Резервы энергоэффективности конвективной сушки дисперсных материалов при переменных режимах

Аннотация

В настоящее время широкое применение получили способы сушки дисперсных материалов в переменных режимах, когда не только температура и скорость сушильного агента изменяется во времени, но и состояние слоя материала претерпевает изменения, обусловленные управляемой гидродинамикой в рабочем объеме сушильной установки. Переменные режимы используются при сушке в осциллирующих режимах, при ступенчатых гидродинамических и температурных режимах, а также при сушке в изотермическом цикле. Если осциллирующая сушка с чередованием зон нагрева и охлаждения материала и сушка материала при ступенчатых режимах, прежде всего, направлена на сохранение качества целевого продукта, то изотермическая сушка заключается в предварительном нагреве материала до предельно допустимой температуры при последующем высушивании без ее снижения в течение всего процесса с максимальной скоростью влагоудаления. Снижение теплоэнергетических затрат в процессах сушки при переменном теплоподводе достигается благодаря максимальной рекуперации теплоты в замкнутых термодинамических циклах по теплоносителю, в том числе с использованием теплонасосных технологий. На примере многозонной барабанной сушилки, укомплектованной двухступенчатым парокомпрессионным тепловым насосом, показана возможность существенной экономии теплоэнергетических затрат в процессе сушки дисперсного материала без дополнительного калориферного подогрева. Из анализа процесса сушки в I-d диаграмме следует, что утилизация и рекуперация теплоты в замкнутом термодинамическом цикле по теплоносителю позволяет снизить удельные энергозатраты. Предложен алгоритм управления технологическими параметрами в области допустимых технологических свойств высушиваемого материала.