ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вакуумная сублимационная аппаратура из "Машиностроение энциклопедия Раздел IV Расчет и конструирование машин ТомIV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств" Вакуумные сублиматоры. В сублиматоре или сублимационной камере происходит основной процесс - переход вещества из твердого состояния в газообразное. Производительность сублиматора определяется количеством теплоты, которое подводится к материалу в процессе. При вакуумной сублимации применяют в основном три метода энергоподвода кондуктивный, радиационный и СВЧ. [c.553] К сублиматорам с кондуктивным энергоподводом относятся сублиматоры, в которых необходимая для сублимации теплота передается к влажному материалу через непроницаемую перегородку. Наиболее распространенные аппараты этой группы - сублимационные шкафы полочного типа. Кроме того, используются конструкции, подобные применяемым при обычной атмосферной сушке ленточные, вальцеленточные, барабанные, гребковые, вибрационно-гравитационные и другие типы сублиматоров. [c.553] Существенная интенсификация процесса (в три раза и более) достигаегся при перемешивании продукта. Такой процесс реализуется с помощью вибрации или перемешивающих устройств различного типа, например, гребков. Эф кт усиливается, если перемешивание материала сопровождается периодическим прижатием материал к теплоподводящей поверхности [12]. [c.553] В случае сублимации неподвижного или перемешиваемого слоя сыпучего материала, не имеющего каркаса (например, при сублимационной очистке вещества), расчет ведут по зависимостям, приведенным в [12]. [c.554] В сублиматорах с радиационным энергоподводом часто отдают предпочтение теплоподводящим системам, выполненным в вцде набора плоских горизонтальных полых плит, внутри которых непрерывно циркулирует жидкий теплоноситель. Температура теплоносителя колеблется в основном в пределах 50... 170 °С, в некоторых специальных случаях она может достигать 350 С. Такой радиационный теплоподвод называют низкотемпературным, а излучатели - темными . [c.554] В качестве светлых излучателей в настоящее время могут применяться лампы накаливания различных систем с температурой нити накала 2000...3000 °С. Несмотря на очевидные теоретические преимущества светлых излучателей, связанные со способностью энергии проникать на некоторую глубину в толщу материала, они не получили широкого промышленного применения. Это обусловлено трудностями эксплуатации, особенно санитарной обработки оборудования, содержащего большое количество электрических контактов. [c.554] Вакуумные десублиматоры. Наиболее распространенной системой удаления пара, вьшеляющегося в процессе вакуумной сублимации, является конденсация его в твердое агрегатное состояние (десублимация) на теплоотводящей поверхности. Температура теплоотводящей поверхности поддерживается на более низком уровне, чем температура сублимации. В установках сублимационной сушки десублиматоры (конденсаторы-вымораживатели) выполняются в виде набора труб или полых плоских панелей, внутри которых кипит холодильный агент (аммиак, фреон). Влага осаждается в виде льда на охлаждаемых элементах десублиматора. Существуют и другие методы удаления пара с помощью адсорбентов или систем непосредственной эвакуации парогазовой среды эже1сторными вакуумными насосами. Однако опыт работы промышленных установок показывает преимущество десублиматоров. [c.555] Расчет десублиматора периодического действия. При технологическом расчете десублиматора периодического действия определяют два пгфаметра максимальную толщину намороженного десублимата и его протяженность. Первый параметр определяет расстояние между пластинами, а второй - их длину. [c.555] Пример. Определить протяженность слоя де-сублимага и его максимальную толщину для конденсатора панельного типа (рис. 5.4.3, з). [c.555] Исходные данные расход пара М- 5 кг/ч давление в аппарате р = 21 Па, на поверхности пластин поддерживается температура Г =233 К. Продолжительность цикла работы 10 ч. Высота пластин 0,5 м. [c.555] Вт/(м К) - температура на поверхности десублимации, К - температура охлаждающего агента. К р - плотность десублимата, кг/м . [c.556] В приведенном примере расчет произведен для теплоотводящей поверхности в виде пластины. Однако он приемлем и для других случаев. Например, если пар десублимируется на панели, составленной из вертикальных труб, то протяженность участка десублимации следует отсчитывать по соответствущей длине полуокружности каждой из труб. [c.556] Исходные данные расход пара М = 2Ъ кг/ч, внешний диаметр обечайки теплоотводящей поверхности О = 1 м, температура поверхности = 213 К, давление в аппарате р = 13,3 Па, число скребков / = 2, частоты вращения о) = 1 10 ч. [c.556] Протяженность участка десублимации определяется по формулам (5.4.2) и (5.4.3). [c.556] При заданном давлении в аппарате температура десублимации Гдк =233 К используя (5.4.2) и (5.4.3), получим следующие значения протяженности зоны десублимации при частоте вращения I ч X = 0,70 м и при частхуге вращения 10 ч A = 0,22 м. [c.556] Оборудование для замораживания. В совокупности процессов, объединенных понятием сублимация или сублимационные процессы, замораживанию следует отвести особую роль. Этот процесс нужно рассматривать не просто как подготовительную технологическую операцию, в результате проведения которой подвергаемый возгонке компонент исходного материала переходит в твердую фазу, но и как весьма тонкий механизм, который в ряде случаев в решающей степени определяет важнейшие функциональные характеристики конечного продукта. [c.556] В основу классификации оборудования для замораживания разумно положить способ теплоотвода от замораживаемого объекта, Непосредственно определяющий важнейший режимный параметр - скорость замораживания, а также металле- и энергоемкость, производительность и другие основные характеристики оборудования. [c.556] Материал, подвергаемый сублимационной сушке, может замораживаться предварительно вне сублимационной камеры и непосредственно в сублиматоре. В последнем случае замораживание материала может проводится как перед сублимацией, так и в ходе процесса сублимации. Для предварительного замораживания на практике используются конвективные, кондуктивные (барабанные, плиточные и др.), контактные морозильные аппараты [11, 49, 70]. Предварительное замораживание в полочных вакуумных сублиматорах может производиться непосредственно на пли-гах, через которые пропускается хладоноси-тель. В атмосферных сублимационных установках процесс замораживания осуществляется холодным воздухом. [c.556] Вернуться к основной статье