ホローブリックのコンベクション・ラピッド・ドライング
(FH) ラルフ・コニグ 卒業エンジニア,D・クラムバッハ
抽象
Ralf König: 一般的なレンガのコンベクション急速乾燥
私たちの産業社会で起こっている急速な発展は 企業から最大限の柔軟性と革新への準備を 要求していますこれは重粘土産業における乾燥技術にも当てはまりますこの分野における革命的なステップは,急速乾燥技術の導入です.
今日の急速な産業開発は 企業に 独自の状況に応じて 柔軟性や速度を最大限に発揮する技術革新を 求めていますこの原則は,レンガ製造産業における乾燥技術にも当てはまります.約100年前には 緑のレンガは ハックと呼ばれる乾燥棚で乾燥していましたが 今日では この自然乾燥プロセスは 完全に時代遅れです季節的な生産のみを許可しました2〜3週間の乾燥サイクルで 乾燥ラックやオープンエア乾燥ヤードは 年に10〜12回しか 入れ替わることができませんこのような乾燥プロセスは 継続的な炉の生産に適応できませんでした.
乾燥技術における最初の開発は,リングキルンまたはジグザグキルンの上に建てられた"大型容量乾燥棚"と呼ばれるもので,乾燥のためにキルン表面からの上昇する熱気を使用した.乾燥サイクルを10日に短縮しました.
今日の室またはトンネルドライヤーは,トンネル炉からの廃棄熱を人工乾燥のために使用する. 乾燥サイクルは,製品タイプと原材料の性質に依存し,1〜3日からなる.この分野におけるもう一つの革命的なステップは 急速乾燥技術の導入でしたこの記事では,高ボイドージュホローブリックの急速乾燥原理のグラフィックイラストレーションを提供し,その投資見通しについて議論します.
速乾燥の起源
1980年代半ばには,工業用触媒を製造するドイツ連邦共和国の工場が開発し始めました.1 の長さについて乾燥品質と乾燥時間に関して,この新開発工場の乾燥機の多くはノボカラムから作られました.緑の体が通流と交流空気にさらされたときのみ 最高の結果が得られました必要な強制乾燥が一定レベルを超えると,他の生産パラメータも役割を果たします.身体が前進するにつれて 熱を運ぶ状態ですガス中の飽和した水蒸気圧が 緑の体よりも大きく高かったため乾燥した体の3分の1は 吸収された凝縮水によって 損傷しました.
マイクロ波または高周波ヒッティングは,空気流を暖めるための理想的な方法である.しかし,実質的に克服できない問題が発生した.
a. In some regions, high‐frequency heating is used only for metal equipment components such as sensors and sensor sleeves; naturally, the drying boards that have carried green bodies cannot be reused. a. ある地域では,センサーやセンサースリーブなどの金属機器部品にのみ高周波ヒートを使用している..
b. 高周波の加熱は,加熱ゾーンに相当な静電を生成する.緑色のボディや緑色のボディとプラスチック製の乾燥板の間の薄い水膜でさえ 板が焼け落ちたり 破損したりします.
したがって,温められる乾燥板による中間予熱の方法 (緑体の凝縮を防ぐために) は実用的に成功しました.ノボカラムの触媒乾燥で得た経験は 穴開いたレンガのための 急速乾燥室の開発のアイデアを刺激しました近年,ノボカラムは大規模な乾燥テストを行い, 大型のスラブ (50*30*300cm) から伝統的な長さの普通の穴を開けたレンガまで製品を開発しています.コンベクティブドライングが 必要な結果を 完全に達成することが 一貫して発見されています.
基本原理のコンベクティブ・ラピッド・ドライング
The most familiar example of convective drying is blow‐drying hair with a hair dryer. The basic principle is that the drying medium (usually hot air) passes over the item to be dried. 基本原理は,乾燥介質 (通常は熱気) が乾燥するアイテムを通り過ぎると,乾燥するアイテムが乾燥する.蒸発して水分を除去する蒸発が熱を必要とするため,乾燥媒体は徐々に冷却され,プロセス中により多くの水を吸収します (図1参照).空気が水分を吸収する能力は 温度依存値によって制限されていますこの値を超えると,過剰な自然水分は霧や凝縮物として凝縮され, 乾燥は特に恐れられます.乾燥室の空気の状態は 通常温度 (°C) と相対湿度 (%) で表現されますこの2つのパラメータは基本値です.
| 終わり | エアコン | 例 |
|---|---|---|
| 寒い側 | 飽和した空気 | 摂氏40度 湿度80% |
| ホットサイド | 飽和していない空気 | 摂氏90°C 湿度3% |
流動状態のバランスをとる
急速な乾燥を検討する出発点は,従来の乾燥機で緑色のレンガの乾燥時間が常に最もゆっくり乾燥するレンガによって決定されるということです.これはドライヤーの緑色のレンガの位置と直接関係しています (図参照)例えば,外側のレンガは,内部の扇風機に近いものよりもはるかにゆっくり乾燥します.,乾燥機の内部にあるレンガが取り去られる時でさえ乾燥機内のほとんどのレンガは 延長された乾燥プロセスを必要としなかったにもかかわらず.
したがって,急速乾燥の第一歩は,直接気流の全横断横断で空気流の条件をバランスすることです.乾燥器の位置とは関係ありません.乾燥中に同じでなければならない.
空気速度の上昇
適した気候条件が存在する限り,空気速は乾燥率に非常に特定の影響を及ぼします.低速度は均質な流量を作り出す 比較的均質な流量の例は静か流れる大きな川です雪が溶けるときに渓谷を駆け抜ける山の流れです
乾燥における渦巻の意味は,緑の体の表面に静止した空気層があり,境界層と呼ばれるものです.この層は乾燥を阻害し,乾燥過程で薄くなる (図参照).速く動く空気粒子は ゆっくり動くものよりも 簡単に水粒子を吸収します
空気の速度を上げると 乾燥速度は急速に加速し ガス水分量は5%以上増加します観測される主な条件は, 満足のいく結果を達成するために, ガスの一般的な流れ状態が均一である必要があります.つまり,横断の緑色体は空気の流れに晒され,気速は同じでなければならない.この実験は1年以上かかりました.
交差流と通過流の比率
熱隔熱に関する新しい規制により 穴の内壁が薄くなっています薄い穴の壁には利点がある壁の厚さもわずかに違いがあるため 乾燥に問題はありません (図4参照)湿度差が非常に小さい場合裂け目が乾燥するリスクは 非常に低いようです
表面面積がコンベクション乾燥に決定的な役割を果たしているため,これらの高空洞のホロープロダクトは,外部表面面積の約3倍もの大きな内部表面面積を持っています..表面面積が大きいほど 乾燥が容易になります
| 壁の厚さ | 湿度差 | 縮小差 | 乾燥した裂け目のリスク |
|---|---|---|---|
| 薄い壁 | 湿度差が小さい | 低収縮差 | リスクが低い |
| 厚い壁 | 湿度差が大きい | 高収縮差 | リスクが高い |
The ratio of cross‐flow to through‐flow for perforated bricks must satisfy a certain proportion 穴を開けたレンガの横流から横流への比率は一定比例を満たす必要がありますこの割合は,下緑色の体の上面と上部の乾燥板の下面の表面の間の隙間の高さAに依存します.しかし,コンベクトドライヤーとトンネルドライヤーのファンアレンジメントの制限により,適切な流量比は常に達成できない成功する急速乾燥には3つの条件が必要です:全横断の流動条件は同じであるべきです (クロスフローとスルーフローのための同じ空気速度);空気速度は一定値を下回らないそして各ブロックの交差流と通過流の割合は一貫したものでなければなりません
急速乾燥の分野での経験
過去2年間,ノボカラムは 工場で研究を続け, 航空力学モデリングの分野で重要な情報を得ています.理論的な結論が確認されましたこれらの基本原則に基づいて, 粘土の空洞製品の急速乾燥のための大規模な実証プラントが建設され,3つの異なるレンガ工場は 急速乾燥法で装備されました関連する乾燥特性パラメータは,以下の例としてリストされています.
速乾燥と乾燥裂け
乾燥裂けは縮小の直接的な結果であると誤って主張されています.乾燥裂けは緑の体内の微分収縮によって引き起こされます急速な乾燥では,緑の体は空気に均等に暴露され,生成された湿度差が非常に微妙である.この背景を考えると乾燥した裂け目が 乾燥感度が高いことを 示すわけではありません
A comparison of bricks dried by traditional methods with those dried very rapidly confirmed the above conclusion. 同じ品質レベルでは,迅速に乾燥したレンガの品質はより高い.
余分な湿度と乾燥時間
乾燥後の残留湿度は,乾燥サイクル,製品仕様,および原材料によって異なります. 一般的には0.5%から2.5%です.迅速な乾燥で乾燥プロセスを数分延長すると 残留湿度を大幅に減少させることが注意すべきです同じ工場では 伝統的な乾燥時間は 約32~48時間でした 残留湿度 1.0%~2.5%迅速に乾燥した製品と従来の方法で乾燥した製品との間に 燃焼品質の違いはありませんでした.
最適乾燥曲線
原材料に適応した乾燥曲線が 迅速な乾燥のために発見されなければなりませんこの見方では,急乾燥曲線は従来の乾燥曲線の圧縮されたバージョンとして考えられます.急速乾燥とは 単なる"高速乾燥"です
急速乾燥のプロセス
緑の体は蒸気処理された場合, できるだけ短い時間で 乾燥器から乾燥室に移すことが重要です.緑色の体温が高くなるほどつまり,緑の体は既に高温で乾燥し始めます. 乾燥室の段階的な加熱段階なく,貴重な時間を無駄にしないのです.
この比率は,ワークショップ内のレンガの設定の精度に依存しています.しかし,この比率は,作業場内のレンガの設定の精度に依存しています.設定精度が高くなるなら 投資が高くなるだから,特別な実験的な研究が行われ, 合理的に正確な設定パターンがまだ受け入れられるか調べました.試験結果は,従来の設定と卸荷装置の許容量は,全プロセスに受け入れられ, 通過流量への交差流量に悪影響を及ぼさないことを示しました.これは,現在の技術条件下では,従来の設定装置が使用できるということです.
迅速な乾燥の利点
新しいデザインを導入する際には 起業家はすぐに その利点について尋ねます
伝統的なコンベクションドライヤーと比較してコンベクション急速ドライヤーの利点は何ですか?特に時間要求の削減が優先事項です複雑な乾燥曲線を設定することなく,迅速な乾燥テストが行われ,発火されたレンガは良好または非常に良好な品質を得ました.伝統的な方法によって生産されたレンガと比較すると,迅速乾燥のために選択されたレンガは,少なくとも伝統的な方法によって乾燥したものと同じくらい良好でした. 乾燥曲線が利用可能な原材料に適応したかどうかを必ずしも知らずに..
もう一つの非常に重要な利点は 急速乾燥プラントの建設に必要な投資の削減です生産ビルにはかなり少ないスペースを占めていますこれは,同じ出力に対して,生産フロア面積が減り,または代替的に,出力量が増加し,節約効果を達成することを意味します.輸送路線が短縮される必要な輸送機器が簡素化され 資本投資も減ります
伝統的な乾燥室では,熱消費量は 3200~3600 kJ/kg H2O 左右です.電力の消費量は原材料そのものの水除去特性に依存します異なるレンガ工場からの記録によると 電気消費量は 燃焼された材料の1トンあたり 511kWhです
Example of Rapid Drying Production 急速乾燥生産の例
図7は,伝統的な乾燥プロセスが急速乾燥システムに置き換えられた レンガ工場の生産プロセスの図面的なレイアウトです.
同じように,他のレンガ工場では,緑色のレンガは切断され, 乾燥板に置かれ, 乾燥車に移されます.迅速乾燥室を通過する乾燥車は各コンパートメントで一定の時間滞在します つまり各ステージで異なる条件が支配されますドライカーの移動速度は すべてのコンパクトに同じです乾燥車が循環に入ると 乾燥プロセスの半分が完了します比較的湿度が低下する一方,温度が継続的に上昇します.表面的に考えれば,これは20の乾燥ゾーンを持つと考えられます.
ドライカーが急速乾燥室を出た後,次のステップは通常通り進行します.オーブンに載せられるのを待っているトンネル炉の卸荷と包装は 急速な乾燥の影響を受けない
Source of the Article (記事のソース)
This article was written by the author Ralf König, Diploma Engineer (D‐Krumbach), and originally published in the International Brick and Tile Industry (ZI‐China Issue), 1996年−1998年, この記事へのトラックバック一覧です.中国語 複合版著作権はオリジナルの作者とオリジナルの出版社に属しています.
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