1.
В зависимости от необходимой производительности рассчитывается
материальный баланс сушильного аппарата, при этом учитывается количество
испаряющейся жидкости за один час по зонам, выход сухого продукта и
прочее.
2. Рассчитывается тепловой баланс сушильного аппарата,
при этом устанавливается расход тепла, топлива, горячего воздуха и
прочее. В случае сушки при высоких температурах (более 300 С) расчёт
сушильной установки барабанного типа делается с учётом условий самого
холодного времени года. В случае сушки при низких температурах тепловой
баланс сушильного аппарата составляется как для холодного, так и для
тёплого времени года. Тепловой баланс, составленный для тёплого времени
года, используется для расчёта расхода воздуха и выбора необходимого
вентиляционного оборудования, поскольку летом наружный воздух содержит
наибольшее количество влаги, чем в любое другое время, и,
соответственно, его расход на сушку увеличивается. Также, рассчитывается
удельный расход тепла, газа, электроэнергии и составляются
технико-экономические характеристики аппарата. Устанавливается
оптимальный режим сушки.
Оптимальный режим сушки – это режим,
обеспечивающий высококачественный сухой продукт при незначительном
расходе тепла и электроэнергии. Температура, необходимая для сушки
продукта, напрямую зависит от качественных характеристик данного
продукта, а также от условий технологического процесса его производства.
Чтобы обеспечить интенсивность и экономичность процесса сушки,
температура в начале сушки принимается наибольшей в допустимых пределах
свойств высушиваемого продукта. Температура отработанных газов
устанавливается с учётом экономичности и требуемой влажностью
высушенного продукта. Температура и влажность отработанных газов зависит
и от надёжности работы газового тракта, а также аппарата пылеотделения.
Температура поверхности газохода должна быть несколько выше точки росы
отработанных газов.
Конвективная сушка
в барабанных сушильных аппаратах – это процесс, при котором сушильный
агент и высушиваемый продукт движутся параллельно. Поскольку при этом
начальный период сушки происходит при температуре, равной температуре
мокрого термометра, данный способ позволяет изначально работать с
достаточно высокими температурами. Сушка в барабанных сушильных
установках с параллельным движением осуществляется намного быстрее и
экономичнее, чем в сушилках, где высушиваемый продукт и агент сушки
движутся в противоположном направлении. Противоток в барабанных сушилках
применяется в том случае, когда процесс сушки совмещается с
прокаливанием продукта, а также производится сушка до максимально
низкого содержания жидкости в продукте, либо когда влажный продукт
плавится под воздействием высокой температуры.
3. Учитывая
заданный режим сушки и затраты сушильного агента, определяется
необходимая поверхность тепло- и массообмена, дающая нужную выработку
сушильного аппарата. Уже используя параметры поверхности тепло- и
массообмена рассчитывают размеры сушилки. При необходимости, в заданные
параметры вносятся корректировки на равномерность распределения продукта
и агента сушки по всей поверхности либо объёму сушильной камеры, на
равномерность распределения продукта в самом агенте сушки и прочее.
Учитывая объём сушильного барабана
и его величину, по нормалям подбирают стандартный барабан немного
большего объёма и определяют скорость газа для него. После этого
определяют уровень заполнения барабана (как правило, 25%) и среднюю
продолжительность нахождения продукта в сушильном аппарате. Получив
число оборотов, определяют угол наклона барабана. В том случае, если
получившееся значение меньше 0,5 (слишком маленькое), то число оборотов
барабана снижается и расчёт повторяется снова.
4. Определяются
параметры вспомогательного оборудования сушилки (пылеулавливающих
устройств, топки, горелки, калорифера), подбирают нужное вентиляционное
оборудование и прочее.
5. Составляются технико-экономические характеристики аппарата.
