Dewiswch y dechnoleg sychu gywir

Mae sychu deunydd yn anochel ar gyfer pob prosesydd plastig. Mae hefyd yn hanfodol ar gyfer cynhyrchu cynhyrchion o ansawdd uchel. Mae dewis technoleg sychu addas yn helpu i arbed costau a lleihau'r defnydd o ynni, ac mae asesiad cywir o dechnoleg sychu a chostau yn hanfodol ar gyfer dewis y dechnoleg briodol.

Mae cynyddu cynnwys dŵr yn raddol yn lleihau gludedd cneifio'r deunydd. Yn ystod prosesu, mae newidiadau mewn eiddo llif toddi yn arwain at newidiadau cyfatebol yn ansawdd y cynnyrch ac ystod o baramedrau prosesu. Er enghraifft, gall amseroedd aros rhy hir arwain at gynnwys lleithder gweddilliol isel, cynyddu gludedd, gan arwain at lenwi llwydni anghyflawn a melynu'r deunydd. Ar ben hynny, ni ellir gweld rhai newidiadau eiddo yn uniongyrchol ond dim ond trwy brofion deunydd perthnasol y gellir eu canfod, megis newidiadau mewn priodweddau mecanyddol a chryfder dielectrig.

Wrth ddewis proses sychu, mae nodi priodweddau sychu'r deunydd yn hollbwysig. Gellir categoreiddio defnyddiau fel hygrosgopig neu anhygrosgopig. Mae deunyddiau hygrosgopig yn amsugno lleithder o'r amgylchedd cyfagos, tra nad yw deunyddiau hygrosgopig yn amsugno lleithder. Ar gyfer deunyddiau nad ydynt yn hygrosgopig, mae unrhyw leithder sy'n bresennol yn yr amgylchedd yn aros ar yr wyneb, gan ddod yn "lleithder wyneb", sy'n hawdd ei dynnu. Fodd bynnag, gall gronynnau wedi'u gwneud o ddeunyddiau nad ydynt yn hygrosgopig ddod yn hygrosgopig oherwydd ychwanegion neu lenwyr.

At hynny, gall y cyfrifiad defnydd o ynni ar gyfer proses sychu amrywio yn dibynnu ar gymhlethdod y prosesu a ffactorau eraill, felly mae'r ffigurau a gyflwynir yma ar gyfer cyfeirio yn unig.

Sychu darfudiad

Ar gyfer deunyddiau nad ydynt yn hygrosgopig, gellir defnyddio sychwyr aer poeth. Mae lleithder wedi'i rwymo'n rhydd gan y tensiwn rhyngwynebol rhwng y deunydd a'r dŵr, gan ei gwneud hi'n hawdd ei dynnu. Mae'r peiriannau hyn yn gweithio trwy ddefnyddio ffan i dynnu aer amgylchynol a'i gynhesu i'r tymheredd sydd ei angen ar gyfer sychu'r deunydd penodol. Mae'r aer wedi'i gynhesu yn mynd trwy'r hopiwr sychu ac yn cynhesu'r deunydd trwy ddarfudiad i gael gwared â lleithder.

Mae sychu deunyddiau hygrosgopig yn gyffredinol yn cynnwys tri cham: mae'r cam cyntaf yn anweddu lleithder wyneb y deunydd; mae'r ail gam yn canolbwyntio anweddu ar y tu mewn i'r deunydd, lle mae'r gyfradd sychu yn gostwng yn araf tra bod tymheredd y deunydd yn dechrau codi; yn y cam olaf, mae'r deunydd yn cyrraedd ecwilibriwm hygrosgopig gyda'r nwy sychu. Ar yr adeg hon, mae'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y tu mewn a'r tu allan yn cael ei ddileu. Ar ddiwedd y trydydd cam, os nad yw'r deunydd sych bellach yn rhyddhau lleithder, nid yw hyn yn golygu ei fod yn rhydd o leithder, ond mae'n dangos yn syml bod cydbwysedd wedi'i sefydlu rhwng y gronynnau a'r amgylchedd cyfagos.

Mewn technoleg sychu, mae tymheredd pwynt gwlith yr aer yn baramedr hanfodol. Tymheredd pwynt gwlith yw'r tymheredd y mae'r lleithder cymharol yn cyrraedd 100% wrth gadw cynnwys lleithder yr aer llaith yn gyson. Mae'n cynrychioli'r tymheredd y mae aer yn cyrraedd pwynt cyddwyso. Yn gyffredinol, po isaf yw pwynt gwlith yr aer a ddefnyddir ar gyfer sychu, yr isaf yw'r cynnwys lleithder gweddilliol a'r arafaf yw'r gyfradd sychu.

Ar hyn o bryd, y dull mwyaf cyffredin o gynhyrchu aer sych yw defnyddio generadur nwy sych. Mae'r offer hwn yn canolbwyntio ar sychwr arsugniad sy'n cynnwys dau ridyll moleciwlaidd, lle mae lleithder yn yr aer yn cael ei amsugno. Yn y cyflwr sychu, mae aer yn llifo trwy'r rhidyllau moleciwlaidd, sy'n amsugno lleithder o'r nwy, gan ddarparu nwy wedi'i ddadhumideiddio i'w sychu. Yn y cyflwr adfywio, mae'r rhidyllau moleciwlaidd yn cael eu gwresogi i'w tymheredd adfywio gan aer poeth. Mae'r nwy sy'n llifo trwy'r rhidyllau moleciwlaidd yn casglu'r lleithder a dynnwyd ac yn ei gludo i'r amgylchedd cyfagos. Dull arall ar gyfer cynhyrchu nwy sych yw lleihau pwysau nwy cywasgedig. Mantais y dull hwn yw bod gan y nwy cywasgedig yn y rhwydwaith cyflenwi bwynt gwlith pwysedd isel. Ar ôl i'r pwysau gael ei leihau, mae ei bwynt gwlith yn cyrraedd tua 0 gradd. Os oes angen pwynt gwlith hyd yn oed yn is, gellir defnyddio sychwyr pilen neu arsugniad i leihau'r pwynt gwlith aer ymhellach cyn lleihau'r pwysedd aer cywasgedig.

Mewn sychu aer wedi'i ddadhumideiddio, rhaid cyfrifo'r ynni sydd ei angen i gynhyrchu'r nwy sych ar wahân. Wrth sychu arsugniad, rhaid gwresogi'r rhidyll moleciwlaidd wedi'i adfywio o'i dymheredd cyflwr sych (tua 60 gradd) i'w dymheredd adfywio (tua 200 gradd). Gwneir hyn fel arfer trwy gynhesu'r nwy yn barhaus i'r tymheredd adfywio trwy'r rhidyll moleciwlaidd nes iddo gyrraedd tymheredd penodol wrth adael y rhidyll. Yn ddamcaniaethol, mae'r egni sydd ei angen ar gyfer adfywio yn cynnwys yr egni sydd ei angen i wresogi'r gogr moleciwlaidd a'r dŵr sydd wedi'i arsugnu ynddo, yr egni sydd ei angen i oresgyn adlyniad y gogor moleciwlaidd i'r dŵr, a'r egni sydd ei angen i anweddu'r lleithder a chodi tymheredd yr anwedd dŵr.

Yn gyffredinol, mae'r pwynt gwlith a geir o arsugniad yn gysylltiedig â chynhwysedd cludo tymheredd a lleithder y gogr moleciwlaidd. Yn nodweddiadol, mae pwynt gwlith o 30 gradd neu lai yn caniatáu i'r rhidyll moleciwlaidd gyflawni gallu cludo lleithder o 10%. Y gofyniad ynni damcaniaethol ar gyfer cynhyrchu'r nwy sych, wedi'i gyfrifo o ffynonellau ynni, yw 0.004 kWh/m³. Fodd bynnag, yn ymarferol, rhaid i'r gwerth hwn fod ychydig yn uwch oherwydd nad yw'r cyfrifiadau'n cyfrif am golled ffan neu wres. Mewn cymhariaeth, gellir pennu defnydd ynni penodol gwahanol fathau o eneraduron nwy sychu. Yn gyffredinol, mae'r defnydd o ynni ar gyfer sychu nwy dadleithu rhwng 0.04 kWh / kg a 0.12 kWh / kg, yn dibynnu ar y deunydd a'r cynnwys lleithder cychwynnol. Mewn gweithrediad gwirioneddol, gall gyrraedd 0.25 kWh / kg neu uwch.

Mae'r ynni sydd ei angen i sychu gronynnau yn cynnwys dwy ran: yr egni sydd ei angen i gynhesu'r deunydd o dymheredd yr ystafell i'r tymheredd sychu, a'r egni sydd ei angen i anweddu lleithder. Mae'r cyfaint nwy gofynnol fel arfer yn cael ei bennu yn seiliedig ar dymheredd y nwy sychu sy'n mynd i mewn neu'n gadael y hopiwr sychu. Mae trosglwyddo gwres o aer sych ar dymheredd penodol i'r gronynnau trwy ddarfudiad hefyd yn broses sychu darfudol.

Mewn cynhyrchu gwirioneddol, mae'r defnydd gwirioneddol o ynni weithiau'n llawer uwch na'r gwerth damcaniaethol. Er enghraifft, efallai y bydd y deunydd yn aros yn y hopiwr sychu am gyfnod rhy hir, gan arwain at fwy o nwy yn cael ei fwyta i gwblhau'r broses sychu, neu efallai na fydd cynhwysedd arsugniad y rhidyll moleciwlaidd yn cael ei ddefnyddio'n llawn. Dull ymarferol o leihau'r galw am nwy sychu ac felly costau ynni is yw defnyddio hopran sychu dau gam. Yn y math hwn o offer, dim ond gwresogi ond nid sychu y mae'r deunydd yn rhan uchaf y hopiwr sychu, felly gellir gwresogi trwy ddefnyddio aer amgylchynol neu nwy gwacáu o'r broses sychu. Gan ddefnyddio'r dull hwn, yn aml dim ond 1/4 i 1/3 o'r swm arferol o nwy sychu sydd angen ei gyflenwi i'r hopiwr sychu, gan leihau costau ynni. Dull arall o wella effeithlonrwydd sychu nwy dadleithydd yw trwy adfywio thermocyplau a gwlith, tra bod y cwmni Almaeneg Motan yn defnyddio nwy naturiol fel tanwydd i leihau costau ynni.

Sychu Gwactod

Ar hyn o bryd, mae sychu gwactod hefyd wedi mynd i mewn i'r maes prosesu plastigau. Er enghraifft, mae'r offer sychu gwactod a ddatblygwyd gan y cwmni Americanaidd Maguire wedi'i gymhwyso i brosesu plastigau. Mae'r peiriant gweithredu parhaus hwn yn cynnwys tair siambr wedi'u gosod ar gludfelt cylchdroi. Yn y siambr gyntaf, ar ôl i'r gronynnau gael eu llenwi, cyflwynir nwy wedi'i gynhesu i'r tymheredd sychu i gynhesu'r gronynnau. Yn yr allfa nwy, pan fydd y deunydd yn cyrraedd y tymheredd sychu, caiff ei symud i'r ail siambr, sy'n cael ei gwacáu. Oherwydd bod gwactod yn gostwng berwbwynt dŵr, mae lleithder yn anweddu'n haws fel anwedd dŵr, gan gyflymu'r broses tryledu lleithder. Mae'r gwactod hefyd yn creu mwy o wahaniaeth pwysau rhwng y tu mewn i'r gronynnau a'r aer o'u cwmpas. Yn nodweddiadol, mae'r deunydd yn aros yn yr ail siambr am 20-40 munud, ond ar gyfer rhai deunyddiau hygrosgopig iawn, efallai y bydd angen hyd at 60 munud. Yn olaf, trosglwyddir y deunydd i'r drydedd siambr a'i dynnu o'r sychwr.

Wrth sychu nwy dadhumidoli a sychu gwactod, mae'r ynni a ddefnyddir wrth wresogi'r plastig yr un peth oherwydd bod y ddau ddull yn cael eu perfformio ar yr un tymheredd. Fodd bynnag, mewn sychu gwactod, nid yw sychu nwy ei hun yn defnyddio ynni, ond mae angen egni i greu'r gwactod. Mae'r defnydd o ynni sydd ei angen i greu'r gwactod yn dibynnu ar faint o ddeunydd sy'n cael ei sychu a'i gynnwys lleithder.

Sychu Isgoch

Dull arall ar gyfer sychu gronynnau yw sychu isgoch. Mewn gwresogi darfudiad, mae'r dargludedd thermol rhwng y nwy a'r gronynnau, rhwng y gronynnau eu hunain, ac o fewn y gronynnau yn isel iawn, gan gyfyngu'n fawr ar drosglwyddo gwres. Sychu is-goch, oherwydd bod moleciwlau'n cael eu harbelydru gan olau isgoch, mae'r egni sy'n cael ei amsugno yn cael ei drawsnewid yn uniongyrchol i ddirgryniadau thermol, sy'n golygu bod y deunydd yn cynhesu'n gyflymach nag wrth sychu darfudiad. O'i gymharu â gwresogi darfudiad, mae sychu isgoch hefyd yn cynnwys graddiant tymheredd gwrthdro, yn ychwanegol at y gwahaniaeth pwysedd lleol rhwng yr aer amgylchynol a'r lleithder yn y gronynnau. Yn gyffredinol, po fwyaf yw'r gwahaniaeth tymheredd rhwng y nwy sychu a'r gronynnau gwresogi, y cyflymaf yw'r broses sychu. Mae amser sychu isgoch fel arfer yn 5 i 15 munud. Ar hyn o bryd, mae prosesau sychu isgoch wedi'u cynllunio fel systemau tiwb cylchdro, lle mae gronynnau'n cael eu cludo a'u dosbarthu ar hyd tiwb troellog gyda sawl gwresogydd isgoch yn yr adran ganolog. Mewn sychu isgoch, gellir dewis pŵer yr offer yn seiliedig ar safon o 0.035 kWh / kg i 0.105 kWh / kg.

Fel y soniwyd yn gynharach, bydd cynnwys lleithder gwahanol yn y deunydd yn arwain at wahaniaethau mewn paramedrau proses. Yn gyffredinol, gall gwahaniaethau mewn cynnwys lleithder gweddilliol fod oherwydd gwahanol gyfraddau llif o wahanol ddeunyddiau; felly, bydd ymyriadau yn y broses sychu neu gychwyn a chau peiriannau yn achosi gwahaniaethau mewn amser preswylio. Gyda chyfradd llif nwy sefydlog, mae amrywiadau mewn cyfradd llif deunydd yn gyffredinol yn amlygu fel newidiadau yn y proffil tymheredd a thymheredd gwacáu. Mae gweithgynhyrchwyr sychwyr yn mesur yr amrywiadau hyn gan ddefnyddio gwahanol ddulliau ac yn cyfateb y gyfradd llif nwy sychu â faint o ddeunydd sy'n cael ei sychu, a thrwy hynny addasu proffil tymheredd y hopiwr sychu i sicrhau bod y gronynnau yn profi amser preswylio sefydlog ar y tymheredd sychu.

At hynny, gall amrywio cynnwys lleithder cychwynnol yn y deunydd arwain at ansefydlogrwydd yn y cynnwys lleithder gweddilliol. Gan fod yr amser preswylio yn sefydlog, mae'n anochel y bydd newid sylweddol yn y cynnwys lleithder cychwynnol yn arwain at newid sylweddol tebyg yn y cynnwys lleithder gweddilliol. Er mwyn sicrhau cynnwys lleithder gweddilliol sefydlog, mae angen mesur y cynnwys lleithder cychwynnol a gweddilliol. Fodd bynnag, oherwydd y cynnwys lleithder gweddilliol isel, mae mesur ar-lein yn anodd, a gall amser preswylio hir y deunydd yn y system sychu achosi problemau rheoli os defnyddir cynnwys lleithder gweddilliol fel y signal allbwn. Felly, mae gweithgynhyrchwyr sychwyr wedi datblygu cysyniad rheoli newydd i gyflawni cynnwys lleithder gweddilliol sefydlog. Nod y cysyniad rheoli hwn yw cynnal cynnwys lleithder gweddilliol sefydlog trwy ddefnyddio paramedrau proses megis cynnwys lleithder cychwynnol y plastig, pwynt gwlith y nwyon sy'n dod i mewn ac allan, y gyfradd llif nwy, a chyfradd llif y gronyn fel newidynnau mewnbwn. Mae hyn yn caniatáu i'r system sychu addasu'n brydlon yn seiliedig ar y newidynnau hyn i gynnal cynnwys lleithder gweddilliol sefydlog.

Mae sychu isgoch a sychu gwactod yn dechnolegau newydd mewn prosesu plastigau. Mae eu cymhwysiad yn byrhau amser preswylio materol yn sylweddol ac yn lleihau'r defnydd o ynni. Fodd bynnag, mae'r prosesau sychu arloesol hyn hefyd yn gymharol ddrud. Felly, yn ystod y blynyddoedd diwethaf, gwnaed ymdrechion i wella effeithlonrwydd sychu nwy dadleitholi traddodiadol. Felly, wrth wneud penderfyniadau buddsoddi, dylid cynnal asesiad cost trylwyr, gan ystyried nid yn unig costau caffael ond hefyd pibellau, ynni, gofod a chynnal a chadw, er mwyn sicrhau'r elw mwyaf posibl ar fuddsoddiad.