A szárítóberendezéssel feldolgozott anyagok számtalan. A különböző anyagok fizikai-kémiai tulajdonságaiban és termékigényében mutatkozó különbségek mellett az anyagok szárítási folyamat közbeni termofizikai tulajdonságai, valamint a szárítórendszer berendezésének anyagigénye a melegítés során is kiemelt szempont a tervezők számára. Ez a cikk néhány módszert javasol a szárítóberendezések anyagválasztására a tervezők számára.
A szárítóberendezések jellemzői
A mai napig több száz típusú szárítóberendezést fejlesztettek ki sikeresen, amelyek közül több mint százat használnak általánosan az ipari termelésben. Különféle módszerek is léteznek a szárítóberendezések osztályozására. A szárítási folyamat hőátadási módszere alapján konvekciós szárítókra (például légáramú szárítókra, porlasztószárítókra, forgó gyorsszárítókra, fluidágyas szárítókra stb.), vezetőképességű szárítókra (például gereblyézett szárítókra, görgős szárítókra) és sugárszárítókra (például mikrohullámú szárítókra, távoli{3}}infravörös szárítókra) oszthatók. Ezen kívül vannak olyan szárítóberendezések, amelyek több hőátadási módot kombinálnak, mint például a lapátos szárítók.
A szárítók túlnyomó többsége nem szabványos{0}}felszerelés, főként azért, mert minden szárító különböző anyagokat dolgoz fel, és sok szárítási körülmény az anyagtól függően változik, ami a szárító szerkezetének és anyagainak megváltozásához vezet. Ezért a szárítógép különböző paramétereinek meghatározásához elengedhetetlen a szárítandó anyag konkrét paramétereinek egyértelmű meghatározása, mint például az anyag állapota, nedvességtartalom típusai, áteresztőképesség, anyagjellemzők a szárítási folyamat során, korrozivitás, gyúlékonyság és robbanásveszély jelenléte, statikus elektromosság képződése, egyedi termékkövetelmények, valamint az anyag hőérzékeny hőmérséklete. Emiatt sok szárítógépet nem lehet tömegesen- gyártani; ezért a tervezési folyamat során ügyelni kell az anyag sajátosságaira és a munkakörülményekhez való alkalmazkodóképességére.
A szárítóberendezésekben használt anyagok kiválasztásának módszere jól ismert-. A szárítóberendezések anyaga döntő tényező a szárítóegység költségében, és az ésszerű anyagválasztás fontos eszköze a berendezés árának szabályozásának. Általában a következő szempontokat kell figyelembe venni a szárítóberendezések anyagának kiválasztásakor: A feldolgozott anyag igényeinek kielégítése. A szárítóberendezések fő feladata egy adott anyag szárítása. Mivel a szárítók sokféle anyagot kezelnek, sok területet lefedve, mint például a gabona, élelmiszer, gyógyszeripar, vegyipar, erdészeti termékek, papír és kohászat, a termékek száma számtalan. A szárítandó anyagokkal szemben támasztott követelmények nagyon eltérőek. Például vegyi reagenseket, gyógyszereket, elektronikai anyagokat és elektromos kerámia anyagokat nem szabad vasionokkal keverni a szárítási folyamat során; ezért a berendezés kiválasztásánál kerülni kell a szénacél anyagokat. Továbbá, ha az anyagban lévő nedvesség savakat, lúgokat, sókat vagy szerves oldószereket tartalmaz, az különböző fémanyagokat korrodálhat. Ez a korrózió fokozódik, különösen melegítés közben. Ezért a megfelelő anyagokat az anyag nedvességtartalmának jellemzői alapján kell kiválasztani.
Ami a szárító típusa szerinti anyagválasztást illeti, amint azt korábban említettük, többféle szárítótípus létezik, mindegyik más-más működési elvvel. Ezért ezt teljes mértékben figyelembe kell venni az anyagok kiválasztásakor. Például, ha a magnézium-oxidot légáramú szárítóban szárítják, a légáramlási csőben lévő anyag nagy sebessége és a magnézium-oxid keménysége súlyos kopást okoz a szárítócső íveiben. Ezért erre a területre kopásálló-szerkezetet vagy kopásálló-anyagot kell tervezni. Ezenkívül a rozsdamentes acél lényegesen alacsonyabb hővezető képességgel rendelkezik, mint a szénacél. Ezért azokban a szárító berendezésekben, ahol a vezetés az elsődleges hőátadási módszer, ha fő anyagként a rozsdamentes acélt választják, a hőcserélő területet a rozsdamentes acél hővezető képessége alapján kell kiszámítani. Műszaki példák bizonyítják, hogy a gőz hőcserélők kiválasztásakor a rozsdamentes acél 30%-kal nagyobb felületet igényel, mint a szénacél.
A szárítási folyamat anyagválasztása az anyagtól és a szárítási körülményektől függően változik. Egyszer terveztem egy magas hőmérsékletű szárítót, amely egyszerre szárítja a szervetlen sókat és elindítja a polimerizációs reakciót. A szükséges szárítólevegő-hőmérséklet 800 fok felett volt, ezért drága, magas hőmérsékletnek ellenálló rozsdamentes acél alkalmazását tette szükségessé. Tekintettel azonban arra, hogy nem minden szárítókamra van a magas hőmérsékletű zónában, a számítások azt mutatták, hogy a magas hőmérsékletnek ellenálló anyagokat csak a magas hőmérsékletű területen használtak. Már több mint egy éve normálisan működik.
Anyagválasztás a berendezés beépítési környezete alapján: Sok esetben a fenti feltételek teljesülése esetén is figyelembe kell venni a berendezés telepítési környezetének az anyagokra vonatkozó követelményeit. Ha a berendezést vegyi üzemben telepítik, akkor a környezet korrozív hatását a berendezésre, a vezérlőrendszerre és az elektromos rendszerre gondosan mérlegelni kell az ésszerű tervezési megoldás kidolgozása érdekében.
Szárítóberendezések korrózióvédelmi módszerei: A legtöbb szárítóberendezés hegesztett részekből, lemezekből és hengerekből áll. A korrózióvédő kezelés szükséges a különböző felhasználású szárítókhoz. Az alábbiakban az anyagkorrózióvédelemmel és a gyártási módszerekkel kapcsolatos tapasztalatokat közöljük.
Foszfátozási -passziválási eljárás: A vibrációs fluidágyas szárítók gyártása során az alkatrészek 70%-a szénacélból készül. A folyamatok közötti hosszú átfutási idő nagy mennyiségű rozsda képződését eredményezi a felületen, ami jelentős kézi munkát igényel a festés előtti rozsdamentesítéshez. A foszfatáló-passziválás egy elektrokémiai reakció révén egyetlen lépésben kezeli a rozsdával{5}}fedett acél munkadarabokat, felfedi az eredeti fémes színt, ugyanakkor sűrű rozsdamentes -filmet képez. Ez a fólia rozsdásodás nélkül több mint tíz napig ellenáll a nedves levegőnek. Működése egyszerű, javítja a munkakörnyezetet, csökkenti a munkaintenzitást, munkaerőt és erőforrást takarít meg. A foszfatáló{10}}passziváló oldat emulgeálószereket, molibdátokat, oldható foszfátokat és különféle savakat tartalmaz. Ez a módszer nemcsak a fent említett géptípusokra alkalmazható, hanem más hasonló szerkezetek vagy keretek korrózióvédelmére is.
Elektrosztatikus porbevonat alkalmazása szárítóberendezések gyártásában: A hagyományos festékek nagy mennyiségű észtert, ketont és szénhidrogént tartalmazó folyadékok, amelyek számos problémát okoznak a gyártás, tárolás, szállítás és építés során. Gyúlékonyak, robbanásveszélyesek és nagyon nem biztonságosak. Mérgező hatásuk miatt a légkörbe párolognak, súlyosan szennyezve a környezetet. Ezért a hazai és nemzetközi bevonatgyártók elkötelezték magukat olyan új típusú bevonatok kifejlesztésére, amelyek kevesebb vagy egyáltalán nem használnak megoldást. Az egyik ilyen új típusú bevonat a porfestés.
A vibrációs fluidágyas szárító felső burkolata többnyire hidegen{0}}hengerelt rozsdamentes acélból készül, ami magas költségeket eredményez. A közönséges szénacél helyett rozsdamentes acél használatának oka, hogy a berendezés működés közben különféle korrozív anyagokkal és gázokkal érintkezik, és a rozsdamentes acél kiváló korrózióállósággal rendelkezik; ezért hidegen hengerelt -rozsdamentes acélt használnak.
A poliésztergyanta porbevonatok elektrosztatikus permetezése közönséges szénacélra a rozsdamentes acélhoz hasonló korrózióállóságot ér el. Mivel ez a fajta porbevonat szívós, tartós, jó dekoratív tulajdonságokkal, valamint kiváló kültéri időjárás- és hőállósággal, valamint kiváló korrózióállósággal, krétával szembeni ellenállással, fényességgel és színteljesítménnyel rendelkezik, az elektrosztatikus porszórás kiválóan alkalmas a szárítóhéjak korrózióvédelmére.
Vita az ausztenites nikkel-króm rozsdamentes acél hegesztéséről A szárítóberendezések nagy része hegesztett fémlemez szerkezet, a legtöbb lemez 1Cr18Ni9Ti (18-8 típusú). A hegesztési folyamat során gyakran előfordulnak korróziós és törési problémák. Ez súlyosan befolyásolja a termék élettartamát és teljesítményét. Az ausztenites rozsdamentes acél és a közönséges szénacél közötti különbség rossz hővezető képességében, melegítés közbeni nagy hőtágulási együtthatójában és nagy elektromos ellenállásában rejlik. Ezen jellemzők miatt speciális hegesztési eljárások szükségesek az ausztenites acélhoz. A szemcseközi korrózió az erősen ötvözött acélok egyik fő problémája. Míg maga ennek az acélnak magas a korrózióállósága, a hegesztési folyamat csökkenti ezt az ellenállást. Az ausztenites acélok hegesztése során előforduló korróziós formák a következők: általános, lokalizált és szemcseközi korrózió. Egy hazai gyár szárítóberendezést importált külföldről. A nem megfelelő hegesztési módszerek a zsákszűrő rozsdamentes acél keretének mikroszerkezetét károsították, szemcseközi korróziót okozva. A szárítási folyamat során az anyag savas komponenseket tartalmazott, ami az acélváz gyors töréséhez vezetett.
Következtetés A szárítási technológia, mint mérnöki technológia jelenlegi állapotára fejlődött, sikere nemcsak a szárítási elmélet szintjén, hanem szorosan a berendezés szerkezetén, az anyagválasztáson és a gyártási módszereken is múlik. Különböző tényezőket figyelembe véve az ésszerű gyártási terv kidolgozása jelentős gazdasági jelentőséggel bír.