خشک کردن سریع آجر های حفره ای

خشک کردن سریع آجر های حفره ای

(FH) رالف کونیگ، مهندس دیپلم، D-Krumbach

خلاصه

رالف کونیگ: خشک کردن سریع آجر های معمولی
تحول سریع جامعه صنعتی ما از شرکت ها حداکثر انعطاف پذیری و آمادگی برای نوآوری را می خواهد.این امر همچنین برای تکنولوژی خشک کردن در صنعت گلی سنگین نیز صدق می کندیک گام انقلابی در این زمینه معرفی تکنیک خشک کردن سریع است. این مقاله توضیح گرافیکی از اصل خشک کردن سریع برای آجر چک را ارائه می دهد.

توسعه سریع صنعت امروز هر شرکت را ملزم می کند تا نوآوری های تکنولوژیکی را با حداکثر انعطاف پذیری و سرعت، با توجه به وضعیت خود انجام دهد.این اصل همچنین در زمینه تکنولوژی خشک کردن در صنعت ساخت آجر نیز صدق می کند.حدود ۱۰۰ سال پیش، آجرهای سبز هنوز در قفسه های خشک کردن به نام "هاک" (یعنی خشک کردن طبیعی) خشک می شدند. امروزه، این فرآیند خشک کردن طبیعی کاملاً منسوخ شده است.فقط به تولید فصلی اجازه می داد، با چرخه های خشک کردن 2 ⁄ 3 هفته؛ قفسه های خشک کردن، یا قفسه های خشک کردن در فضای باز، فقط می توانند 10 ⁄ 12 بار در سال تغییر کنند.این فرآیند خشک کردن نمی تواند با تولید مداوم کوره سازگار شود..

اولین پیشرفت در تکنولوژی خشک کردن به اصطلاح "خازن خشک کردن ظرفیت بزرگ" بود که بر روی کوره های حلقه ای یا کوره های زیگ زگ ساخته شده بود و از هوای گرم در حال افزایش از سطح کوره برای خشک کردن استفاده می کرد.این چرخه خشک شدن را به 10 روز کاهش داد.

امروزه خشک کن های اتاقی یا تونلی از گرما مصرفی از اجاق های تونلی برای خشک کردن مصنوعی استفاده می کنند. چرخه خشک کردن بسته به نوع محصول و خواص مواد اولیه، از 1 تا 3 روز است.گام انقلابی دیگر در این زمینه معرفی تکنولوژی خشک کردن سریع بوداین مقاله یک مثال گرافیکی از اصل خشک شدن سریع برای آجر های سوراخ شده با حجم بالا ارائه می دهد و چشم انداز سرمایه گذاری آن را مورد بحث قرار می دهد.

منشاء خشک شدن سریع

در اواسط دهه ۱۹۸۰، کارخانه هایی در جمهوری فدرال آلمان که کاتالیزورهای صنعتی را تولید می کردند، شروع به توسعه کردند.طولش حدود 1در آن زمان، بسیاری از خشک کن ها در این کارخانه های تازه توسعه یافته از نوکوکارام آمده بودند.بهترین نتایج تنها زمانی به دست آمده است که اجسام سبز در معرض جریان هوایی و جریان هوایی قرار گرفته اند.اگر خشک کردن اجباری مورد نیاز از سطح خاصی فراتر رود، سایر پارامترهای تولید نیز نقش دارند، مانند سرعت هوا از طریق سوراخ ها و روی سطوح اجسام سبز،و همچنین حالت حمل گرما گاز در حالی که اجسام به جلو حرکت می کنندمشخص شد که در برخی موارد، از آنجا که فشار بخار آب اشباع شده در گاز بسیار بیشتر از فشار بدن سبز است،یک سوم از اجسام خشک در نهایت توسط آب فشرده شده جذب شده آسیب دیده اند..

مایکروویو یا گرمایش فرکانس بالا روش های ایده آل برای گرم کردن جریان هوا هستند. با این حال، مشکلات تقریبا غیرقابل حل مواجه شدند. دو مسئله نمایان در اینجا ذکر شده است:

a. در برخی مناطق، گرمایش فرکانس بالا فقط برای قطعات فلزی تجهیزات مانند سنسورها و غلاف های سنسور استفاده می شود..
ب. گرمایش فرکانس بالا باعث تولید برق ایستاتیک قابل توجهی در منطقه گرمایش می شود.حتی فیلم بسیار نازک آب بر روی بدن سبز یا بین بدن سبز و تخته خشک کردن پلاستیکی می تواند باعث شود که تخته سوختگی یا حتی به دلیل سرعت تخلیه آسیب ببیند.

بنابراین روش پیش گرم کردن میانگین با استفاده از تخته های خشک کن گرم (برای جلوگیری از تهویه روی اجسام سبز) در عمل موفق بود.تجربه ای که در خشک کردن کاتالیزور نوکوکارام به دست آمده بود، ایده ایجاد یک اتاق خشک کردن سریع برای آجر سوراخ شده را الهام بخشید.در سال های اخیر، نوکوکارام آزمایش های گسترده خشک کردن را با محصولات از سلاخ های بزرگ (50 * 30 * 300 سانتی متر) تا آجرهای سوراخ شده معمولی با طول سنتی انجام داده است.به طور مداوم مشخص شده است که خشک کردن کنوکتوی می تواند به طور کامل به نتایج مورد نیاز برسد.

اصول اساسی خشک کردن سریع کنوکتوی

رایج ترین مثال خشک کردن کانوکتویی، خشک کردن مو با دستگاه خشک کننده است. اصل اساسی این است که محیط خشک کننده (معمولا هوا گرم) از روی ماده خشک شده عبور می کند.تبخیر و حذف رطوبتاز آنجا که تبخیر نیاز به گرما دارد، محیط خشک کردن به تدریج خنک می شود و آب بیشتری را در طول فرآیند جذب می کند (شکل 1).توانایی هوا برای جذب رطوبت توسط یک مقدار وابسته به درجه حرارت محدود شده است که به اصطلاح فشار بخار آب اشباع شده است.در صورت تجاوز از این مقدار، رطوبت طبیعی اضافی به شکل مه یا گردهی، که به ویژه در خشک کردن ترسناک است، فشرده می شود.حالت هوا در اتاق خشک کردن معمولاً از نظر دمای (°C) و رطوبت نسبی (٪) بیان می شود.در واقع، هنگامی که از یک نمودار h-x استفاده می شود، این دو پارامتر مقادیر اساسی هستند.

دستیابی به تعادل در حالت جریان

نقطه شروع برای در نظر گرفتن خشک کردن سریع این است که زمان خشک شدن آجر سبز در خشک کن های سنتی همیشه توسط آجرانی که آهسته تر خشک می شوند تعیین می شود.این به طور مستقیم به موقعیت آجر سبز در خشک کن مرتبط است (بنابراین شکلبرای مثال، آجر در خارج بسیار آهسته تر از آنهایی که نزدیک به فن در داخل خشک می شود. بنابراین به عنوان هوا خشک کردن از گذرگاه وسط بیشتر جریان می یابد، سرعت جریان آن به تدریج کاهش می یابد.,حتی اگر بتن های داخل خشک کن را از بین ببرید،سیستم خشک کردن باید کار خود را ادامه دهد تا این که این آجر های به طور نامناسب قرار داده شده نیز خشک شوند حتی اگر اکثر آجر های خشک کن به فرآیند خشک کردن طولانی نیاز نداشته باشند.

بنابراین اولین گام در خشک کردن سریع متعادل کردن شرایط جریان هوا در کل قطعه قطعی گردش مستقیم هوا است.فرآیند خشک کردن هر آجر سبز مستقل از موقعیت آن در خشک کن است iیعنی باید در هر زمان خشک کردن یکسان باشد.

افزایش سرعت هوا

تا زمانی که شرایط آب و هوایی مناسب وجود داشته باشد، سرعت هوا تأثیر بسیار خاصی بر سرعت خشک شدن دارد. افزایش سرعت هوا سرعت خشک شدن را به همین ترتیب تسریع می کند.سرعت های پایین یک جریان لامینری یکنواخت را تولید می کنند. یک مثال از جریان نسبتا یکنواخت در طبیعت یک رودخانه بزرگ آهسته جاری است.افزایش سرعت باعث می شود جریان بیشتر آشفته باشد. یک تشبیه در طبیعت یک رودخانه کوهستانی است که در طول ذوب برف از یک دره عبور می کند.

پیامد آشفتگی در خشک کردن این است که یک لایه هوای ثابت بر روی سطح جسم سبز وجود دارد، به اصطلاح لایه مرزی.این لایه مانع خشک شدن می شود و در طول فرآیند خشک شدن نازک تر می شود (شکل را ببینید)3) ذرات هوا با حرکت سریع ذرات آب را بسیار راحت تر از ذرات هوا با حرکت آهسته جذب می کنند.

پس از افزایش سرعت هوا، سرعت خشک شدن به سرعت افزایش می یابد و رطوبت گاز بیش از 5 درصد افزایش می یابد.شرط اصلی که باید رعایت شود این است که حالت جریان مداوم گاز باید برای دستیابی به نتایج رضایت بخش یکسان باشد.یعنی اجسام سبز در کل تقاطع باید در معرض جریان هوا باشند و سرعت هوا باید یکسان باشد. این کار آسان تر از انجام است و در شرایط آن زمان،این مطالعه ی تجربی بیش از یک سال طول کشید..

نسبت جریان متقابل به جریان عبور

به دلیل مقررات جدید مربوط به عایق حرارتی، حجم خلا بزرگتر شده است. این بدان معنی است که دیواره های داخلی سوراخ ها به طور فزاینده ای نازک می شوند.اين جور ديوارهاي نازک سوراخي مزاياي خودشون رو دارن، و آنها مشکلات کمی در خشک کردن ایجاد می کنند، زیرا به غیر از ضخامت دیواره های مختلف، تنها یک تفاوت کوچک ایجاد می شود ٪ مقدار رطوبت تولید شده متفاوت است (شکل 4 را ببینید).اگر تفاوت در رطوبت بسیار کوچک باشد، تفاوت در انقباض نیز کوچک است و خطر خشک شدن ترک ها بسیار کم به نظر می رسد.

از سوی دیگر، از آنجا که سطح سطح نقش مهمی در خشک کردن کنوکسیو دارد، این محصولات توخالی با حجم بالا دارای یک سطح داخلی بزرگ هستند که تقریباً سه برابر سطح خارجی است..بنابراین، برای محتوای رطوبت داده شده، هرچه سطح بزرگتر باشد، خشک شدن آسان تر است.

نسبت جریان متقابل به جریان عبور برای آجر سوراخ شده باید نسبت خاصی را برآورده کند.این نسبت بستگی به ارتفاع A شکاف بین سطح بالای بدن سبز پایین و سطح پایین صفحه خشک کردن بالا دارد.، و عرض B از فاصله بین دو آجر مجاور (همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است). با این حال، با توجه به محدودیت های تنظیم فن در خشک کن کنوکتوی و خشک کن تونل،نسبت جریان مناسب همیشه نمی تواند به دست آید یا به طور کامل به دست آید.برای خشک کردن سریع موفقیت آمیز، سه شرط لازم است: شرایط جریان در سراسر بخش متقابل باید یکسان باشد (سرعت هوا برای جریان متقابل و جریان جریان)سرعت هوا نباید کمتر از مقدار مشخصی باشد.و نرخ جریان متقابل و جریان عبور برای هر آجر باید سازگار باشد.

تجربه در زمینه خشک کردن سریع

در طول دو سال گذشته، نوکوکارام تحقیقات مستمر را در کارخانه خود انجام داده است و اطلاعات مهمی در زمینه مدل سازی آیرودینامیک به دست آورده است.نتیجه گیری های مبتنی بر نظریه تایید شده است.بر مبنای این اصول اساسی، یک کارخانه نمایشی در مقیاس بزرگ برای خشک کردن سریع محصولات حفره ای خاکستری ساخته شد و سپس،سه کارگاه مختلف با روش خشک کردن سریع مجهز شدندپارامترهای خاصیت خشک کردن مربوطه به عنوان مثال در زیر ذکر شده است.

شکاف های خشک و سریع

اغلب به اشتباه ادعا می شود که ترک های خشک شدن نتیجه مستقیم کوچک شدن هستند. همانطور که در این مقاله به طور خلاصه توضیح داده شده است، ترک های خشک شدن نتیجه مستقیم کوچک شدن نیستند.ترک های خشک شدن ناشی از انقباض تفاوتی در بدن سبز است.در خشک شدن سریع، اجسام سبز باید به طور یکنواخت در معرض هوا قرار گیرند تا تفاوت های رطوبت تولید شده بسیار کوچک باشد.با توجه به اين پيشينه، به راحتی می توان دید که چرا خشک شدن سریع لزوماً ترک های خشک شدن را به حساسیت خشک شدن بالا نسبت نمی دهد.

مقایسه آجرهای خشک شده با روش های سنتی با آن هایی که بسیار سریع خشک می شوند، نتیجه گیری بالا را تایید کرد.

رطوبت باقیمانده و زمان خشک شدن

هدف اولیه ما زمان خشک کردن ≤ 2 ساعت بود. رطوبت باقیمانده پس از خشک کردن بستگی به چرخه خشک کردن، مشخصات محصول و مواد اولیه دارد، به طور کلی بین 0.5٪ تا 2.5٪ است.لازم به ذکر است که گسترش فرآیند خشک کردن با فقط چند دقیقه در خشک کردن سریع می تواند به طور قابل توجهی کاهش رطوبت باقی ماندهدر همان کارخانه، زمان خشک کردن سنتی حدود 32 تا 48 ساعت بود، با محتوای رطوبت باقیمانده 1.0٪ تا 2.5٪.هیچ تفاوت در کیفیت سوخته بین محصولات خشک شده سریع و خشک شده با روش های سنتی وجود نداشت.

منحنی خشک شدن مطلوب

مانند خشک کردن کنوکتوی معمولی، یک منحنی خشک کردن متناسب با مواد اولیه برای خشک کردن سریع باید پیدا شود.منحنی خشک شدن سریع می تواند به عنوان یک نسخه فشرده شده از منحنی خشک شدن سنتی در این دیدگاه تصور شود، خشک کردن سریع فقط خشک کردن "سرعتی" معمولی است.

فرآیند خشک شدن سریع

اگر اجسام سبز با بخار درمان شده باشند، مهم است که آنها را به عنوان خشک کردن عادی از اکسترودر به اتاق خشک کردن در کوتاه ترین زمان ممکن منتقل کنید.هرچه دمای بدن سبز بالاتر باشدهرچه خشک شدن اولیه شدیدتر باشد، یعنی اجسام سبز در دمای بالاتر بدون مرحله گرم شدن تدریجی در اتاق خشک شدن خشک می شوند و از اتلاف زمان ارزشمند جلوگیری می شود.

نسبت جریان متقابل به جریان عبور در هنگام خشک کردن قبلاً تأکید شده است. این نسبت به دقت قرار دادن آجر در کارگاه بستگی دارد.دقت تنظیم بالاتر به معنای سرمایه گذاری بیشتر استبنابراین، یک مطالعه تجربی ویژه انجام شد تا ببیند که آیا یک الگوی تنظیم نسبتا دقیق هنوز هم می تواند پذیرفته شود.نتایج آزمایش نشان داد که تحمل دستگاه های تنظیم و تخلیه معمولی برای کل فرآیند قابل قبول است و هیچ تأثیر منفی بر نسبت جریان متقابل به جریان عبور ندارد.این بدان معنی است که در شرایط تکنولوژیکی فعلی، دستگاه های تنظیم سنتی می توانند استفاده شوند.

مزایای خشک کردن سریع

هر کارآفرینی که یک طرح جدید را معرفی می کند، بلافاصله در مورد مزایای آن سوال می کند و خشک کردن سریع کنوکتوی نیز استثنا نیست.

چه مزایایی از خشک کردن سریع کنوکتوی در مقایسه با خشک کردن کنوکتوی سنتی وجود دارد؟ اساسی ترین و مهم ترین جنبه کیفیت است.به خصوص کاهش زمان مورد نیاز یک اولویت استدر بسیاری از کارخانه های مختلف آجر خاکستری، آزمایش های خشک شدن سریع بدون تنظیم منحنی های خشک شدن پیچیده انجام شد و آجر های سوخته شده کیفیت خوبی یا بسیار خوبی را به دست آوردند.در مقایسه با آجری که با روش های سنتی تولید می شود,آجرهای انتخاب شده برای خشک کردن سریع حداقل به همان خوبی که با روش های سنتی خشک شده بودند حتی بدون نیاز به دانستن اینکه آیا منحنی خشک شدن با مواد اولیه موجود سازگار شده است.

یکی دیگر از مزایای بسیار مهم کاهش سرمایه گذاری مورد نیاز برای ساخت یک دستگاه خشک کردن سریع است.کل اتاق خشک کردن سریع فضای کمتری در ساختمان تولید را اشغال می کنداین بدان معنی است که برای همان تولید، سطح تولید کاهش می یابد، یا در غیر این صورت، تولید افزایش می یابد و به یک اثر صرفه جویی می رسد. علاوه بر این، فرآیند خشک کردن سریع ساده می شود،مسیرهای حمل و نقل کوتاه می شوند، و تجهیزات حمل و نقل لازم ساده می شود که همچنین به کاهش سرمایه گذاری کمک می کند.

در نهایت، باید چند داده فنی ذکر شود: در اتاق های خشک کردن سنتی، مصرف گرما حدود 3200-3600 kJ / kg H2O است.مصرف برق بستگی به ویژگی های حذف آب خود مواد اولیه داردبر اساس سوابق کارخانه های مختلف، مصرف برق 511 کیلو وات ساعت در هر تن از مواد سوخته شده است.

نمونه ای از تولید خشک کردن سریع

شکل 7 یک طرح طرحی از فرآیند تولید در یک کارخونه ای است که در آن فرآیند خشک کردن سنتی با یک سیستم خشک کردن سریع جایگزین شده است.

به طور مشابه، در سایر کارخانه های آجری، آجر سبز برش داده می شود، روی تخته های خشک شده قرار می گیرد، سپس به ماشین های خشک شده منتقل می شود.که سپس از اتاق خشک کردن سریع عبور می کنند.ماشین خشک کردن برای مدت زمان مشخصی در هر بخش باقی می ماند، یعنی در هر مرحله شرایط متفاوتی وجود دارد. سرعت هوا در هر بخش متفاوت است.اما اصل خشک کردن جریان متقاطع و جریان عبور و سرعت سفر ماشین خشک کردن در همه قسمت ها یکسان استهنگامی که ماشین خشک کردن وارد گردش می شود، نیمی از فرآیند خشک کردن به پایان رسیده است.درجه حرارت به طور مداوم افزایش می یابد در حالی که رطوبت نسبی به طور مداوم کاهش می یابد. اتاق خشک کردن سریع که در اینجا توصیف شده است دارای 10 بخش در هر جهت است. اگر کسی به طور سطحی از یک خشک کن تونل سنتی فکر کند، به طور طبیعی این را به عنوان 20 منطقه خشک کردن در نظر می گیرد.

بعد از اینکه ماشین خشک کردن از اتاق خشک کردن سریع خارج می شود، مراحل بعدی به طور معمول ادامه می یابد. آجر های خشک شده از ماشین خشک کردن برداشته می شوند، روی ماشین های فر تونلی قرار می گیرند،منتظرند تا وارد کوره شوندتخلیه و بسته بندی کوره تونل تحت تاثیر خشک شدن سریع قرار نمی گیرد.

منبع مقاله

این مقاله توسط نویسنده Ralf König، Diploma Engineer (D-Krumbach) نوشته شده است و در ابتدا در International Brick and Tile Industry (ZI-China Issue) ، 1996-1998 منتشر شده است.نسخه ترکیبی چینی، Bauverlag GmbH. این فقط برای اهداف آموزشی و مرجع در اینجا منتشر شده است. حق چاپ به نویسنده اصلی و ناشر اصلی تعلق دارد.

اطلاعات تماس:
اگر هر مؤلف یا صاحب حق چاپ روش نقل قول در این وب سایت را نامناسب می داند یا می خواهد محتوا را اصلاح کند یا حذف کند، لطفا با ما تماس بگیرید:
ایمیل: [info@Brictec.com]
تلفن: [029-89183545]
آدرس: [پارک صنعتی ZTE، شماره 10 جاده تانگیان جنوبی، منطقه فناوری بالا شیوان، چین]
ما قول می دهیم که در عرض 24 ساعت پس از دریافت اطلاعیه شما پاسخ دهیم و این موضوع را با توجه به درخواست شما به سرعت حل کنیم.

تعهد به صداقت دانشگاهی:
شرکت ما به شدت به اصول صداقت دانشگاهی پایبند است و به حقوق مالکیت معنوی همه دانشمندان احترام می گذارد.ما از شما عذرخواهي ميکنيم و فوراً اصلاحش ميکنيم.