Контроль работы сушилок и меры по устранению брака в процессе сушки
Сушильщик в процессе работы должен контролировать параметры теплоносителя, а также измерять давление газовой среды. К таким параметрам относятся температура, количество, скорость и относительная влажность. Температуру теплоносителя определяют прямыми или угловыми ртутными термометрами. Температуру контролируют в подводящем канале на входе в сушильную камеру для керамического кирпича М-100 и на выходе из нее.
Количество или расход теплоносителя чаще всего определяют путем измерения его скорости в каналах, имеющих заранее определенную площадь поперечного сечения. Скорость газов определяют при помощи анемометров, представляющих собой крыльчатку, приводимую в движение потоком газов, скорость которых нужно измерить.
Вращательное движение крыльчатки через ось и систему зубчаток передается стрелкам циферблата, градуировка которого показывает путь воздуха в метрах. Отмечая по секундомеру длительность наблюдения, делят показание анемометра на показание секундомера и получают скорость газов.
Наиболее часто применяют чашечный анемометр (рис. 72), который состоит из вертушки 1, оси 2, счетного механизма 3, арретира 4, колечков 5, конусного шурупа 6. Анемометр устанавливают в измеряемую среду, затем арретиром 4 включают счетный механизм 3 и одновременно фиксируют секундомером начало замера. Через
Результат замера (скорость среды в м/сек) получают как частное от деления пути, пройденного лопастями (в м), на время замера (в сек). Путь, пройденный лопастью, определяют по положению стрелок на циферблате после замера. Затем вводят поправку, указываемую в паспорте прибора.
Относительную влажность ф, или степень насыщения, теплоносителя определяют обычно психрометром (рис. 73). Он состоит из двух одинаковых термометров 1 и 2, смонтированных на деревянной панели. На одном из термометров нижняя шарообразная часть со спиртом или ртутью обернута марлей 4, конец которой опущен в сосуд с водой 3.
«По марле вода поднимается к шарику термометра и, испаряясь, создает вокруг него насыщенную влажную среду. Такой термометр, показывающий температуру в среде с полным влажным насыщением, называют „мокрым“ термометром 1. Второй термометр 2 не смачивают; он показывает температуру контролируемой среды при данном насыщении и называется „сухим“. Оба термометра, помещенные в одну и ту же газовую среду, показывают различную температуру: у „мокрого“ термометра показываемая температура будет всегда ниже, чем у „сухого“.
Разница между показаниями „сухого“ и „мокрого“ термометров называется психрометрической разностью. По этой разнице температур, пользуясь психрометрическими таблицами, устанавливают относительную влажность среды.
Чем больше разница температур, показываемых „сухим“ и „мокрым“ термометрами, тем суше среда, т. е. тем меньше ее относительная влажность.
При полном насыщении газов влагой температура, показываемая обоими термометрами, становится одинаковой. Это состояние соответствует максимально возможному количеству водяных паров, содержащихся в газе при данной температуре, и газ называется насыщенным, а относительная влажность его равна 100%.
По температуре и относительной влажности газа определяют его теплосодержание и влагосодержание, а также парциальное давление содержащихся в нем паров воды. Теплосодержание газа и других материалов — это количество тепла, затраченное на нагрев его от 0° до заданной температуры. При сушке керамических материалов важно знать теплосодержание газов, являющихся теплоносителями.
Способность удалять влагу с поверхности пустотелого кирпича М-150 теплоносителем зависит от его влагосодержания. Влагосодержание газа характеризуется весом водяного пара (в граммах), содержащегося в 1 кг сухого газа (г/кг). При одном и том же влагосодержании газа относительная влажность газа снижается при повышении температуры и увеличивается при охлаждении.
При температуре 120» влагосодержание 1 кг сухого газа составляет 33 г, что соответствует относительной влажности 5%. Например, охлажденный до 35° газ будет содержать те же 33 г влаги, а относительная влажность его составит 90%. При такой температуре и относительной влажности сушка происходить не будет, так как во время дальнейшего охлаждения теплоносителя за счет отдачи тепла высушиваемым изделиям он не будет поглощать испаряемую влагу, а наоборот, будет выделять (конденсировать) влагу, содержащуюся в нем.
Как известно, влажный газ представляет собой смесь сухого газа и водяного пара. Общее давление их равно барометрическому (атмосферному). Давление водяного пара в общей смеси, т. е. его парциальное давление, всегда ниже барометрического давления, так как водяные пары представляют собой часть смеси. Однако это справедливо лишь только при температуре выше 100°, при которой давление водяных паров в воздухе остается постоянным и равно атмосферному. Величину парциального давления определяют с учетом относительной влажности газа.
Если известна температура и относительная влажность газа, то парциальное давление водяного пара Р в нем будет равно парциальному давлению Рн насыщенного пара при этой температуре (табл. 5), умноженному на относительную влажность (в %) и разделенному на 100.
По разности величин парциального давления водяного пара во влажном газе и па поверхности высушиваемого изделия определяют интенсивность испарения влаги с поверхности.
Измерение давления в газовой среде (в камерах и каналах) производят обычно жидкостными стеклянными V-об-разными манометрами или тягомерами Креля, позволяющими определить разность давлений наружного воздуха и контролируемой среды.
U-образный манометр (рис. 74) представляет собой изогнутую стеклянную трубку 1 постоянного сечения, укрепленную на доске 2, снабженной шкалой 3, располагаемой между коленами трубки. Один конец 4 трубки открытый, а другой конец 5 соединяется резиновым шлангом с металлической трубкой, погружаемой в измеряемое пространство (сушилку, канал и пр.).
Манометр наполнен жидкостью до нулевой отметки шкалы. Разность уровней жидкости в коленах трубки определяется путем суммирования делений вверх и вниз от нуля шкалы до менисков жидкости. При наличии воды или спирта отсчет ведется по нижней точке мениска.
Тягомер Креля (рис. 75) состоит из небольшого стеклянного резервуара /, наполненного жидкостью и переходящего внизу в стеклянную трубку малого диаметра 5, расположенную под некоторым углом к горизонтали. С атмосферой соединяется открытая часть 2 резервуара, а с измеряемой средой — трубка малого диаметра. Тягомер снабжен подвижной градуированной шкалой 4 и уровнем 3 для того, чтобы прибор перед отсчетом был установлен в строго горизонтальное положение.
До включения прибора уровень жидкости в наклонной трубке должен соответствовать показанию 0 на шкале. При соединении конца наклонной трубки через резиновую трубку с контролируемой средой уровень жидкости в ней изменится. Показание шкалы от нуля до вновь установившегося уровня жидкости будет определять разницу давлений наружного воздуха и среды в миллиметрах высоты столба жидкости, заполнившей резервуар тягомера.
Все производимые измерения температуры, относительной влажности, количества теплоносителя, давления в камерах и каналах следует записывать в журнале и в дальнейшем использовать для корректировки параметров теплоносителя, а также контроля высушенных изделий, выявления и устранения причин брака при производстве кирпича.
Если на сырце обнаружены мелкие трещины в виде так называемых посечек, то это указывает на то, что сырец имеет низкую температуру, либо теплоноситель — слишком высокую влажность, влага теплоносителя конденсируется на сырце, загружаемом в сушилку.
Если часть кирпича, выступающая за пределы рамок, отваливается в первый период сушки, то причиной этого является значительное превышение влажности сформованного сырца по сравнению с оптимальной. Такой сырец прилипает к пальцам и легко размазывается.
При разрушении сырца в процессе сушки требуется, чтобы нагревание сырца в первый период сушки сопровождалось испарением из него влаги. Для этого необходимо увеличить количество теплоносителя, поступающего в сушилку.
Если выгружаемый из сушильных камер сырец обладает хрупкостью и при незначительном ударе рассыпается на куски, то это указывает на то, что сушка происходит излишне быстро, количество влаги, поступающей изнутри к поверхности, меньше количества испаряемой с поверхности сырца.
При массовом появлении таких изделий в какой-либо камере или туннеле следует уменьшить количество поступающего в нее теплоносителя, а при появлении этого вида брака во всей сушилке требуется увеличить влагосодержание теплоносителя или снизить его температуру при том же объеме.
Наличие глубоких трещин без посечек на поверхности сырца и сухой твердой корки на углах, боковых гранях и части поверхностей сырца при более высокой влажности внутри сырца является следствием различной степени испарения влаги на участках сырца. Чтобы устранить этот недостаток, необходимо правильно подобрать отощитель, благодаря чему увеличивается влагопроводность массы сырца и он получается без трещин.
Когда при выгрузке из туннельных сушилок обнаруживаются трещины преимущественно в верхних рядах вагонеток, то следует максимально уменьшить зазор между верхними рядами сырца и потолком туннелей, сблизить сырец в верхних рядах или увеличить расстояние между ними в нижних рядах. Если выполнить это невозможно (например, при укладке сырца автоматами), необходимо увеличить скорость теплоносителя, снизить температуру и увеличить его объем.
Сушилыцик обязан знать о всех изменениях в составе шихты и параметрах формования изделий (влажности бруса, температуре его, степени вакуумирования) с тем, чтобы наблюдать их влияние на качество высушиваемых изделий и своевременно информировать об этом начальника цеха.