Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации
Анализируются направления модернизации распылительных сушилок, пути снижения удельных энергозатратных показателей при переходе от одно- к двум- и трехступенчатым аппаратам, а также при реализации процесса обезвоживания в испарительно-сушильных агрегатах. Аналізуються напрями модернізації розпилюваль...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Промышленная теплотехника |
|---|---|
| Дата: | 2007 |
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2007
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61348 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации / В.В. Шморгун // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 7. — С. 185-189. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860200595358482432 |
|---|---|
| author | Шморгун, В.В. |
| author_facet | Шморгун, В.В. |
| citation_txt | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации / В.В. Шморгун // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 7. — С. 185-189. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Промышленная теплотехника |
| description | Анализируются направления модернизации распылительных сушилок, пути снижения удельных энергозатратных показателей при переходе от одно- к двум- и трехступенчатым аппаратам, а также при реализации процесса обезвоживания в испарительно-сушильных агрегатах.
Аналізуються напрями модернізації розпилювальних сушарок, шляхи зменшення енерговитратних показників при переході від одно- до дво- та триступінчатих апаратів, а також при реалізації процесу зневоднення у випарювально-сушильних агрегатах.
The ways of modernization spray dryers, lowering specific energy consumptions with using single stage, two- and triple-stage process of drying and two-stage evaporation-type spray dryers are considered in this article.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:10:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
Распылительный метод благодаря чрезвычай;
но развитой поверхности контакта фаз является
одним из наиболее эффективных и прогрессив;
ных методов сушки. Однако для реализации
данный метод требует больших расходов тепло;
носителя. В этой связи особую значимость при;
обретают методы повышения энергоэффектив;
ности распылительного способа обезвоживания,
совершенствования конструкций установок с це;
лью повышения производительности сушильно;
го процесса, улучшения качественных показате;
лей конечного порошкового продукта.
В работах [1,2] освещены тенденции измене;
ний типовых конструкций распылительных су;
шильных установок, работающих в молочной от;
расли промышленности Украины и стран СНГ,
реализованные в последние десятилетия основ;
ными фирмами;производителями сушильного
оборудования. Показано значительное отличие
конструкций, технологических схем и показате;
лей работы наиболее распространенных типов
сушильных установок.
Настоящая статья посвящена анализу тепло;
технологических показателей работы основных
групп распылительных сушильных установок,
тенденций изменений их конструкций и реали;
зованных на практике путей снижения удельных
энергозатратных показателей.
В Украине наиболее распространенными яв;
ляются распылительные сушильные установки
прямоточного типа. К ним следует отнести су;
шильные установки РС;1000, РС;1000А, ВРА;4,
РСМ;500 словацкого производства; сушилки
А1;ОРЧ, А1;ОР2Ч, А1;ОРЗ Калиновского ма;
шиностроительного завода (Украина) и сушилки
датской фирмы “Ниро Атомайзер”. Данная груп;
па сушилок характеризуются верхней подачей
теплоносителя к камере, верхним распылением
продукта высокооборотным диском, нижним
выводом порошка из камеры для последующего
охлаждения и затаривания. Таким образом реа;
лизуется прямоточный характер движения про;
дукта относительно сушильного агента. В боль;
шинстве прямоточных сушилок камера имеет
традиционную цилиндрически;коническую кон;
струкцию, в сушилках А1;ОРЧ, А1;ОР2Ч,
А1;ОРЗ камера имеет цилиндрическую форму.
Прямоточные сушильные установки являются
наиболее распространенными, одних лишь уста;
новок А1;ОРЧ, А1;ОР2Ч (рис.1) и А1;ОР2Ч;01
Калиновский машиностроительный завод поста;
вил на рынок в количестве более 500 штук [3].
Вторая группа относится к сушилкам противо;
точно;смешанного типа. Это сушильные уста;
новки ЦТ;300, ЦТ;500, «Нема» производства
Германии. Они характеризуются размещением
распылителя в нижней части камеры, нижним
подводом теплоносителя к камере и верхним его
выводом. Порошок из дна камеры удаляется
скребковым механизмом (рис.2). В Украине и
Российской Федерации работают свыше 200 ус;
тановок этого типа.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7 185
Аналізуються напрями модернізації
розпилювальних сушарок, шляхи змен)
шення енерговитратних показників при
переході від одно) до дво) та трис)
тупінчатих апаратів, а також при ре)
алізації процесу зневоднення у випарю)
вально)сушильних агрегатах.
Анализируются направления модер)
низации распылительных сушилок, пути
снижения удельных энергозатратных
показателей при переходе от одно) к
двум) и трехступенчатым аппаратам, а
также при реализации процесса обез)
воживания в испарительно)сушильных
агрегатах.
The ways of modernization spray dry)
ers, lowering specific energy consump)
tions with using single stage, two) and
triple)stage process of drying and two)
stage evaporation)type spray dryers are
considered in this article.
УДК 66.047
ШМОРГУН В.В.
Институт технической теплофизики НАН Украины
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ РАСПЫЛИТЕЛЬНЫХ
СУШИЛОК, ПУТИ ИХ МОДЕРНИЗАЦИИ
В данной конструкции сушилок создается
более сложный противоточно;смешанный ха;
рактер движения диспергированного продукта
и теплоносителя в объеме сушильной камеры
и, как следствие, более продолжительный во
времени контакт капель с теплоносителем, эф;
фективную аэродинамику процесса и более
полное использование теплоты сушильного
агента. Температура отработанного теплоноси;
теля в сушилках ЦТ;500 и «Нема», как правило,
на 10...15 oС ниже в сравнении с сушилками пря;
моточного типа.
Третья группа – двух; и трехступенчатые су;
шилки, которые в последние годы приобретают
все большее распространение в Украине. В них
распылительный метод сушки дополняется виб;
роконвективным досушиванием порошка в раз;
личных по конструкции аппаратах. В основном
186 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7
Рис.1. Принципиальная схема прямоточной распылительной сушильной установки А1)ОРЧ:
1 – воздухораспределитель; 2 – распылитель; 3 – сушильная камера; 4 – головной циклон;
5 – дополнительный вентилятор; 6 – бункер; 7 – разгрузочный циклон; 8 – вытяжной вентилятор;
9 – пневмотранспортная линия; 10 – воздухоохладитель; 11 – шнек; 12 – скребковый механизм;
13 – фильтр; 14 – нагнетательный вентилятор; 15 – калорифер; 16 – винтовой насос; 17 – емкости;
18 – гомогенизатор.
Рис. 2. Принципиальная схема сушилки ЦТ)500 противоточно)смешанного типа:
1 – насос; 2 – калорифер; 3 – сушильная камера; 4 – распылительный диск; 5 – скребковый
очистительный механизм; 6 – шнек; 7 – головные циклоны; 8 – пневмотранспортная линия;
9 – разгрузочный циклон; 10 – дополнительный вентилятор; 11 – вытяжной вентилятор.
это сушилки словацкого объединения «Воздухо;
техника» (рис.3), а также сушилки датской фир;
мы «Ниро Атомайзер».
Четвертая группа – духступенчатые испари;
тельно;сушильные агрегаты типа АИС, АРСЧ,
ИСАР;700, ИСАР;7М различных модификаций
и производительностей, которые разработаны в
ИТТФ НАН Украины и выпускались Коростен;
ским заводом химического машиностроения
(рис.4). Испарительно;сушильные агрегаты были
установлены практически на всех заводах меди;
цинских препаратов бывшего СССР, и с их по;
мощью страна была обеспечена высококачест;
венными антибиотиками: стрептомицином,
полиглюкином, полимиксином и др.
Принцип работы испарительно;сушильного
агрегата (рис.4) следующий. Два потока теплоно;
сителя в калориферах (1,3) подогреваются до за;
данных температур и подаются в испарительную
(8) и сушильную (14) камеры. Высушиваемый
раствор насосом высокого давления (5) и фор;
сункой (9) распыляется в объеме испарительной
камеры (8). Концентрированный продукт после
выхода из камеры насосом (11) частично подает;
ся на рециркуляцию в форсунку (10), остальная
часть раствора после эмульгатора (6) подается на
пневматическую форсунку (15) сушильной каме;
ры (14). В сушильной камере концентрат высу;
шивается в потоке теплоносителя и порошок си;
стемой пневмотранспорта (12) направляется на
фасовку. Отработанный в сушильной камере теп;
лоноситель подается в испарительную камеру
(8), где участвует в процессе упаривания раство;
ра. В атмосферу таким образом выбрасывается
лишь теплоноситель из испарительной камеры,
имея максимально низкую температуру (близкую
к температуре мокрого термометра) и являясь
практически полностью обеспыленным.
Анализ энергозатратных показателей работы
различных типов распылительных сушильных
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7 187
Рис. 3. Принципиальная схема трехступенчатой сушильной установки объединения «Воздухотехника»:
1 – подача теплоносителя в псевдоожиженный слой порошка; 2 – нагретый воздух; 3 – отработанный
теплоноситель; 4 – подача порошка в систему пневмотранспорта и охлаждения; 5 – циклоны очистки
теплоносителя; 6 – системы подачи дополнительного теплоносителя; 7 – вытяжной вентилятор;
8 – газораспределительный короб; 9 – газовый теплогенератор.
установок, выполненный при проведении специ;
алистами ИТТФ НАН Украины комплексных
теплотехнологических исследований работы
распылительных сушилок и испарительно;су;
шильных агрегатов [4], позволяет утверждать,
что наиболее энергетически эффективными и
экологически безопасными являются двухсту;
пенчатые испарительно;сушильные агрегаты, в
которых затраты энергии на испарение влаги яв;
ляются наинизшими, а коэффициент использо;
вания теплоты – максимально высоким (для
отдельных агрегатов приближающийся к
75...80 %). Такие агрегаты позволяют достигать
глубокой утилизации теплоты отработанного
сушильного агента и практически полностью
исключают выбросы порошка в окружающую
среду, благодаря чему в атмосферу выбрасыва;
ется только паровоздушная смесь с макси;
мально низкой температурой, близкой к тем;
пературе мокрого термометра (≈ 45 oС).
Удельные затраты теплоты в испарительно;су;
шильных агрегатах приближаются к 3000 кДж
на 1кг испаренной влаги.
Следующими по энергоэффективности, как
показали проведенные исследования, являются
двух; и трехступенчатые распылительные сушил;
ки с встроенным в основание камеры «виброф;
люидным дном». Эти сушилки позволяют при;
менять теплоноситель с более высокой темпера;
турой на входе и низкой на выходе с досушива;
нием, агломерацией и охлаждением порошка в
виброфлюидном слое. В объеме камеры удаляет;
ся таким образом в основном свободная влага.
При этом за счет испарения большего количе;
ства влаги с единицы объема существенно сни;
жается температура теплоносителя, а с учетом
возможности применения более высокой тем;
пературы на входе в камеру (до 220 oС, а в неко;
торых случаях и выше) повышается термический
и тепловой к.п.д. сушилки. Двух; и трехступен;
чатые сушилки позволяют на 30...40% повышать
производительность работы в сравнении с тра;
диционными одноступенчатыми и экономить
до 20...30% энергоресурсов [5]. Многоступен;
чатые сушильные установки в зависимости от
аппаратурного оформления процесса позволя;
ют также в более широких пределах варьиро;
вать характеристики конечного порошкового
продукта, такие как гранулометрический со;
став, насыпная плотность, смачиваемость, рас;
творимость и др.
Одноступенчатые сушилки (как прямоточно;
го, так и противоточно;смешанного типа) харак;
теризуются наинизшими показателями энерго;
188 ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7
Рис. 4. Принципиальная схема испарительно)сушильного агрегата ИСАР)700.
эффективности. На 1кг испаренной влаги они
расходуют 2,6...3,0 кг пара (около 7500 кДж
энергии). Одноступенчатые сушилки в послед;
них публикациях специалистов Московского
института ВНИМИ уже начали называть су;
шильными установками первого поколения. В
последнее время прослеживается тенденция по
модернизации таких сушилок (особенно уста;
ревших модификаций РС;1000, ВРА;4) с пере;
водом их на двух; и трехступенчатые схемы.
Более энергоэффективные двух; и трехступен;
чатые сушилки уже функционируют на молоч;
ных заводах городов Мена, Бобровица, Золото;
ноша, Яготин и др.
Обобщая результаты исследований энер;
гозатратных показателей различных типов
сушилок, следует отметить, что к наиболее
эффективным относятся те, которые способ;
ствуют повышению температурного уровня
сушки, развитию максимальной поверхности
контакта фаз (в том числе за счет рециркуля;
ции раствора), монодисперсного распыла,
более глубокого использования теплоты су;
шильного агента для испарения из материала
влаги.
ЛИТЕРАТУРА
1. Шморгун В.В. Энергосбережение при реа;
лизации процессов сушки с применением раз;
личных типов распылительных сушильных уста;
новок. Труды ІІ Междунар. научн.;практ. конф.
«Современные энергосберегающие тепловые
технологии (сушка и тепловые процесы)» Моск;
ва, 2005, т.2, с.58–61.
2. Долінський А.А., Шморгун В.В., Шморгун А.В.
Підвищення ефективності роботи розпилюваль;
них сушарок. Аспекти енергозаощадження. – К.:
ВД “Академперіодика”, 2006. – 141с.
3. Ходос А.И., Кириенко М.А. Снижение себе;
стоимости производства молочных продуктов.
Мы вам в этом поможем// Молочная пром;сть.;
2002. – №9.– С. 49–51.
4. Шморгун В.В., Кузьменко В.В. Теплотехно;
логічний аудит як важливий засіб контролю пи;
томих енергетичних витрат при отриманні мето;
дом розприскуючої сушки порошкових
молочних продуктів // Пром. теплотехника. –
2002. – Т. 24, Прилож. к № 4. – С.119–123.
5. Харитонов В.Д. Двухстадийная сушка молоч;
ных продуктов. – М.: Агропромиздат, 1986. – 215 с.
ISSN 0204�3602. Пром. теплотехника, 2007, т. 29, № 7 189
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-61348 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3602 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:10:54Z |
| publishDate | 2007 |
| publisher | Інститут технічної теплофізики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шморгун, В.В. 2014-04-30T17:31:24Z 2014-04-30T17:31:24Z 2007 Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации / В.В. Шморгун // Промышленная теплотехника. — 2007. — Т. 29, № 7. — С. 185-189. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 0204-3602 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61348 66.047 Анализируются направления модернизации распылительных сушилок, пути снижения удельных энергозатратных показателей при переходе от одно- к двум- и трехступенчатым аппаратам, а также при реализации процесса обезвоживания в испарительно-сушильных агрегатах. Аналізуються напрями модернізації розпилювальних сушарок, шляхи зменшення енерговитратних показників при переході від одно- до дво- та триступінчатих апаратів, а також при реалізації процесу зневоднення у випарювально-сушильних агрегатах. The ways of modernization spray dryers, lowering specific energy consumptions with using single stage, two- and triple-stage process of drying and two-stage evaporation-type spray dryers are considered in this article. ru Інститут технічної теплофізики НАН України Промышленная теплотехника Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации Energy efficiency of spray dryers, the ways of their modernization Article published earlier |
| spellingShingle | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации Шморгун, В.В. |
| title | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации |
| title_alt | Energy efficiency of spray dryers, the ways of their modernization |
| title_full | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации |
| title_fullStr | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации |
| title_full_unstemmed | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации |
| title_short | Энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации |
| title_sort | энергоэффективность распылительных сушилок, пути их модернизации |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/61348 |
| work_keys_str_mv | AT šmorgunvv énergoéffektivnostʹraspylitelʹnyhsušilokputiihmodernizacii AT šmorgunvv energyefficiencyofspraydryersthewaysoftheirmodernization |