жми тут и закажи теплый алюминиевый профиль

КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ СКОРОСТНОЙ СУШКИ ГИПСОВЫХ ИЗДЕЛИЙ

Более половины топлива, расходуемого гипсовыми предприятиями страны, (приходится на долю сушильных процессов, не считая теплового эквивалента двигательной электроэнергии, затрачиваемой (вентиляционными установками и а перемещение тазов в системе сушилок. Если еще учесть, что на большинстве действующих гипсовых заводов дальнейшее увеличение (производительности формовочного оборудования сдерживается пропускной способностью сушильного хозяйства, вопрос интенсификации сушки приобретает особую актуальность. Увеличение мощности сушилок позволяет значительно сократить площадь и кубатуру производственных зданий, снизить объем капиталовложений на их сооружение.

Основой для создания нового высокоэффективного метода сушки гипсовых и пластобетонных изделий и разработки комплекса установок, включающих сушилки для листовых тонкостенных Материалов (сухой пт совой штукатурки, блоков и камней, а также (монолитных объемных элементов зданий), послужили результаты научных исследовав и й Киевского института технической теплофизики (ИТТФ) АН УССР, проведенных в творческом содружестве с Гипростройматериалами. Наряду с созданием оригинальных (конструкций сушилок для новых предприятий были разработаны комплекс решении и техническая документация по реконструкции и (модернизации действующего варка сушилок.

Изучение процессов тепло- и массо- обмена между высушиваемыми гипсовыми изделиями и окружающей нагретой газовой дли воздушной средой (теплоносителем) и тех же процессов, протекающих в теле самих изделий, показало несостоятельность старых представлений по необходимости ограничения температур в сушилке до 80—100°С из-за опасения вторичной дегидратации (пересушки).

Процессы, происходящие при сушке гипсовых изделий, подчиняются всем закономерностям, характерным для капиллярно-пористых тел. Цикл сушки таких тел может быть условно разделен на периоды, отличающиеся характером изменения влажности материала, скоростью процесса и распределением температуры по сечению высушиваемых изделий.

Последовательность периодов и общий характер сушки капиллярно-пористых тел показаны на рис. I. Вначале контакт с горячим сушильным агентом сопровождается одновременной влагоотдачей и нагревом изделий. Температура по всему сечению (изделия повышается до определенного уровня. Отрезок времени до первой критической точки К характеризуется постоянной скоростью сушки и свидетельствует о равномерном поступлении капельно-жидкой влаги из глубинных слоев и ее испарении с поверхности материала. В границах между первой и второй критическими точками находится период так называемой убывающей скорости сушки, в течение которого влажность материала приближается к равновесной.

Дальнейшее воздействие горячего теплоносителя на материал после достижения им шторой (критической точки приводит к прекращению диффузии влаги по капиллярам к поверхности и перемещению зоны испарения в глубь материала. Температура последнего в это время быстро повышается, приближаясь к температуре окружающей газовой среды.

Приведенная принципиальная схема процесса сушки капиллярно-пористых материалов в зависимости от их физико-химических свойств может существенно отличаться длительностью отдельных периодов, температурами теплоносителя, допустимыми для обеспечения качества высушиваемых изделий, скоростями влагоотдачи, значениями критических точек и длительностью всего цикла сушки.

В отличие от других капиллярно-пористых материалов, подвергающихся искусственной сушке, гипс обладает- рядом специфических свойств, важнейшим из которых является низкая температуре устойчивость.

Теоретическая температура дегидратации химически чистого двуводного гипса по нашим исследователей находится © пределах 103—107°С. Однако в зависимости от его состава и структуры признаки обезвождования наблюдаются и при более низких (около 70°С) температурах. К другим особенностям гипса следует отнести экзотермический характер реакции гидратации и почти полное отсутствие усадочных явлений, т. е. сужения размеров межкристаллических пор и капилляров в схватившемся гипсе в течение всего периода сушки.

Эффект экзотермии химических реакций гидратации зависит от состава исходного вяжущего и его модификационных форм, вида и количества добавок и заполнителей, начальной температуры и теплоемкости каждого из компонентов формовочной массы, а также от рабочей водопотребности и длительности схватывания вяжущего. Наивысшего значения он достигает при использовании чисто гипсовых (без заполнителей) растворов с (низким (водогипсовым отношением и быстрыми сроками схватывания. При этом отмечается не только повышенно температуры свежеотформованных изделий, по и частичное испарение свободной, не вошедшей во взаимодействие влаги.

Отсутствие усадочных явлений в схватившемся гипсе устраняет дополнительные сопротивления для диффузии влаги и удаления водяных паров из изделий (в течение ©сего цикла сушки, тем самым ограничивает возможность возникновения вредных внутренних напряжений материале.

Исследования не только расширили наши представления о механизме сушки плисовых изделий, по позволили определить шути значительной интенсификации этого процесса. Определяющими факторами интенсификации служат температура ш Влагоеодсржание сушильного агента.

Доказана целесообразность поднятия температуры теплоносителя в первые периоды сушки (до достижения второй критической влажности) три одновременном увеличении его абсолютного начального алагосодержания. В этих условиях резко усиливаются диффузия влага и материале при одновременном его нагревании и испарение наибольших количеств влаги.

Высокая температура воздушной или газовой среды, окружающей материал, не вызывает в это время поднятия его температуры, при которой возможна дегидратация гипса. Подобная опасность возникает только после достижения второй критической влажности и переноса зоны испарения в глубинные слон изделия. Поверхностные, не смачиваемые больше влагой слои быстро перегреваются выше 70°С со всем. вытекающими отсюда вредными последствиями для качества изделий холодного воздуха

Кроме влияния температуры и влагосодержання теплоносителя, изучены также скорости газового потока в сушилке и выявлено оптимальное расположение изделий в сушильном канале или в камере. Определены особенности сушки изделий с картонной оболочкой, механизм

миграции клеящих веществ и условия, способствующие прочной адгезии картона к гипсовому сердечнику.

Традиционные способы теплотехнических расчетов сушилок аналитическим методом или с помощью j—d-диаграммы позволяют с большой точностью определять теоретический и практический расход тепла и воздуха (или его смеси с дымовыми газами) на 1 кг испаряемой влаги или в единицу времени по заданным условиям или параметрам сушки. Однако такие расчеты не гарантируют качество сушки, если они те соответствуют физико-химическим особенностям высушиваемых материалов.

Разработанная (методика расчета сушки гипсовых изделий устраняет этот недостаток и служит существенным дополнением к у-помянутой общепринятой методике тепловых расчетов. С ее помощью устанавливаются пределы допустимого воздействия на материал высоких температур сушильного агента, скорости влагоотдачи и степень влажности изделий в конкретные периоды сушки, а также длительность этих периодов и цикла сушки в целом.

Взаимосвязь между состоянием изделий во время сушки, конечным их качеством и изменениями параметров процесса, прослеженная в лабораторных условиях и при испытаниях промышленных установок, позволила дать математические выражения этим зависимостям и вывести для них числовые значения и коэффициенты для использования в расчетных формулах. Для облегчения расчетов эти зависимости представлены и виде графиков и номограмм применительно к изделиям различных типов и толщин.

В соответствии с разделением сушильного процесса на периоды выявилась необходимость в конструктивных изменениях сушилок. Они в первую очередь коснулись соотношения длины зон с различным направлением газового потока, положения подводящих и отводящих каналов, организации возврата теплоносителя — рециркулята, установления требуемой степени влагосодержамия газов на входе в сушилку и др. Принципиальная схема скоростных сушилок для гипсовых изделий показана на рис. 2. Цикл сушки в новых и рекоиструироваииых сушилках в 2 и более раза короче, чем в обычных, при одновременном снижении расхода тепла и топлива.

Учитываются новые, прогрессивные направления при конструировании оборудования для сжигания топлива и систем теплоснабжения сушильных установок. Последние конструкции сушилок, выполненные Гипростройматериалами для Новомосковского гипсового комбината и Павшинского комбината теплозвукоизоляционпых и гипсовых изделии производственного объединения Стройластмасс Главмоспромстройматериалов, вместо громоздких топочных устройств снабжены компактными малогабаритными струпными теплогенераторами с (Полной автоматизацией процессов горения, смешения дымовых газов с наружным воздухом и рециркулятом, а также стабильного поддержания заданных параметров смеси.