4. Тепловентиляционные схемы сушилок

Сушилки с сосредоточенным подводом тепла. Наибольшее распространение получили на обувных фабриках сушильные установки, работающие по тепло-вентиляционным схемам Гипролегпрома и Х. Б. Глаубермана. Калорифер и вентилятор расположены в конце горизонтальной части короба, противоположном загрузочному окну. Воздух, подогретый в калорифере 1 (рис. 104), подается вентилятором 2 в горизонтальную часть короба сушилки. Отработавший воздух возвращается к вентилятору по рециркуляционной трубе или рециркуляционному каналу 3 под потолком сушилки. Часть отработавшего воздуха выбрасывается из сушилки через выхлопную трубу 4. Свежий воздух в количестве, соответствующем выхлопу, подсасывается через загрузочное окно 5. Свежий воздух от загрузочного окна до входа в рециркуляционный канал создает зону охлаждения. Значительная часть сушилки работает при положительном давлении (нагнетании).

Рис. 104. Схема сушилки конструкции Х. Б. Глаубермана: 1 - калорифер; 2 - вентилятор; 3 - рециркуляционный канал; 4 - выхлопная труба; 5 - загрузочное окно; 6 - обводной канал

На многих фабриках калорифер помещен в одном, а вентилятор - в другом конце сушилки. Эти сушилки работают при пониженном давлении воздуха (разрежении), что устраняет выбивание воздуха, содержащего пары воды и растворителей, через щели и неплотности в цех.

Параметры воздуха в сушилках обоих типов меняются по длине установки. В зависимости от места расположения калорифера (у загрузочной шахты или в противоположном конце) обувь проходит последовательно зоны высокой, низкой и высокой температур или, наоборот, зоны низкой, высокой и низкой температур. Относительная влажность воздуха меняется в обратном порядке. Прямоток (направления движения обуви и воздуха совпадают) в этих сушилках комбинируется с противотоком (направления движения обуви и воздуха противоположны).

Эжекторные сушилки. В сушилках этого типа конструкции П. В. Явшица короб разделен вдоль канала горизонтальной перегородкой, доходящей только до звездочек; вентилятор 1 (рис. 105) и калорифер 2 расположены в конце сушилки со стороны загрузочного окна. Воздух вентилятором через калорифер и эжектор 3 подается в верхний канал с большой скоростью, вследствие чего часть воздуха из нижнего канала через зазор между торцовой стенкой и перегородкой подсасывается в верхний канал, минуя вентилятор. Остальная часть воздуха отсасывается вентилятором из нижнего канала по рециркуляционному каналу 4. Часть отработавшего воздуха выбрасывается вентилятором через трубу 5, свежий воздух подсасывается через загрузочное окно 8.

Рис. 105. Схема эжекторной сушилки: 1 - вентилятор; 2 - калорифер; 3 - эжектор; 4 - рециркуляционный канал; 5 - выхлопная труба; 6 - обводной канал; 7 - перегородка; 8 - загрузочное окно

Соотношение количества воздуха, проходящего через калорифер и вентилятор, и воздуха, циркулирующего в сушилке, по данным П. В. Явшица, составляет 1:2; необходимая для такого соотношения скорость воздуха на выходе из эжектора

где S - длина короба, м.

Основные преимущества сушилок такого типа: отсутствует рециркуляционный канал; возможно создание прямотока или противотока воздуха; наличие эжектора позволяет снизить потребную мощность вентилятора и электродвигателя к нему.

Основной недостаток описанных выше сушилок (с сосредоточенным обогревом воздуха) - большие перепады температур по длине каналов. Перепады температур зависят, помимо расхода тепла на испарение влаги, от начальной температуры воздуха, длины сушилки, теплоизоляции короба, стыков и общей инфильтрации.

Сушилки с рассредоточенным подводом тепла. Для выравнивания температуры воздуха по длине короба сушилки и сокращения влияния инфильтрации через неплотности ограждений применяются сушилки с рассредоточенным подводом тепла и воздуха.

В сушилках, разделенных вдоль короба перегородкой на два канала, нашел применение принцип последовательной работы вентиляторов при рассредоточенном подводе тепла двумя калориферами, при подаче воздуха в верхний и нижний каналы или гладкими паровыми трубами, проложенными вдоль каждого канала. На рис. 106 дана схема сушилки, размещенной в каркасе конвейера харьковской обувной фабрики № 4. Короб сушилки с вмонтированным в него горизонтально-замкнутым транспортером делится вертикальной перегородкой 1 на два канала. Вдоль каналов проложены гладкие паровые трубы 2. Воздух отсасывается из одного канала и подается в другой вентиляторами 3 через воздуховоды 4, проходящими под полом цеха. Часть отработавшего воздуха выбрасывается через трубу 5. Свежий воздух поступает в загрузочное окно.

Рис. 106. Схема сушилки с рассредоточенным подводом тепла и вертикальной перегородкой: 1 - вертикальная перегородка; 2 - паровые трубы; 3 - вентилятор; 4 - воздуховоды; 5 - труба для выброса части 2 отработавшего воздуха

На харьковской обувной фабрике № 4 сушилка для юфтевой обуви расположена в подвале, а в цех выходит загрузочная шахта 1 (рис. 107). Сушилка по длине разделена на два канала горизонтальной перегородкой 2, которая доходит до звездочек 3 вертикально-замкнутого транспортера 4. Вдоль каналов проложены нагревательные паровые трубы 5. Движение воздуха в сушилке обеспечивается двумя вентиляторами 6, расположенными на боковой стенке верхнего канала. Вентиляторы, отсасывая воздух из верхнего канала и направляя струю в нижний канал, образуют в сушилке два изолированных замкнутых тепловентиляционных цикла. В верхнем канале перед загрузочной шахтой находится зона охлаждения. Наличием вентиляторов, отсасывающих воздух с двух сторон шахты в верхнем канале, полностью предотвращается выбивание отработавшего теплого воздуха в цех, которое, как правило, происходит при подвальном расположении сушилок.

Рис. 107. Схема сушилки с рассредоточенным подводом тепла и горизонтальной перегородкой (а) и схемы расположения нагревательных труб в верхнем (б) и нижнем (в) каналах сушилки: 1 - загрузочная шахта; 2 - горизонтальная перегородка; 3 - звездочки; 4 - вертикально-замкнутый транспортер; 5 - паровые трубы; 6 - вентиляторы

Сушилки, в которых воздух нагревается гладкими паровыми трубами, расположенными вдоль каналов, обладая рядом преимуществ (небольшой перепад температур по длине каналов, незначительное сопротивление движению воздуха) по сравнению с сушильными установками с сосредоточенным обогревом воздуха, имеют и существенные недостатки:

1. наличие труб создает лучистый нагрев обуви, находящейся на нижних полках люлек, вследствие чего обувь, уложенная на нижних и верхних полках, находится в неодинаковых условиях сушки и может высыхать неравномерно;
2. возможна порча обуви, упавшей с люльки на трубы;
3. расположением труб по всей длине сушилки создается большая зона возможных аварий (прорыв пара) и затрудняется доступ для обслуживания и ремонта труб;
4. расход металла на трубы больше, чем на калориферы;
5. при значительной длине паропровода приходится учитывать условия компенсации удлинения труб и обеспечивать должные уклоны труб для отвода конденсата.

В ГПИ-2 разработан проект сушилок с рассредоточенным подводом теплого воздуха (рис. 108). Воздух, нагретый в калорифере 5, поступает в обводной канал 6 и через щелевые отверстия 7, расположенные главным образом в конце канала, подается в сушилку. Для уменьшения перепада температур целесообразно раздачу воздуха производить вдоль сушилки, отступив на ¹/₃ ее длины от тепловентиляционной установки, для чего щелевые отверстия следует соответственно рассредоточить по обводному каналу.

Рис. 108. Схема сушилки с рассредоточенным подводом теплого воздуха: 1 - каркас; 2 - загрузочное окно; 3 - вентилятор; 4 - выхлопная труба; 5 - калорифер; 6 - обводной канал для теплого воздуха; 7 - щели для подачи теплого воздуха в канал сушилки

Сушилки всех типов работают по принципу рециркуляции, с выбросом части отработавшего воздуха. Применение рециркуляции воздуха не обеспечивает минимально необходимой относительной влажности в обувных сушилках, особенно при испарении из внутренних деталей обуви органических растворителей. Во всех описанных сушилках для повышения относительной влажности воздуха необходимо вводить небольшое количество водяного пара в рециркуляционный воздуховод до вентилятора.

Контроль и регулирование температуры воздуха в сушилках производится при помощи манометрических электроконтактных термометров типа ЭКТ-1 и ТС-100. Для контроля и регулирования влажности воздуха применяется психрометр типа ПЭ.