Макрокинетика сушки. Герман Иванович Ефремов

воздухе по уравнению (2.21):

      Окончательно находим относительную влажность воздуха в сушилке по уравнению (2.5):

      2.4 Топочные газы

      Топочные (дымовые) газы в смеси с атмосферным воздухом широко используются при сушке различных материалов, в том числе органических веществ и пищевых продуктов. Многие материалы, например, песок, глина, твердое топливо, неорганические соли и т. д. высушивают при довольно высоких температурах – от 300 до 800 °С и выше. Для сушки этих материалов наиболее рационально использовать топочные газы, разбавляя их до нужной температуры атмосферным воздухом.

      Преимущества сушки топочными газами: возможность получения высоких температур; простота топочных устройств; возможность непосредственного применения отработанных газов паровых котлов, промышленных печей, тепловых установок и других агрегатов.

      Недостатки сушки топочными газами: возможность загрязнения высушиваемого материала продуктами сгорания (попадание на высушиваемый материал сажи или капель жидкого несгоревшего топлива), опасность работы с высокими температурами (возникновение пожаров в газоходах и пылеулавливающей аппаратуре при догорании угольной пыли или капель жидкого топлива), а также токсичная опасность при работе, из-за наличия в топочных газах вредных соединений (особенно сернистых).

      В случаях допустимости применения высоких температур, но недопустимости непосредственного соприкосновения топочных газов с материалом, используют огневые калориферы, в которых воздух подогревается топочными газами и направляется в сушилку в качестве сушильного агента.

      Топочные (дымовые) газы получают при сжигании газообразного (природный газ), жидкого (мазут, нефть) или твердого (уголь, торф, сланцы, дрова) топлива в топках и смешивают их в специальных камерах смешения с атмосферным воздухом для получения смеси заданной температуры. Горючая часть твердого и жидкого топлива состоит из углерода С, водорода Н и серы S. Элементарный состав рабочей массы топлива составляет 100 %. В общем случае:

      Сера в топливе может быть в трех видах: органическая S_o (в составе сложных органических соединений), колчеданная S_к (в составе соединений с металлами типа FeS₂) и сульфатная (в процессах горения не участвует). Зола топлива А^р – это смесь негорючих минеральных соединений. Золу и влагу топлива А^р + W^р называют внешним балластом, а кислород и азот О^р + N^р – внутренним балластом [5], т. к. они не участвуют в горении топлива. При отсутствии балластных соединений получаем горючую массу топлива, обозначая (г), а при полном отсутствии влаги в топливе пользуются понятием сухой массы топлива – (с).

      Характеристики основных видов топлива. Угли марки А (антрацитные): с высокой степенью углефикации (С = 90-93%) и малым выходом летучих (Vг=2… 9%) относят к антрацитам. Угли марки Б (бурые): с неспекающимся коксом, выходом летучих Vг>40 % и Q_н^Р = 10,5… 15,9 МДж/кг.

      Торф – наиболее молодое ископаемое топливо с большим выходом летучих порядка 70%, высокой влажностью W^p =40… 50% и низкой теплотой сгорания Q_н^Р= 8,38… 10,47 МДж/кг.

      Сланцы – топливо с большой зольностью А^р = 50… 60%, повышенной влажностью