Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,969

Низкотемпературная сушка материалов

Барко А.В. Беззаботов Ю.С.
Изделия или материалы приходится сушить в зависимости от их назначения для разных целей. Твердое топливо, например, подсушивают для повышения теплоты сгорания, улучшения процесса горения, древесину - для увеличения прочности, предохранения от гниения и плесени, различные другие изделия - для облегчения обработки, увеличения долговечности, предотвращения сжатия, искривления и растрескивания, уменьшения веса при транспортировке, изменения физических свойств (например, уменьшения теплопроводности). Перечень материалов, подвергающихся в процессе их обработки также и сушке, чрезвычайно велик.

Сушка как способ удаления влаги является более универсальным, чем, например, механическое обезвоживание или поглощение химическими реагентами.

Сушку материалов можно производить естественным или искусственными путями.

Недостатками естественной сушки по сравнению с искусственной является большая продолжительность, зависимость ее от времени года и состояния наружного воздуха, необходимость большой территории для размещения материала. Кроме того, несмотря на кажущуюся простоту и дешевизну, естественная сушка в производственных масштабах является достаточно дорогой. Например, естественная сушка лесоматериалов на биржах иногда незначительно отличается по стоимости от искусственной сушки таких же материалов в сушилке.

Рассмотрим основные виды сушки непищевых продуктов с энергетической точки зрения.

Сушка материалов продуктами сгорания (дымовыми и топочными газами) имеет в настоящее время наибольшее распространение. Данный вид сушки применим к материалам, допускающим высокие температуры.

Вакуумная сушка сочетает действие вакуума и тепловых излучателей, обеспечивает высокое качество продукции при высоких энергозатратах на сушку.

Экстрагирование влаги из осушаемого материала под воздействием звука с подходящими характеристиками составляет суть акустической сушки. В отличие от традиционного термического способа акустическая сушка протекает без повышения температуры осушаемого материала и с меньшими энергозатратами. Первое обстоятельство является принципиальным для ряда материалов - древесина, бумага, продукция химической и других отраслей промышленности.

Сушка токами высокой частоты (ТВЧ) основана на воздействии высушиваемого материала быстроизменяющимся электрическим полем. Стоимость энергии на испарение 1 кг воды из кожевенного полуфабриката почти в четыре раза выше, чем при вакуумной сушке.

На кафедре ХКМУ Кубанского государственного технологического университета разработана технология низкотемпературной сушки материалов.

Низкотемпературная сушка обладает рядом достоинств, позволяющих применять ее для высушивания пищевых продуктов. Невысокая температура сушильного агента (до 800С) устраняет недостатки высокотемпературной сушки - снижения качества готового продукта изза денатурации белков, окисления жиров, карамелизации сахаров, полной утраты требуемых свойств (жизнестойкость злаковых и семян подсолнечника). Применение теплового насоса в схеме низкотемпературной сушки позволяет проводить "мягкие" режимы сушки и отнести данный вид сушки к экономичным.

Температура сушильного агента низкотемпературной сушки может являться приемлемой в процессе высушивания непищевых материалов. При производстве пенополистирола, сушка вспененных гранул в воздушном потоке, нагретом до температуры 35-400С, придает процессу сушки необходимую динамику и позволяет организовать непрерывную подачу материала на участок вылеживания.

Сушка песка является одним из важнейших этапов приготовления сухих строительных смесей, в значительной мере определяющей качество и стоимость выпускаемого продукта. Традиционно песок сушат сушильным агентом, образующимся при сгорании различных видов топлива. Недостатком такого способа является сложность конструкции, увеличивающей капитальные затраты. Сушилки, работающие на топливе, способном образовывать золу, включают в себя камеру сгорания. Для охлаждения песка до приемлемой температуры - 500С необходим холодильник. При низкотемпературной сушке необходимость в этих элементах отпадает.

Для достижения объемов производства древесины применяется искусственная сушка. В результате чрезмерного нагрева древесина коробится, в то же время применение термообработки приводит к гибели различных микроорганизмов, грибов (например, гриб, являющийся причиной посинения сосны, погибает при 390С). Нежелательное действие оказывает высокая температура сушильного агента и на другие виды высушиваемых материалов - медбиопрепараты, бумага и др.

Ввиду применения в технике сушки материалов тех же способов сушки, что и для пищевых продуктов, предложенная схема низкотемпературной сушки материалов на базе теплового насоса будет обладать невысокими энергозатратами.


Библиографическая ссылка

Барко А.В., Беззаботов Ю.С. Низкотемпературная сушка материалов // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 7. – С. 90-91;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=23029 (дата обращения: 22.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252