Обяснения - Портал за индустриални сушилни системи
В изпаряване температурата е по-ниска от точката на кипене на разтворителя при съответното налягане. По време на изпаряване температурата е същата като точката на кипене на разтворителя (100 ° C за вода и нормално налягане). По време на лиофилното сушене влагата сублимира, т.е. той преминава директно от твърдото в газообразно състояние при температури под точката на замръзване.
The енергия, които трябва да се използват за сушене, могат да бъдат приблизително изчислени като:
Q - топлинна енергия, използвана за изпаряване в kJ
mtr - количество сух продукт в кг
xein - начална или входна влага
xaus - крайна или изходна влага
hv - енталпия на изпаряване в kJ/kg течност: за да се изпари един kg вода, например, трябва да се изразходват 2500 kJ, с органични разтворители енталпията на изпаряване е значително по-ниска
В действителност трябва да се изразходва по-голямо количество енергия, тъй като продуктът също се нагрява и процесът на сушене има топлинни загуби.
В случай на продължителни процеси на сушене, необходимата мощност се изчислява в kW, като се използва масовият поток на сухия продукт в kg/секунда в горната формула.
В конвективно сушене необходимата енергия се осигурява от чувствителната топлина на изсушаващия газ. Изсушаващият газ отделя топлината и абсорбира влагата:
Q - пренесена топлинна енергия в kJ
ml - количество изсушаващ газ в кг
cpl - специфичен топлинен капацитет на сушилния газ (за въздух: 1 kJ/(kg * K), също и за азот като инертен газ)
Tein - входна температура на сушилния газ
Taus - изходна температура на сушилния газ
Конвективните процеси на сушене са почти изключително непрекъснати процеси на сушене, поради което дебитът на изсушаващия газ се използва в kg/секунда, а мощността, осигурявана от сушилния газ, се дава в kW.
В Контактно изсушаване необходимата топлина се получава от контакта на влажните предмети, които трябва да се изсушат с горещи повърхности. За да се осигури възможно най-добрия топлообмен, твърдото вещество се смесва повече или по-малко интензивно в повечето контактни сушилни, така че влажният, по-хладен продукт многократно се извежда на контактната повърхност. Количеството пренесена топлина се изчислява, както следва:
Q - пренесена топлинна енергия в kJ
k - коефициент на топлопреминаване в W/(m 2 * K), напр. 50 W/(m 2 * K) като типична стойност за сушилни с гребла
Theiz - температура на стената на нагревателната повърхност
Мощността в kW, която може да се предава през нагревателната повърхност, се изчислява чрез разделяне на горното уравнение на времето за контакт t.
Транспортът на енергия през радиация между повърхностите на две тела по същество зависи от температурата на радиатора:
Q - пренесена топлинна енергия в kJ
Cm - коефициент на излъчване, в зависимост от коефициента на излъчване на източника на излъчване и материала, който трябва да се изсуши в W/(m 2 * K 4)
A1fi1,2 - брой лъчи, в зависимост от геометричните пропорции на повърхностите и ъгъла на падане на радиацията в m 2
T1 - температура на източника на лъчение в K
T2 - температура на стоките, които трябва да бъдат изсушени
t - време на излагане на радиация
Предаваната мощност в kW се изчислява чрез разделяне на горното уравнение на времето за контакт t.
Като най-важното свързани с безопасността параметри трябва да се знае:
- в началото на екзотермичните реакции трябва да се поддържа достатъчен запас за безопасност от тази температура в процеса,
- броят на пожарите като мярка за риска в случай на локални пожари,
- Капацитетът за експлозия на прах и съответната минимална енергия на запалване предоставят информация за опасностите от експлозия и всички необходими защитни мерки като предотвратяване на експлозия, намаляване на налягането, устойчив на удар удар на конструкцията на сушилнята и нейните периферни устройства или инертиране.
За Измерване на влагата Предлагат се редица методи за измерване на твърди вещества, които трябва да бъдат адаптирани към конкретния продукт. Най-често срещаните са гравиметрични методи (сушилня или вакуумна сушилня за чувствителни към температурата твърди вещества, инфрачервени везни) или химични методи (титруване по Карл Фишер).