nalaganje bobna z materialom.
Shema s popravkom temperaturni režim za dva moteča vpliva je prikazano na sl. 243.
V skladu s to shemo regulator temperature 1, ki vpliva na dovod plina 2 iz plinovoda 3, poleg glavnega signala iz termočlena 5, nameščenega v začetnem delu bobna peči 6, in vodilnega signala iz manometričnega termometra 11, ki meri temperaturo materiala na izhodu iz peči, prejme še dodaten signal od senzorja 8, ki meri tok elektromotorja 9, ki vrti boben skozi menjalnik 10. Katerikoli od korekcijskih signalov vam omogoča za vzdrževanje temperature na vstopu v boben sušilne enote, odvisno od njegove napolnjenosti z materialom s strani nakladalne naprave 7.
Za ustvarjanje zahtevanega temperaturnega režima na vstopu v sušilni boben se uporablja prenos toplotne energije,
riž. 243.
nastane kot posledica mešanja dimnih plinov in zračnih tokov v kurišču, tj. dva materialna toka z različno vsebnostjo toplote. Problem stabilizacije izhodne temperature zmesi, ki je hladilno sredstvo za proces sušenja, se praviloma rešuje z uporabo klasičnega enokrožnega zaprtega avtomatskega krmiljenja, pri katerem je regulacijski učinek pretok plina (sl. 244).
Uporaba avtomatskega regulatorja IN z vgrajeno komponento v zakonu regulacije (PI ali PID regulator) v tem preprostem in zanesljivem sistemu praktično zagotavlja vzdrževanje nastavljene temperature na vstopu v peč v ustaljenem stanju. Kakovost prehodnega procesa v tem sistemu z veliko vztrajnostjo regulacijskega kanala in velikimi motnjami pa ni zadovoljiva.
Za odpravo te pomanjkljivosti se v krmilnem sistemu ustvari signal v obliki razmerja pretoka plina in zraka. (??(?2 = oc (slika 245), kar zagotavlja nespremenljivost temperature hladilne tekočine t na motnje v pretoku zraka?> 2.
Istočasno, ob prisotnosti drugih motenj, vrednost temperature t ne bo enaka dani vrednosti. Z drugimi besedami, ta sistem ima vse slabosti sistemov za nadzor motenj z odprto zanko.
riž. 244.
riž. 245.
Izboljšana različica sistema za nadzor temperature (slika 246) uporablja korekcijo koeficienta pretočnega razmerja A odvisno od temperature zraka? 2, ki se dovaja v zgorevalno napravo za mešanje s hladilno tekočino. Ali je korekcijska naprava v tem primeru temperaturni kompenzator? 2.
Torej se obravnavani krmilni sistem razlikuje od prejšnjega po svoji sposobnosti zagotavljanja neodvisnosti temperature hladilne tekočine? iz dveh glavnih motečih vplivov – pretoka (? 2 in temperatura? 2 zraka. Ob prisotnosti drugih motenj, na primer sprememb v količini toplotnih izgub v okolju, bo temperatura neizogibno odstopala od nastavljene.
Izboljšanje kakovosti vodenja obravnavanega objekta se doseže s kombinirano ACS, v kateri je zagotovljena kompenzacija vseh glavnih motečih vplivov z uvedbo povratne informacije vzdolž nastavljive koordinate - temperatura hladilne tekočine. Eden od teh možnih kombiniranih ATS je prikazan na sl. 247.
Uvedba korekcije koeficienta pretočnega razmerja a glede na spremembe temperature na izstopu iz mešalne komore spremeni sistem v dvostopenjski ATS, v katerem je glavni (zunanji) regulator temperaturni regulator, pomožni (notranji) pa regulator temperature. regulator je regulator razmerja L 2, kompenzacijo motenj pretoka zraka (? 2 .
Na sl. 248 prikazuje diagram druge kombinirane ACS temperature hladilne tekočine, ki, tako kot v sistemu, prikazanem na sl. 247, uvedba popravka za dva moteča vpliva.
Dinamični kompenzator /? k, ki se uporablja v tem kombiniranem ACS, vsebuje računalniško napravo za izračun korekcijskega popravka za nalogo temperature hladilne tekočine regulatorju glede na pretok zraka in temperaturo.
riž. 248.
riž. 246.
riž. 247.
Očitno je, da od petih obravnavanih ATS najboljša kakovost regulacija lahko zagotovi zadnji dve možnosti, tj. kombinirani ATS. Hkrati, če obstaja instrumentalna izvedba sistemov, je treba prvo različico kombiniranega ACS (sl. 247) šteti za bolj prednostno, saj jo je mogoče razmeroma enostavno implementirati na serijsko industrijski regulatorji, ki ga proizvajajo domače tovarne. Če sistem deluje z mikroračunalnikom, izvedba katere koli možnosti s kombiniranim ACS ne bo predstavljala resnih težav.
Treba je navesti, da kdaj sodobna tehnologija proizvodnja gradbene mešanice Postopki sušenja so energetsko zelo intenzivni. Zato odstopanja obratovalnih parametrov od izračunanih, optimalnih vodijo do znatnih izgub energije. Zgoraj obravnavane strukture za avtomatizacijo toplotnih procesov so precej tradicionalne. Uporabljajo princip povratne zveze na eno ali več krmiljenih spremenljivk (temperatura in vlažnost hladilne tekočine, temperaturna razlika in sprememba vlažnosti hladilne tekočine) in so sistemi za stabilizacijo posameznih parametrov, ki označujejo termični proces v sušilnem bobnu. Povsem očitna je težnja po postopnem zapletanju avtomatskega krmilnika s povečevanjem strukture in funkcionalnih povezav ter želja po upoštevanju čim večjega števila spremenljivk. Medsebojna povezanost spremenljivk sili k uvedbi več regulacijskih zank z lastnimi regulatorji. Želja po večji učinkovitosti krmiljenja vodi do pojava večstopenjskega nadzora. Avtomatizacija procesov toplotne obdelave je sledila poti ustvarjanja večparametrskih, a enonivojskih sistemov. Vendar na ta način ni mogoče doseči optimalnega rezultata. To kaže na omejenost pristopa k sami ideji avtomatizacije. tehnološki proces z velikimi časovnimi konstantami. Merila nadzora v teh primerih so takšni standardni kazalci kakovosti, kot sta čas in prekoračitev prehodnega procesa, s pomočjo katerih se ocenjuje vrsta prehodnega procesa in dinamični parametri. To pomeni, da se kakovost delovanja glavne tehnološke funkcije predmeta ocenjuje posredno, na podlagi naloge natančne reprodukcije trenutnih vrednosti želenega izhodnega signala. Pri ustvarjanju nadzornih sistemov se običajno oblikujejo zahteve za nekatere njegove natančnosti in dinamične kazalnike. Vendar za tehnološke objekte ta pristop ni vedno upravičen, predvsem pa to velja za termične objekte. Konceptov kakovosti regulacijskega procesa, sprejetih v teoriji upravljanja, ni mogoče samodejno prenesti na tehnološke objekte, saj praviloma ne sovpadajo s tehnološkimi kazalniki kakovosti. Potrebna je temeljita analiza tehnologije ob upoštevanju značilnosti njene organizacije in zahtev regulativni dokumenti oblikovati funkcionalnost optimalnosti in preoblikovati tehnološke zahteve za proces v standardne kazalnike kakovosti nadzornih sistemov. Zato je potreben drugačen celosten pristop k oblikovanju modelov toplotnih objektov in še posebej sušilnih enot, ki bi obravnaval problem njihove avtomatizacije v enotnem kontekstu integracije sušilne tehnologije, tehnična sredstva izvajanje in upravljanje procesov.
Treba je spremeniti sam pristop, koncept oblikovanja takšnih sistemov, poskušati v svoji strukturi z največjo popolnostjo odražati lastnosti nadzornega objekta, optimizirati način sušenja komponent mešanice glede na najpomembnejši parameter. To je mogoče le z uvedbo kriterija optimalnosti, torej ob postavitvi problema sinteze dinamično optimalnega sistema z objektnim modelom, ki ga predstavljajo enačbe stanja. To zmanjša težave pri reševanju problema sinteze krmilne naprave. Sinteza energetsko učinkovitega regulacijskega sistema na podlagi kriterija energetske učinkovitosti omogoča čim večje upoštevanje lastnosti regulacijskega objekta.
Sušilna enota za tekoče termolabilne izdelke (tudi živila) je majhna, visoko učinkovita večnamenska sušilna naprava. Naprava nima analogov glede specifičnega odvzema vlage na enoto prostornine sušenja ter po enostavnosti in zanesljivosti delovanja, praktično nima obrabljivih delov. Tehnologijo in postopek sušenja je razvila Državna univerza za nizkotemperaturne in živilske tehnologije v Sankt Peterburgu, Oddelek za kemijske tehnologije.
Namen
Sušilna enota ASZ-5 je zasnovana za dehidracijo beljakovinskih hidrolizatov, jajčnega melanža, agar-agarja, juh, zeliščnih izvlečkov, paradižnika, sojinega izolata (mleka) in širokega nabora drugih tekočih živilskih in neživilskih izdelkov, vključno s tistimi z visoke lastnosti penjenja in lepilne lastnosti.
Postopek sušenja
Postopek dehidracije začetni materiali poteka v dveh nasprotno vrtečih se tokovih inertnih teles, kjer poteka sušenje, mletje in separacija suhega prahu hkrati. Zaradi visoke učinkovitosti procesa sušenja se odstranjevanje vlage iz izdelka in njeno ločevanje s površine inertnega telesa zgodi izjemno hitro in omogoča uporabo hladilne tekočine s temperaturo, ki je dovolj visoka za prehrambene izdelke, nad 200 0C. , kar bistveno poveča specifično produktivnost sušilnika.
Metoda sušenja v nasprotnih vrtinčnih tokovih je patentirana.
Načelo
Splošni obrazec sušilnica je prikazan na sl. 1. Tekoči produkt, namenjen sušenju, se dovaja z dozirno črpalko 11 skozi pnevmatsko šobo 12 v sušilno komoro 1, kjer se v obliki razpršene tekočine nanese na plast suspendiranih inertnih teles. Sušilno sredstvo - zrak, ki ga segreje sekcijski električni grelec 5, vstopi skozi dva razdelilnika zraka v sušilne komore 1, kjer se tvorita dve nasprotno zasukani viseči plasti inertnih teles. Intenziven stik mokrega filma s sušilnim sredstvom povzroči skoraj takojšen proces odstranjevanja vlage. Zaradi hitrega izhlapevanja temperatura hladilne tekočine takoj pade in temperatura plasti v sušilnem območju ostane nizka, zato ne pride do pregrevanja beljakovinskih izdelkov. Intenzivni trki inertnih delcev, ki se pojavljajo v kontaktnem območju dveh nasprotno vrtinčenih tokov, prispevajo k hitremu drobljenju suhega produkta in njegovemu odstranjevanju iz sušilnega območja. To izključuje možnost kopičenja posušenega izdelka na območju visoke temperature. Nato suhi produkt v obliki prahu skupaj s sušilnim sredstvom vstopi skozi ekspanzijsko komoro 2 v ciklon 3, kjer se loči praškasti suhi produkt, ki se skozi razkladalno napravo za zapore odvaja v sprejemni rezervoar 4. Izrabljeno sušilno sredstvo se odvaja v ozračje skozi zračni kanal s pomočjo ventilatorja 7. Sistem se krmili samodejno na podlagi signalov iz vhodnih 13 in izhodnih 14 temperaturnih senzorjev.
Prednosti
Namestitev ASZ-5 ima naslednje prednosti:
— Enostavnost delovanja in zanesljiva zasnova (ni delov in sklopov, ki so podvrženi dinamičnim obremenitvam ali obrabljivim delom);
— Trajnostno delo tako pri visokih kot pri nizke temperature sušilno sredstvo;
— Možnost dolgotrajnega neprekinjenega delovanja z avtomatskim vzdrževanjem temperature hladilne tekočine na vhodu v sušilno komoro;
— Majhna velikost, ki omogoča uporabo naprave neposredno na točki prejema izdelka;
— Možnost brizganja in sušenja izdelkov, podobnih lepilu;
— Vse namestitvene komponente, ki so v stiku z izdelkom, so izdelane iz iz nerjavečega jekla;
— Možnost hitre rekonfiguracije sušilnega stroja za drug izdelek;
Osnovni model sušilne enote ASZ je opremljen z električnim grelcem za sušilno sredstvo. Na željo kupca je namesto električnega grelnika možna uporaba parnega ali plinskega generatorja toplote za ogrevanje hladilne tekočine.
Na kratko Tehnične specifikacije ASZ-5-4 in njegove modifikacije
| Parameter | ASZ-5-4 | ASZ-5-2 | ASZ-5-1 |
| Število modulov | 4 | 2 | 1 |
| Produktivnost izparele vlage, kg/uro | do 200 | do 100 | do 50 |
| Temperatura hladilne tekočine na vstopu v sušilno komoro, stopinj C | 70 — 200 | 70 — 200 | 70 — 200 |
| Temperatura izdelka na vstopu v sušilno komoro, stopinj C | 10 — 100 | 10 — 100 | 10 — 100 |
| Poraba stisnjen zrak pri tlaku 0,3 MPa, l/uro, ne več | 800 | 400 | 200 |
| Instalirana električna moč, kW | 346 | 187,5 | 112 |
| Specifični stroški energije za izhlapevanje 1 kg vode, kW*h/kg | 1,68 | 1,87 | 2,24 |
| Skupne dimenzije instalacije (DxŠxV), m | 2700x2400x3900 | 2400x2000x3900 | 1400x1200x3900 |
| Teža namestitve, kg | 960 | 580 | 360 |
| Teža naloženega inertnega medija, kg | 80 — 100 | 40 — 50 | 20 — 25 |
| Število servisnega osebja | 1 | 1 | 1 |
Sl. 1 Shema sušilne enote ASZ-5
1 - sušilna komora;
2 - ekspanzijska komora;
3 - ciklon;
4 - sprejemni rezervoar;
5 - generator toplote;
6 - okvir;
7 - ventilator;
8 - ventilatorski stolp;
9 - krmilna omarica;
10 - rezervoar za dovod izdelka;
11 - dozirna črpalka;
12 - šoba;
13 - senzor temperature hladilne tekočine na vstopu v sušilno komoro;
14 - senzor temperature hladilne tekočine na izhodu iz sušilne komore.
Tehnološka linija za kislinsko hidrolizo beljakovinskih odpadkov iz mesnopredelovalnih in strojarskih podjetij na osnovi sušilne enote ASZ-5
Ta tehnološka linija omogoča tako »mehko« hidrolizo mesnih in kostnih ostankov za proizvodnjo prahu, ki se lahko uporablja kot beljakovinski dodatek pri proizvodnji klobas, kot popolno hidrolizo mišičnega tkiva za proizvodnjo »suhe juhe« (mesne kocke iz naravnih beljakovin). .
Prah, pridobljen s hidrolizo kosti, drobovja in perja, je odličen krmni dodatek za živali, saj ga absorbirajo 98%, ker globoka kislinska hidroliza "razgradi" visokomolekularne beljakovine na najpreprostejše aminokisline, ki jih ni mogoče doseči v kotlih Lapsa ali GVK.
Diagram procesne linije:
Faze postopka pridobivanja hidrolizata v obliki suhega finega prahu:
I. Predhodna vodna hidroliza odpadkov.
II. Ločevanje maščobe.
III. Visokotemperaturna obdelava "raztopine" s kislino (alkalijo).
IV. Postopek ponovne vzpostavitve raztopine na ph=7.
V. Postopek sušenja hidrolizata je zadnja faza za pridobivanje hidrolizata v prahu.
Linija uporablja naslednji standard in nestandardna oprema:
1. Reaktor
2. Ločilo
3. Reaktor
4. Pretočna črpalka
5. Reaktor
6. Pretočna črpalka
7. Zmogljivost
8. Črpalka - dozator
9. Sušilna enota
V primeru surovin, ki vsebujejo keratin, se uporablja 3-stopenjska shema hidrolize. Delovanje linije za kislinsko hidrolizo je odvisno od potreb stranke.
Razvijalec tehnologije za hidrolizo beljakovinskih odpadkov in sušenje s sušilnimi enotami tipa ASZ: Sankt Peterburg Državna univerza Nizkotemperaturne in živilske tehnologije, Katedra za kemijske tehnologije.
Uporaba: v sušilni tehniki, predvsem v kmetijstvu in živilski industriji. Bistvo izuma: sušilna enota vsebuje sušilno komoro, naprave za polnjenje in praznjenje, sistem za dovod in odvod hladilne tekočine, medtem ko je sušilna komora izdelana v obliki dveh koaksialnih valjev z nameščenimi reverzibilnimi bobni, na katerih je elastična cevi različnih premerov so navite tako, da so konci obrnjeni navzven in hermetično pritrjeni v valjih, pri čemer je tulec manjšega premera delno nameščen znotraj tulca večjega premera, valj, v katerem je pritrjen tulec manjšega premera, pa je povezan le na sistem za dovod hladilne tekočine. 1 bolan.
Izum se nanaša na sušilno opremo in se lahko uporablja v kmetijstvu in živilski industriji. Znani sušilnik za kmetijske proizvode vsebuje sušilno komoro, ki jo tvorijo stene in nagnjeno dno, sistem za dovod in odvod hladilne tekočine, nakladalno in razkladalno napravo. Pomanjkljivost tega sušilnika je neenakomerno sušenje spodnjega in zgornje plasti izdelka, visoka poraba hladilne tekočine in stroški ogrevanja. Znani sušilnik za sipke materiale, sprejet kot prototip, vsebuje sušilno komoro, sisteme za dovod in odvod hladilne tekočine, nakladalne in razkladalne naprave. Pomanjkljivost tega sušilnika je neenakomerno sušenje materialov in velika poraba energije za segrevanje hladilne tekočine. temperaturo, ki jo zahteva tehnologija. Namen izuma je povečati enakomernost sušenja in zmanjšati porabo energije za ogrevanje hladilne tekočine. Cilj je dosežen s tem, da je v sušilni enoti, ki vsebuje sušilno komoro, naprave za polnjenje in praznjenje, sistem za dovod in odvod hladilne tekočine po izumu, sušilna komora izdelana v obliki dveh koaksialnih valjev z reverzibilnimi bobni. vanje vgrajene, na katere so navite elastične cevi različnih premerov s konci obrnjenimi navznoter in hermetično pritrjeni v valjih, medtem ko je tulec manjšega premera delno nameščen v tulcu večjega premera in valj, v katerem tulec manjšega premera je pritrjen, povezan je samo s sistemom za dovod in odvod hladilne tekočine. Primerjalna analiza s prototipom je pokazala, da se sušilna enota po izumu odlikuje po prisotnosti dveh elastičnih cevi, navitih na reverzibilne bobne, njuna konca pa sta pritrjena na dva cilindra, ki sestavljata sušilno komoro. Tako inventivna sušilna enota izpolnjuje kriterij "novost". Primerjava zahtevane tehnične rešitve ne samo s prototipom, ampak tudi z drugimi tehničnimi rešitvami na različnih področjih tehnike je pokazala, da poznamo cev, katere en konec je navit na boben, drugi pa je obrnjen in pritrjen okrog. obseg, vendar v tem primeru v kombinaciji z drugimi zahtevanimi bistvenimi značilnostmi predstavlja kombinacijo, ki ni opredeljena v drugih tehničnih rešitvah. Tako zahtevano tehnično rešitev izpolnjuje kriterij "pomembnih razlik". Izum je ponazorjen z risbo. Sušilna enota vsebuje sušilno komoro, sestavljeno iz telesa 1 in cevi 2, ki imata cilindrično obliko. Ohišje 1 komunicira z napravami za polnjenje in praznjenje 3, 4 izdelka in sistemom za izpust pare 5. Cev 2 je povezana s sistemom 6 za dovod in odvod hladilne tekočine. V telesu 1 in cevi 2 so reverzibilni bobni 7, 8 z navitimi elastičnimi rokavi 9, 10. Konci rokavov 9, 10 so obrnjeni navzven in pritrjeni po obodu na telesu 1 oziroma cevi. 2. Tulec 9, ki ima večji premer, pokriva tulec 10, ki ima manjši premer. Enota deluje na naslednji način. Moker izdelek se vlije v ohišje 1 skozi nakladalno napravo 3. Sistem 6 dovaja hladilno tekočino v votlino tulca 10. Bobni 7, 8 se vrtijo v nasprotni smeri urinega kazalca, premikajo tulce 9, 10 na levi konec ohišja 1. Ko dosežejo skrajni položaj, se vrtenje bobnov 7, 8 preklopi v nasprotno, tulci 9, 10 se začnejo premikati v desno, in hladilno sredstvo se izpodriva skozi sistem 6 za ogrevanje. Ko rokavi 9, 10 dosežejo skrajni desni položaj, se vrtenje kolutov 7, 8 spet preklopi v nasprotno smer. Sistem 5 se odpre in skozi njega se odvaja navlažen zrak. Cikel se ponavlja. Na koncu sušenja se končni izdelek odstrani skozi razkladalno napravo 4. Kroženje hladilne tekočine v zaprtem prostoru zagotavlja močno zmanjšanje njegove porabe in veliko zmanjšanje stroškov energije za ogrevanje. Nenehno gibanje tulca z izdelkom naprej in nazaj in njegova interakcija s tulcem hladilne tekočine omogoča aktivno mešanje izdelka med postopkom sušenja, kar poveča enakomernost sušenja, tj. kakovost končnega izdelka.
Zahtevek
SUŠILNA ENOTA, ki vsebuje sušilno komoro, naprave za polnjenje in praznjenje ter sistem za dovajanje in odvzem hladilne tekočine, označena s tem, da je za povečanje enakomernosti sušenja in zmanjšanje stroškov energije za ogrevanje hladilne tekočine, sušilna komora izdelana v obliki dva koaksialna cilindra in je opremljen z reverzibilnimi bobni, nameščenimi v valjih, na katere so naviti elastični tulci različnih premerov s konci, obrnjenimi navzven in hermetično pritrjeni v valjih, medtem ko je valj z nanj pritrjeno tulko manjšega premera. priključen na sistem za dovod hladilne tekočine in tulec manjšega premera je delno nameščen v tulcu večjega premera.
