Τα υλικά που επεξεργάζονται με εξοπλισμό ξήρανσης είναι αμέτρητα. Εκτός από τις διαφορές στις φυσικοχημικές ιδιότητες των διαφόρων υλικών και των απαιτήσεων προϊόντων, οι θερμοφυσικές ιδιότητες των υλικών κατά τη διαδικασία ξήρανσης και οι απαιτήσεις υλικών για τον εξοπλισμό του συστήματος ξήρανσης κατά τη θέρμανση είναι επίσης βασικά ζητήματα για τους σχεδιαστές. Αυτό το άρθρο προτείνει ορισμένες μεθόδους για την επιλογή υλικού σε εξοπλισμό στεγνώματος για αναφορά σχεδιαστών.
Χαρακτηριστικά του Στεγνωτικού Εξοπλισμού
Μέχρι σήμερα, εκατοντάδες είδη εξοπλισμού ξήρανσης έχουν αναπτυχθεί με επιτυχία, με πάνω από εκατό να χρησιμοποιούνται συνήθως στη βιομηχανική παραγωγή. Υπάρχουν επίσης διάφορες μέθοδοι ταξινόμησης εξοπλισμού ξήρανσης. Με βάση τη μέθοδο μεταφοράς θερμότητας στη διαδικασία ξήρανσης, μπορούν να χωριστούν σε στεγνωτήρια συναγωγής (όπως στεγνωτήρια ροής αέρα, στεγνωτήρια ψεκασμού, περιστροφικά στεγνωτήρια, στεγνωτήρια ρευστοποιημένης κλίνης κ.λπ.), στεγνωτήρια αγωγιμότητας (όπως στεγνωτήρια με ρολό, στεγνωτήρια με ρολό) και στεγνωτήρια ακτινοβολίας (όπως στεγνωτήρια μικροκυμάτων, στεγνωτήρια υπερύθρου). Επιπλέον, υπάρχει εξοπλισμός ξήρανσης που συνδυάζει διάφορες μεθόδους μεταφοράς θερμότητας, όπως στεγνωτήρια με κουπιά.
Η συντριπτική πλειοψηφία των στεγνωτηρίων δεν είναι-τυπικός εξοπλισμός, κυρίως επειδή κάθε στεγνωτήριο επεξεργάζεται διαφορετικά υλικά και πολλές συνθήκες στεγνώματος αλλάζουν ανάλογα με το υλικό, οδηγώντας σε αλλαγές στη δομή και τα υλικά του στεγνωτηρίου. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να καθοριστούν με σαφήνεια οι συγκεκριμένες παράμετροι του προς ξήρανση υλικού, όπως κατάσταση υλικού, τύποι περιεκτικότητας σε υγρασία, απόδοση, χαρακτηριστικά υλικού κατά τη διαδικασία ξήρανσης, παρουσία διαβρωτικής ικανότητας, ευφλεκτότητας και εκρηκτικότητας, παραγωγή στατικού ηλεκτρισμού, ειδικές απαιτήσεις προϊόντος και θερμοευαίσθητη θερμοκρασία υλικού, προκειμένου να προσδιοριστούν οι διάφορες παράμετροι του στεγνωτηρίου. Για αυτόν τον λόγο, πολλά στεγνωτήρια δεν μπορούν να-παραχθούν μαζικά. Επομένως, η διαδικασία σχεδιασμού πρέπει να δίνει προσοχή στην ιδιαιτερότητα του υλικού και στην προσαρμοστικότητά του στις συνθήκες εργασίας.
Η μέθοδος επιλογής για τα υλικά που χρησιμοποιούνται στον εξοπλισμό ξήρανσης είναι-γνωστή. Το υλικό του εξοπλισμού ξήρανσης είναι ένα κρίσιμο στοιχείο στο κόστος της μονάδας στεγνώματος και η λογική επιλογή υλικού είναι ένα σημαντικό μέσο ελέγχου των τιμών του εξοπλισμού. Γενικά, οι ακόλουθες πτυχές πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή υλικών για εξοπλισμό ξήρανσης: Ικανοποίηση των αναγκών του υπό επεξεργασία υλικού. Το κύριο καθήκον του εξοπλισμού ξήρανσης είναι να στεγνώσει ένα δεδομένο υλικό. Επειδή τα στεγνωτήρια χειρίζονται μια μεγάλη ποικιλία υλικών, που καλύπτουν πολλούς τομείς όπως σιτηρά, τρόφιμα, φαρμακευτικά προϊόντα, χημικά, δασικά προϊόντα, χαρτί και μεταλλουργία, ο αριθμός των προϊόντων είναι αμέτρητος. Οι απαιτήσεις για τα υλικά που στεγνώνουν ποικίλλουν πολύ. Για παράδειγμα, τα χημικά αντιδραστήρια, τα φαρμακευτικά προϊόντα, τα ηλεκτρονικά υλικά και τα ηλεκτρικά κεραμικά υλικά δεν πρέπει να αναμιγνύονται με ιόντα σιδήρου κατά τη διαδικασία ξήρανσης. Ως εκ τούτου, τα υλικά από ανθρακούχο χάλυβα θα πρέπει να αποφεύγονται στην επιλογή εξοπλισμού. Επιπλέον, εάν η υγρασία στο υλικό περιέχει οξέα, αλκάλια, άλατα ή οργανικούς διαλύτες, μπορεί να διαβρώσει διάφορα μεταλλικά υλικά. Αυτή η διάβρωση επιδεινώνεται, ειδικά κατά τη θέρμανση. Επομένως, τα κατάλληλα υλικά θα πρέπει να επιλέγονται με βάση τα χαρακτηριστικά της περιεκτικότητας σε υγρασία στο υλικό.
Όσον αφορά την επιλογή υλικού με βάση τον τύπο του στεγνωτηρίου, όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, υπάρχουν διάφοροι τύποι στεγνωτηρίων, ο καθένας με διαφορετική αρχή λειτουργίας. Επομένως, αυτό πρέπει να λαμβάνεται πλήρως υπόψη κατά την επιλογή υλικών. Για παράδειγμα, κατά την ξήρανση του οξειδίου του μαγνησίου σε στεγνωτήριο ροής αέρα, η υψηλή ταχύτητα του υλικού στον σωλήνα ροής αέρα και η σκληρότητα του οξειδίου του μαγνησίου προκαλούν σοβαρή φθορά στις στροφές του σωλήνα ξήρανσης. Επομένως, για αυτήν την περιοχή θα πρέπει να σχεδιαστεί μια-ανθεκτική δομή ή ένα υλικό ανθεκτικό στη φθορά-. Επιπλέον, ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει σημαντικά χαμηλότερη θερμική αγωγιμότητα από τον ανθρακούχο χάλυβα. Επομένως, σε εξοπλισμό ξήρανσης όπου η αγωγιμότητα είναι η κύρια μέθοδος μεταφοράς θερμότητας, εάν επιλεγεί ο ανοξείδωτος χάλυβας ως κύριο υλικό, η περιοχή ανταλλαγής θερμότητας θα πρέπει να υπολογιστεί με βάση τη θερμική αγωγιμότητα του ανοξείδωτου χάλυβα. Παραδείγματα μηχανικής καταδεικνύουν ότι όταν επιλέγονται εναλλάκτες θερμότητας ατμού, ο ανοξείδωτος χάλυβας απαιτεί 30% μεγαλύτερη επιφάνεια από τον ανθρακούχο χάλυβα.
Η επιλογή των υλικών για τη διαδικασία ξήρανσης ποικίλλει ανάλογα με το υλικό και τις συνθήκες ξήρανσης. Κάποτε σχεδίασα ένα στεγνωτήριο υψηλής{1} θερμοκρασίας που στεγνώνει ταυτόχρονα ανόργανα άλατα και ξεκινά μια αντίδραση πολυμερισμού. Η απαιτούμενη θερμοκρασία αέρα ξήρανσης ήταν πάνω από 800 μοίρες , γεγονός που καθιστούσε αναγκαία τη χρήση ακριβού ανοξείδωτου χάλυβα ανθεκτικού σε υψηλές{4} θερμοκρασίες. Ωστόσο, λαμβάνοντας υπόψη ότι δεν βρίσκονται όλοι οι θάλαμοι στεγνώματος στη ζώνη υψηλών-θερμοκρασιών, οι υπολογισμοί έδειξαν ότι υλικά ανθεκτικά σε υψηλές-θερμοκρασίες χρησιμοποιήθηκαν μόνο στην περιοχή υψηλής-θερμοκρασίας. Λειτουργεί κανονικά εδώ και ένα χρόνο.
Επιλογή υλικού με βάση το περιβάλλον εγκατάστασης του εξοπλισμού: Σε πολλές περιπτώσεις, ακόμη και αν πληρούνται οι παραπάνω προϋποθέσεις, πρέπει να λαμβάνονται υπόψη οι απαιτήσεις του περιβάλλοντος εγκατάστασης του εξοπλισμού στα υλικά. Εάν ο εξοπλισμός είναι εγκατεστημένος σε χημικό εργοστάσιο, η διαβρωτική ικανότητα του περιβάλλοντος στον εξοπλισμό, το σύστημα ελέγχου και το ηλεκτρικό σύστημα πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά για να αναπτυχθεί μια λογική λύση σχεδιασμού.
Μέθοδοι αντιδιαβρωτικής προστασίας για εξοπλισμό ξήρανσης: Ο περισσότερος εξοπλισμός στεγνώματος αποτελείται από συγκολλημένα μέρη, πλάκες και κυλίνδρους. Η επεξεργασία αντιδιαβρωτικής προστασίας είναι απαραίτητη για στεγνωτήρια διαφορετικών εφαρμογών. Ακολουθούν ορισμένες εμπειρίες σχετικά με την προστασία από τη διάβρωση υλικών και τις μεθόδους κατασκευής.
Διαδικασία φωσφοροποίησης-παθητικοποίησης: Στην κατασκευή στεγνωτηρίων ρευστοποιημένης κλίνης δόνησης, το 70% των εξαρτημάτων είναι κατασκευασμένα από ανθρακούχο χάλυβα. Ο μεγάλος χρόνος ανάκαμψης μεταξύ των διεργασιών έχει ως αποτέλεσμα να σχηματίζεται μεγάλη ποσότητα σκουριάς στην επιφάνεια, που απαιτεί σημαντική χειρωνακτική εργασία για την αφαίρεση σκουριάς πριν από τη βαφή. Η φωσφορική-παθητικοποίηση, μέσω μιας ηλεκτροχημικής αντίδρασης, επεξεργάζεται τα κατεργαζόμενα τεμάχια από χάλυβα που καλύπτονται από σκουριά-με ένα μόνο βήμα, αποκαλύπτοντας το αρχικό μεταλλικό χρώμα ενώ ταυτόχρονα σχηματίζεται ένα πυκνό αντισκωριακό φιλμ. Αυτό το φιλμ μπορεί να αντέξει την έκθεση σε υγρό αέρα για πάνω από δέκα ημέρες χωρίς να σκουριάσει. Η λειτουργία του είναι απλή, βελτιώνει το εργασιακό περιβάλλον, μειώνει την ένταση εργασίας και εξοικονομεί ανθρώπινο δυναμικό και πόρους. Το διάλυμα παθητικοποίησης{10}}φωσφοροποίησης περιέχει γαλακτωματοποιητές, μολυβδαινικά, διαλυτά φωσφορικά άλατα και διάφορα οξέα. Αυτή η μέθοδος δεν ισχύει μόνο για τους προαναφερθέντες τύπους μηχανών αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για αντιδιαβρωτική προστασία άλλων παρόμοιων κατασκευών ή πλαισίων.
Η εφαρμογή ηλεκτροστατικής επικάλυψης πούδρας στην κατασκευή εξοπλισμού ξήρανσης: Τα παραδοσιακά χρώματα είναι υγρά που περιέχουν μεγάλες ποσότητες εστέρων, κετόνων και υδρογονανθράκων, που προκαλούν πολυάριθμα προβλήματα στην παραγωγή, αποθήκευση, μεταφορά και κατασκευή. Είναι εύφλεκτα, εκρηκτικά και πολύ επικίνδυνα. Λόγω της τοξικότητάς τους, εξατμίζονται στην ατμόσφαιρα, μολύνοντας σοβαρά το περιβάλλον. Ως εκ τούτου, οι εγχώριοι και διεθνείς κατασκευαστές επιστρώσεων είναι αφοσιωμένοι στην ανάπτυξη νέων τύπων επιστρώσεων που χρησιμοποιούν λιγότερη ή καθόλου λύση. Ένας τέτοιος νέος τύπος επίστρωσης είναι η επίστρωση πούδρας.
Το επάνω κάλυμμα ενός δονούμενου στεγνωτηρίου ρευστοποιημένης κλίνης είναι κυρίως κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα ψυχρής{{0} έλασης, με αποτέλεσμα υψηλό κόστος. Ο λόγος για τη χρήση ανοξείδωτου χάλυβα αντί για συνηθισμένο ανθρακούχο χάλυβα είναι ότι ο εξοπλισμός θα έρθει σε επαφή με διάφορα διαβρωτικά υλικά και αέρια κατά τη λειτουργία και ο ανοξείδωτος χάλυβας έχει εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση. Επομένως, χρησιμοποιείται-ανοξείδωτος χάλυβας ψυχρής έλασης.
Ο ηλεκτροστατικός ψεκασμός επιστρώσεων σκόνης πολυεστερικής ρητίνης σε συνηθισμένο ανθρακούχο χάλυβα επιτυγχάνει αντοχή στη διάβρωση συγκρίσιμη με τον ανοξείδωτο χάλυβα. Επειδή αυτός ο τύπος επίστρωσης πούδρας είναι σκληρός, ανθεκτικός και έχει καλές διακοσμητικές ιδιότητες, καθώς και εξαιρετική αντοχή στις καιρικές συνθήκες εξωτερικού χώρου και αντοχή στη θερμότητα, μαζί με εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στην κιμωλία, γυαλάδα και απόδοση χρώματος, ο ηλεκτροστατικός ψεκασμός σκόνης είναι απόλυτα κατάλληλος για την αντιδιαβρωτική προστασία των κελυφών στεγνωτηρίου.
Συζήτηση για τη συγκόλληση ωστενιτικού νικελίου-Ανοξείδωτο χάλυβα χρωμίου Πολλά εξαρτήματα του εξοπλισμού ξήρανσης είναι συγκολλημένες μεταλλικές κατασκευές, με τα περισσότερα φύλλα να είναι 1Cr18Ni9Ti (τύπου 18-8). Συχνά εμφανίζονται προβλήματα διάβρωσης και θραύσης κατά τη διαδικασία συγκόλλησης. Αυτό επηρεάζει σοβαρά τη διάρκεια ζωής και την απόδοση του προϊόντος. Η διαφορά μεταξύ του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα και του συνηθισμένου ανθρακούχου χάλυβα έγκειται στην κακή θερμική αγωγιμότητα, τον μεγάλο συντελεστή θερμικής διαστολής κατά τη θέρμανση και την υψηλή ηλεκτρική αντίσταση. Λόγω αυτών των χαρακτηριστικών, απαιτούνται ειδικές διαδικασίες συγκόλλησης για τον ωστενιτικό χάλυβα. Η διακοκκώδης διάβρωση είναι ένα από τα κύρια προβλήματα του χάλυβα υψηλής κραματοποίησης. Ενώ αυτός ο ίδιος ο χάλυβας έχει υψηλή αντοχή στη διάβρωση, η διαδικασία συγκόλλησης μειώνει αυτήν την αντίσταση. Οι μορφές διάβρωσης κατά τη συγκόλληση ωστενιτικού χάλυβα περιλαμβάνουν: συνολική, τοπική και διακοκκώδη διάβρωση. Εγχώριο εργοστάσιο εισήγαγε εξοπλισμό ξήρανσης από το εξωτερικό. Οι ακατάλληλες μέθοδοι συγκόλλησης κατέστρεψαν τη μικροδομή του πλαισίου από ανοξείδωτο χάλυβα του φίλτρου σακούλας, προκαλώντας διακοκκώδη διάβρωση. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ξήρανσης, το υλικό περιείχε όξινα συστατικά, με αποτέλεσμα το γρήγορο σπάσιμο του χαλύβδινου πλαισίου.
Συμπέρασμα Καθώς η τεχνολογία ξήρανσης έχει εξελιχθεί στην τρέχουσα κατάστασή της, ως τεχνολογία μηχανικής, η επιτυχία της εξαρτάται όχι μόνο από το επίπεδο της θεωρίας ξήρανσης αλλά και από τη δομή του εξοπλισμού, την επιλογή υλικού και τις μεθόδους κατασκευής. Λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες, η ανάπτυξη ενός λογικού σχεδίου παραγωγής έχει σημαντική οικονομική σημασία.