Làm khô nhanh bằng cách kết nối các gạch rỗng
(FH) Ralf König, kỹ sư bằng cấp, D-Krumbach
Tóm tắt
Ralf König: Khô nhanh bằng cách kết hợp gạch thông thường
Sự phát triển nhanh chóng đang diễn ra trong xã hội công nghiệp của chúng ta đòi hỏi sự linh hoạt và sẵn sàng đổi mới tối đa từ các doanh nghiệp.Điều này cũng áp dụng cho công nghệ sấy khô trong ngành công nghiệp đất sét nặngMột bước cách mạng trong lĩnh vực này là việc giới thiệu kỹ thuật sấy khô nhanh.
Sự phát triển công nghiệp nhanh chóng ngày nay đòi hỏi mọi doanh nghiệp phải thực hiện các đổi mới công nghệ với sự linh hoạt và nhanh chóng tối đa, theo hoàn cảnh của riêng mình.Nguyên tắc này cũng áp dụng cho lĩnh vực công nghệ sấy khô trong ngành sản xuất gạchKhoảng 100 năm trước, gạch xanh vẫn được sấy khô trong các thùng sấy khô gọi là "hacks" (tức là sấy khô tự nhiên).Nó chỉ cho phép sản xuất theo mùa, với chu kỳ sấy khô là 2-3 tuần; các thùng sấy khô hoặc thùng sấy khô ngoài trời chỉ có thể được xoay lại 10-12 lần một năm.quá trình sấy khô như vậy không thể thích nghi với sản xuất lò liên tục.
Sự phát triển đầu tiên trong công nghệ sấy khô là cái gọi là "khung sấy có dung lượng lớn", được xây dựng trên các lò xo hoặc lò xo, sử dụng không khí nóng tăng từ bề mặt lò để sấy khô.Điều này làm giảm chu kỳ sấy xuống còn 10 ngày.
Các máy sấy phòng hoặc đường hầm hiện nay sử dụng nhiệt thải từ lò hầm để sấy nhân tạo. chu kỳ sấy phụ thuộc vào loại sản phẩm và tính chất nguyên liệu thô, dao động từ 1 đến 3 ngày.Một bước cách mạng khác trong lĩnh vực này là việc giới thiệu công nghệ sấy khô nhanhBài viết này cung cấp một minh họa đồ họa về nguyên tắc sấy khô nhanh cho gạch rỗng cao và thảo luận về triển vọng đầu tư của nó.
Nguồn gốc của việc khô nhanh
Vào giữa những năm 1980, các nhà máy ở Cộng hòa Liên bang Đức sản xuất các chất xúc tác công nghiệp bắt đầu phát triển.chiều dài khoảng 1Trong khi đó, nhiều máy sấy trong các nhà máy mới được phát triển này đến từ Novokaram.Kết quả tốt nhất chỉ đạt được khi các vật thể xanh được tiếp xúc với không khí thông qua và thông quaNếu cần phải sấy khô vượt quá một mức độ nhất định, các thông số sản xuất khác cũng đóng một vai trò, chẳng hạn như tốc độ không khí qua các lỗ và trên bề mặt của các cơ thể xanh,cũng như trạng thái vận chuyển nhiệt của khí khi các cơ thể di chuyển về phía trướcNó được tìm thấy rằng trong một số trường hợp, vì áp suất hơi nước bão hòa trong khí vượt quá áp suất của vật thể xanh,một phần ba các cơ thể khô cuối cùng đã bị hư hại bởi nước ngưng tụ hấp thụ.
Máy vi sóng hoặc sưởi ấm tần số cao sẽ là phương pháp lý tưởng để làm nóng luồng không khí.
a. Ở một số khu vực, sưởi ấm tần số cao chỉ được sử dụng cho các thành phần thiết bị kim loại như cảm biến và vỏ cảm biến; tự nhiên, các bảng sấy đã mang các cơ thể xanh không thể được sử dụng lại.
b. Sưởi ấm tần số cao tạo ra điện tĩnh đáng kể trong vùng sưởi ấm.Ngay cả các phim nước rất mỏng trên cơ thể màu xanh lá cây hoặc giữa cơ thể màu xanh lá cây và tấm khô nhựa có thể làm cho tấm để đốt cháy hoặc thậm chí bị hư hại do tốc độ thải.
Do đó, phương pháp làm nóng trước trung gian bằng cách sử dụng các tấm sấy có thể làm nóng (để ngăn ngừa ngưng tụ trên các vật thể xanh) đã được chứng minh thành công trong thực tế.kinh nghiệm thu được trong quá trình sấy khô chất xúc tác Novokaram đã truyền cảm hứng cho ý tưởng phát triển một buồng sấy nhanh cho gạch đụcTrong những năm gần đây, Novokaram đã tiến hành các thử nghiệm sấy khô rộng rãi, với các sản phẩm từ các tấm lớn (50 * 30 * 300 cm) đến gạch đục thông thường có chiều dài truyền thống.Nó đã được liên tục tìm thấy rằng khô convective có thể hoàn toàn đạt được kết quả mong muốn.
Nguyên tắc cơ bản của quá trình sấy khô nhanh
Ví dụ phổ biến nhất của việc sấy khô là sấy khô tóc bằng máy sấy tóc. Nguyên tắc cơ bản là môi trường sấy (thường là không khí nóng) đi qua mặt hàng được sấy khô,bốc hơi và loại bỏ độ ẩmDo sự bốc hơi đòi hỏi nhiệt, môi trường sấy dần dần và hấp thụ nhiều nước hơn trong quá trình này (xem hình 1).Khả năng hấp thụ độ ẩm của không khí bị giới hạn bởi một giá trị phụ thuộc vào nhiệt độ, gọi là áp suất hơi nước bão hòa.Nếu vượt quá giá trị này, độ ẩm tự nhiên dư thừa ngưng tụ dưới dạng sương mù hoặc ngưng tụ, đặc biệt đáng sợ trong quá trình sấy khô.Tình trạng không khí trong buồng sấy thường được thể hiện bằng nhiệt độ (°C) và độ ẩm tương đối (%)Nhân tiện, khi sử dụng một sơ đồ h-x, hai tham số này là các giá trị cơ bản.
| Kết thúc | Điều hòa không khí | Ví dụ |
|---|---|---|
| Mặt lạnh | Không khí bão hòa | 40°C, 80% RH |
| Mặt nóng | Không khí không bão hòa | 90°C, 3% RH |
Đạt được sự cân bằng trong trạng thái dòng chảy
Điểm khởi đầu để xem xét sấy khô nhanh là thời gian sấy của gạch xanh trong máy sấy truyền thống luôn được xác định bởi gạch khô chậm nhất.Điều này liên quan trực tiếp đến vị trí của gạch xanh trong máy sấy (xem hìnhVí dụ, gạch bên ngoài khô chậm hơn nhiều so với những người gần quạt bên trong.,nhiệt độ giảm, nó trở nên bão hòa hơn, và khả năng hấp thụ độ ẩm của nó giảm.hệ thống sấy khô phải tiếp tục hoạt động cho đến khi những viên gạch đặt không tốt cũng khô mặc dù hầu hết các viên gạch trong máy sấy không cần quá trình sấy khô kéo dài.
Do đó, bước đầu tiên trong quá trình sấy khô nhanh là cân bằng các điều kiện lưu lượng không khí trên toàn bộ đường cắt ngang của lưu thông không khí trực tiếp.quá trình sấy khô của mỗi viên gạch xanh là độc lập với vị trí của nó trong máy sấytức là, nó nên giống nhau bất cứ lúc nào trong quá trình sấy khô.
Tăng tốc độ không khí
Miễn là các điều kiện khí hậu phù hợp tồn tại, tốc độ không khí có ảnh hưởng rất cụ thể đến tốc độ sấy khô.Tốc độ thấp tạo ra một dòng chảy laminar đồng đều một ví dụ về dòng chảy tương đối đồng đều trong tự nhiên là một con sông lớn chảy lặng lẽ. Tăng tốc độ làm cho dòng chảy trở nên hỗn loạn hơn. Một sự tương tự trong tự nhiên là một dòng sông núi chạy qua một hẻm núi trong khi tuyết tan.
Ảnh hưởng của nhiễu loạn trong quá trình sấy khô là có một lớp không khí tĩnh trên bề mặt của vật thể màu xanh lá cây, được gọi là lớp ranh giới.Lớp này cản trở quá trình sấy khô và trở nên mỏng hơn trong quá trình sấy khô (xem hình3) Các hạt không khí di chuyển nhanh hấp thụ các hạt nước dễ dàng hơn nhiều so với các hạt di chuyển chậm hơn.
Sau khi tăng tốc độ không khí, tốc độ sấy nhanh chóng tăng, và độ ẩm của khí tăng hơn 5%.Điều kiện chính phải được quan sát là trạng thái lưu lượng liên tục của khí phải đồng đều để đạt được kết quả thỏa đáng.Đó là, các vật thể màu xanh lá cây trên toàn bộ đường cắt ngang phải tiếp xúc với luồng không khí, và tốc độ không khí phải giống nhau.nghiên cứu thí nghiệm này mất hơn một năm.
Tỷ lệ dòng chảy ngang đến dòng chảy xuyên
Do các quy định mới gần đây về cách nhiệt, khối lượng trống đã trở nên lớn hơn. Điều này có nghĩa là các bức tường bên trong của các lỗ đang ngày càng mỏng hơn.Những bức tường lỗ mỏng như vậy có những ưu điểm của nó., và chúng không gây ra nhiều vấn đề trong quá trình sấy khô, bởi vì ngoài độ dày tường khác nhau, chỉ có một sự khác biệt nhỏ ∙ lượng ẩm được tạo ra là khác nhau (xem hình 4).Nếu sự khác biệt về độ ẩm rất nhỏ, sự khác biệt trong thu hẹp cũng nhỏ, và nguy cơ khô vết nứt dường như rất thấp.
Mặt khác, vì diện tích bề mặt đóng một vai trò quyết định trong quá trình sấy khô, các sản phẩm rỗng có độ sâu cao này có diện tích bề mặt bên trong lớn.Do đó, đối với hàm lượng độ ẩm nhất định, bề mặt càng lớn, quá trình sấy càng dễ dàng.
| Độ dày tường | Sự khác biệt độ ẩm | Sự khác biệt thu hẹp | Mối nguy của vết nứt khô |
|---|---|---|---|
| Bức tường mỏng | Sự khác biệt độ ẩm nhỏ | Sự khác biệt co lại thấp | Rủi ro thấp |
| Bức tường dày | Sự khác biệt độ ẩm lớn | Sự khác biệt co lại cao | Rủi ro cao |
Tỷ lệ dòng chảy ngang đến dòng chảy xuyên đối với gạch đục phải đáp ứng một tỷ lệ nhất định.Tỷ lệ này phụ thuộc vào chiều cao A của khoảng cách giữa bề mặt trên của cơ thể màu xanh lá cây dưới cùng và bề mặt dưới của bảng sấy trên, và chiều rộng B của khoảng cách giữa hai viên gạch liền kề (như hình 6). Tuy nhiên, do những hạn chế về sắp xếp quạt trong máy sấy convective và máy sấy đường hầm,tỷ lệ dòng chảy thích hợp không phải lúc nào cũng có thể đạt được hoặc hoàn toàn đạt được. Khô nhanh thành công đòi hỏi ba điều kiện: điều kiện dòng chảy trên toàn bộ phần cắt ngang phải giống nhau (tốc độ không khí giống nhau cho dòng chảy chéo và dòng chảy thông qua);tốc độ không khí không nên giảm xuống dưới một giá trị nhất định; và tỷ lệ dòng chảy chéo và dòng chảy thông qua cho mỗi viên gạch nên phù hợp.
Kinh nghiệm trong lĩnh vực sấy khô nhanh
Trong hai năm qua, Novokaram đã tiến hành nghiên cứu liên tục tại nhà máy của mình, thu thập thông tin quan trọng trong lĩnh vực mô hình khí động học.kết luận dựa trên lý thuyết đã được xác nhậnDựa trên các nguyên tắc cơ bản này, một nhà máy chứng minh quy mô lớn cho việc sấy khô nhanh các sản phẩm rỗng đất sét đã được xây dựng và sau đó,ba nhà máy gạch khác nhau được trang bị phương pháp sấy khô nhanhCác thông số đặc điểm sấy khô có liên quan được liệt kê dưới đây dưới dạng ví dụ.
Các vết nứt khô nhanh và khô
Người ta thường nhầm lẫn rằng vết nứt khô là hậu quả trực tiếp của sự co lại.Các vết nứt khô được gây ra bởi sự co lại khác nhau trong cơ thể màu xanh lá câyTrong quá trình sấy khô nhanh, các vật thể xanh nên được tiếp xúc đồng đều với không khí để sự khác biệt độ ẩm được tạo ra rất nhỏ.Với bối cảnh này, dễ dàng thấy tại sao sấy khô nhanh không nhất thiết phải quy cho các vết nứt sấy khô với độ nhạy khô cao.
So sánh gạch khô theo phương pháp truyền thống với gạch khô rất nhanh đã xác nhận kết luận trên.
Độ ẩm dư và thời gian sấy khô
Mục tiêu ban đầu của chúng tôi là thời gian sấy ≤ 2 giờ. độ ẩm còn lại sau khi sấy phụ thuộc vào chu kỳ sấy, thông số kỹ thuật sản phẩm và nguyên liệu thô, thường dao động từ 0,5% đến 2,5%.Cần lưu ý rằng kéo dài quá trình sấy chỉ trong vài phút trong quá trình sấy nhanh có thể làm giảm đáng kể độ ẩm còn lạiTrong cùng một nhà máy, thời gian sấy khô truyền thống là khoảng 32~48 giờ, với hàm lượng độ ẩm còn lại là 1,0%~2,5%.Không có sự khác biệt về chất lượng nướng giữa các sản phẩm khô nhanh và những sản phẩm khô theo phương pháp truyền thống.
Đường cong khô tối ưu
Giống như việc sấy khô thông thường, một đường cong sấy phù hợp với nguyên liệu thô phải được tìm thấy để sấy khô nhanh.Đường cong sấy nhanh có thể được hình dung như một phiên bản nén của đường cong sấy truyền thống, làm khô nhanh chỉ là làm khô thông thường "nhanh".
Quá trình sấy khô nhanh
Nếu các cơ thể xanh đã được xử lý bằng hơi nước, điều quan trọng là như trong quá trình sấy khô thông thường để chuyển chúng từ máy ép ra vào buồng sấy trong thời gian ngắn nhất có thể.Nhiệt độ cơ thể xanh càng cao, càng mạnh khô ban đầu, nghĩa là các vật thể xanh đã bắt đầu khô ở nhiệt độ cao hơn, mà không cần một giai đoạn sưởi ấm dần trong buồng khô, do đó tránh lãng phí thời gian quý giá.
Tỷ lệ dòng chảy chéo với dòng chảy trong quá trình sấy đã được nhấn mạnh. tỷ lệ này phụ thuộc rất nhiều vào độ chính xác của việc đặt gạch trong xưởng.Độ chính xác thiết lập cao hơn sẽ có nghĩa là đầu tư cao hơnDo đó, một nghiên cứu thí nghiệm đặc biệt đã được tiến hành để xem liệu một mô hình thiết lập chính xác hợp lý vẫn có thể được chấp nhận hay không.Kết quả thử nghiệm cho thấy rằng độ khoan dung của các thiết bị đặt và thả thông thường là chấp nhận được cho toàn bộ quy trình và không có tác động bất lợi đến tỷ lệ dòng chảy ngang đến dòng chảy thông quaĐiều này có nghĩa là, trong điều kiện công nghệ hiện tại, các thiết bị thiết lập thông thường có thể được sử dụng.
Lợi thế của việc làm khô nhanh
Khi giới thiệu một thiết kế mới, mọi doanh nhân ngay lập tức hỏi về những lợi thế của nó và khô nhanh bằng luồng cũng không ngoại lệ.
Những lợi thế của quá trình sấy khô nhanh so với quá trình sấy khô truyền thống là gì? khía cạnh cơ bản và quan trọng nhất là chất lượng.Đặc biệt là việc giảm thời gian là ưu tiên hàng đầuTrong nhiều nhà máy gạch đất sét khác nhau, các thử nghiệm sấy khô nhanh đã được thực hiện mà không đặt đường cong sấy phức tạp, và gạch sấy có chất lượng tốt hoặc rất tốt.So sánh với gạch được sản xuất bằng phương pháp truyền thống,gạch được lựa chọn để sấy khô nhanh ít nhất cũng tốt như gạch sấy khô theo phương pháp truyền thống, ngay cả khi không nhất thiết phải biết đường cong sấy đã được điều chỉnh cho nguyên liệu thô có sẵn.
Một lợi thế rất quan trọng khác là giảm đầu tư cần thiết để xây dựng một nhà máy sấy nhanh.toàn bộ buồng sấy nhanh chiếm ít không gian hơn đáng kể trong tòa nhà sản xuấtĐiều này có nghĩa là cho cùng một sản lượng, diện tích sàn sản xuất được giảm, hoặc thay thế, sản lượng được tăng để đạt được hiệu quả tiết kiệm.đường vận chuyển được rút ngắn, và các thiết bị vận chuyển cần thiết được đơn giản hóa, điều này cũng góp phần giảm đầu tư vốn.
Cuối cùng, một số dữ liệu kỹ thuật nên được đề cập: Trong các buồng sấy truyền thống, mức tiêu thụ nhiệt là khoảng 3200-3600 kJ / kg H2O.Tiêu thụ điện phụ thuộc vào đặc điểm loại bỏ nước của nguyên liệu thôTheo hồ sơ từ các nhà máy gạch khác nhau, mức tiêu thụ điện là 511 kWh mỗi tấn vật liệu đốt.
Ví dụ về sản xuất khô nhanh
Hình 7 là một sơ đồ quy trình sản xuất trong một nhà máy gạch, nơi quy trình sấy khô truyền thống đã được thay thế bằng một hệ thống sấy khô nhanh.
Tương tự như vậy, trong các nhà máy gạch khác, gạch xanh được cắt, đặt trên các tấm khô, sau đó chuyển sang xe khô.sau đó đi qua buồng sấy nhanh. Xe khô ở lại trong một khoảng thời gian nhất định trong mỗi khoang, tức là, các điều kiện khác nhau chiếm ưu thế trong mỗi giai đoạn.nhưng nguyên tắc sấy của dòng chảy chéo và dòng chảy thông qua và tốc độ di chuyển của xe sấy là giống nhau trong tất cả các khoangKhi xe khô đi vào lưu thông, một nửa quá trình sấy đã hoàn thành. Trong giai đoạn sấy trước, khi nó di chuyển từ khoang này sang khoang khác,nhiệt độ tăng liên tục trong khi độ ẩm tương đối giảm liên tục. Phòng sấy nhanh được mô tả ở đây có 10 phần theo mỗi hướng. Nếu người ta nhìn bề ngoài về máy sấy đường hầm truyền thống, người ta sẽ tự nhiên coi đây là có 20 vùng sấy.
Sau khi xe khô rời khỏi buồng sấy nhanh, các bước tiếp theo tiếp tục như bình thường.chờ được nạp vào lòViệc thả và đóng gói của lò đường hầm không bị ảnh hưởng bởi việc khô nhanh chóng.
Nguồn của bài viết
Bài viết này được viết bởi tác giả Ralf König, kỹ sư bằng cấp (D-Krumbach), và ban đầu được xuất bản trên International Brick and Tile Industry (Zi-China Issue), 1996~1998,Phiên bản kết hợp tiếng Trung, Bauverlag GmbH. Nó được đăng ở đây chỉ với mục đích học tập và tham khảo. Bản quyền thuộc về tác giả ban đầu và nhà xuất bản ban đầu.
Thông tin liên lạc:
Nếu bất kỳ tác giả hoặc chủ sở hữu bản quyền nào coi phương pháp trích dẫn trên trang web này là không phù hợp, hoặc muốn sửa đổi / xóa nội dung, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua:
Email: [info@Brictec.com]
Điện thoại: [029-89183545]
Địa chỉ: [ZTE Industrial Park, số 10 đường Nam Tangyan, Khu công nghệ cao Xi'an, Trung Quốc]
Chúng tôi hứa sẽ trả lời trong vòng 24 giờ sau khi nhận được thông báo của bạn và xử lý vấn đề một cách kịp thời theo yêu cầu của bạn.
Cam kết về tính trung thực học thuật:
Công ty chúng tôi tuân thủ nghiêm ngặt các nguyên tắc toàn vẹn học thuật và tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của tất cả các học giả.Chúng tôi xin lỗi sâu sắc và sẽ sửa ngay lập tức..
