Список тематических статей

Сушилка бункерная

Понятие и общие сведения

Бункерной сушилкой или бункер-сушилкой называется установка, размещаемая, как правило, над загрузочным отверстием оборудования, которая предназначена для подсушки полимерного сырья. Такая подсушка применяется обычно для полимеров невысокой гигроскопичности с целью снизить количество проблем с возможной влажностью сырья при переработке и повышения качества готовой продукции из пластмасс.

Полимерные материалы, имеющие низкий показатель гигроскопичности, не требуют сушки. В частности, это относится к наиболее распространенным полиолефинам – полиэтилену и полипропилену. Однако, по тем или иным причинам, например при неправильном хранении на складах продавцов сырья, в материале все-таки может содержаться влага в достаточно больших количествах. В этих случаях полимер непродолжительное время нужно подсушить и подогреть прямо перед загрузкой в материальный цилиндр оборудования с целью роста производительности процессов переработки, например литья под давлением или экструзии. Именно для этого в современной индустрии переработки пластмасс и применяют бункерные сушилки.

Конструкция и принцип работы бункерных сушилок

Стандартная конструкция современной сушилки бункерного типа представлена на рис. 1. Через полимерный материал, находящийся в бункере, проходит горячий воздух по направлению снизу вверх. Относительно сухой воздух понижает влажность пластмассы и выходит из зоны сушки, смешиваясь с окружающим воздухом.

Рис. 1. Схема сушилки бункерной.

1 — внешняя крышка для предотвращения загрязнения и дополнительного увлажнения материала;

2 — замки внешней крышки;

3 — основной бункер сушилки;

4 — разделитель потоков осушающего воздуха;

5 — нижний конус;

6 — задвижка для возможного перекрытия потока материала в полость оборудования;

7 — крепежный фланец сушилки;

8 —выпускной воздушный канал;

9 — петли крепления крышки;

10 — вентилятор для нагнетания воздуха;

11 — электронагреватель;

12 — смотровые щели;

13 — шкаф управления сушилкой;

14 — контур нагрева воздуха;

15 — крепежные элементы в виде кольцевых крюков;

16 —датчиктемпературы;

17 — нижнее смотровое окно;

18 — петли крепления бункера;

19 — задвижка потока материала;

20 — канал для разгрузки материала в сушилку.

В наиболее продвинутых сушилках для полимеров, используемых для материалов, требующих наилучшей сушки, например для полиэтилентерефталата (PET, ПЭТФ), воздух циркулирует в системе, а сушилка снабжается блоком влагопоглощения. Этот блок позволяет радикально снижать влажность воздуха при помощи специальных адсорберов и направлять его в область сушки для наиболее эффективного осушения.

Забор прошедшего сушку материала происходит из нижней зоны бункера. При этом параллельно в верхнюю зону бункера при помощи вакуум загрузчика поступает не высушенное сырье. Это приводит к противотоку нагретого воздуха и влажного полимера, движущегося сверху вниз, что положительно сказывается на качестве осушения.

Отметим, что при всех достоинствах описанной выше сушки горячим воздухом, а речь прежде всего идет о сравнительной простоте и дешевизне используемого оборудования, этот процесс является самым неэффективным среди используемых. Выходящий из сушилки нагретый воздух повторно не используется, важно, что он поступает в то же самое помещение, откуда идет забор воздуха на сушку, таким образом увеличивая влажность исходного воздуха. Кроме того, выходящий воздух довольно горячий, что расходует дополнительную электроэнергию и делает температуру в цехе выше, чего как правило не требуется. Всё эти факторы приводят к достаточно высоким затратам на процесс сушки. Несмотря на сказанное и тот факт, что сушилки горячим воздухом годятся лишь для сушки материалов с довольно низкими требованиями к уровню сушки, эти сушилки для полимеров – самые популярные.

Более технически продвинутой и эффективной является сушилка, работающая на не только горячем, но и сжатом воздухе. Суть процесса заключается в том, что чем сильнее сжат воздух, тем он может содержать меньшее количество воды. Таким образом, сжатый воздух по определению является относительно более сухим без особой дополнительной подготовки типа осушения. Процесс сушки полимерного материала заключается в поглощении влаги расширяющимся горячим воздухом. При увеличении газа в объеме влага из полимерного сырья частично, но в большем объеме, чем при технологии сушки горячим воздухом, переходит в бывший сжатым воздух. При этом выходящий из сушилки увлажненный воздух обычно также выбрасывается в цех безо всякой очистки и осушения. В определенных моделях бункер-сушилок горячим сжатым воздухом предусмотрена зонная его подача вкупе с подогревом полимера. Это позволяет в некоторой степени экономить энергоресурсы.

Горячий сжатый воздух и вообще сжатый воздух поглощает воду из полимерного материала более эффективно, чем воздух при атмосферном давлении. Этот факт в последние годы стали использовать ведущие производители периферийного оборудования и, в частности, сушилок, предлагая свежие решения по сушке полимерного сырья. В частности, интересны разработки сушилок с рабочим агентом в виде резко охлажденного сжатого воздуха, который также успешно показывает себя вместо горячего аналога.

Несколько отошли в тень ввиду своей дороговизны и технической сложности вакуумные бункерные сушильные системы. Они предназначены для максимально глубокого удаления воды из пластиков. Суть работы такой сушилки для полимеров исходит из того физического факта, что при низком давлении, например 0,4 бар температура кипения воды снижается до примерно 45 градусов С. Это позволяет сушить полимеры при низких температурах процесса, что особенно важно для материалов, обладающих невысокой термической стабильностью.

Применение

Бункерные сушилки для полимеров хороши для избавления от поверхностной влаги, находящейся на пластмассовых гранулах. Эти устройства обладают рядом существенных достоинств:

- невысокая цена,

- широкий диапазон производителей по всему миру,

- долговечность,

- простота эксплуатации и обслуживания.

Рис.2. Современная трехстанционная бункер-сушилка.

Подавляющее большинство бункерных сушилок используется для литья пластмасс под давлением. Гораздо меньшее количество применяется для различных видов выдувного формования, и других методов переработки пластмасс. Для экструзии, ввиду ее высокой производительности применяются сушилки для полимеров с большим объемом бункера.