Najważniejsze kwestie związane z suszeniem piasku
Suszenie materiałów sypkich, takich jak chociażby piasek, przebiegać może na kilka sposobów. Jego celem jest przede wszystkim uzyskanie odpowiedniej jakości produktu (lub też składnika kolejnego procesu technologicznego). Suszenie może poprawić właściwości piasku, takie jak jego trwałość czy parametry wytrzymałościowe. Odbywa się ono dzięki zastosowaniu czynników suszących, do których przekazywane są cząsteczki wody zawarte w materiale sypkim. Takim czynnikiem suszącym najczęściej jest zwykłe powietrze, ale zdarza się także, że stosowana jest mieszanka powietrza i produktów pochodzących ze spalania paliwa.
Dobór odpowiednich parametrów suszenia piasku
Jako że proces suszenia piasku odbywa się przy udziale jednoczesnego ruchu masy oraz ciepła, tylko odpowiedni dobór jego parametrów może zagwarantować sukces. Do parametrów tych należy dobór czynnika suszącego, jego temperatury, wilgotności i strumienia. Jeżeli zostaną one ustalone nieprawidłowo, możemy otrzymać tworzywo o zbyt dużej wilgotności. Możliwa jest także sytuacja odwrotna, gdy suszenie będzie zbyt intensywne i piasek będzie po prostu zbyt suchy, aby był użyteczny w danym zastosowaniu. Czynnik suszący przekazuje ciepło do wilgotnego materiału i odbiera od niego wilgoć – jego parametry powinny zależeć głównie od tego, jaki materiał ma być suszony, oraz od tego, jakie są możliwości konkretnej suszarki. Chodzi tutaj nie tylko o możliwości technologiczne, ale także kwestie ekonomiczne. Zagadnienia te wpływają bezpośrednio na cenę finalnego produktu. Bardziej intensywne suszenie wymagane przy niektórych rodzajach piasku warunkuje koszty tego procesu. Firmy takie jak suszarnia piasku Anmar optymalizują ten proces dzięki doświadczeniu rynkowemu oraz doskonałej znajomości oferowanych materiałów sypkich i stosowanych do ich suszenia technologii.
Tajniki suszenia piasku – wilgotność względna i bezwzględna
Piasek jest tworzywem sypkim, w którym wilgoć zawiera się przede wszystkim w otwartych porach pomiędzy cząsteczkami materiału. Podobnie zachowują się także wapienie, węgiel czy bentonit. Jest to o tyle korzystne, że piasek w trakcie suszenia nie zmienia swoich właściwości poprzez pękanie czy kurczenie się – woda nie jest zawarta bezpośrednio w strukturze materiału. Przy ocenie wilgotności danej partii materiału istotne są pojęcia wilgotności względnej i bezwzględnej. Pierwszy parametr można wyrazić w jednostce masy na jednostkę masy wilgotnego materiału:
X = (mw – ms) / mw,
gdzie X to wilgotność względna, mw to masa materiału wilgotnego, a ms to masa materiału suchego. Można ją także wyrazić w procentach. Jeśli zaś chodzi o wilgotność bezwzględną (W), można ją wyrazić w jednostce masy na jednostkę suchego materiału:
W = (mw ‐ ms) / ms.
Poznanie wilgotności względnej i bezwzględnej suszonego materiału to pierwszy etap omawianego w niniejszym artykule procesu.
Podział i parametry suszarek do materiałów sypkich
– Z perspektywy fizycznej, aby suszenie w ogóle było możliwe, musi zajść zjawisko odparowania wilgoci z materiału suszonego (w naszym przypadku jest to piasek) do czynnika suszącego (np. powietrza). Prężność pary nad materiałem sypkim musi być wówczas wyższa niż prężność cząstkowa pary wodnej w powietrzu stanowiącym nasz czynnik suszący. Oba te parametry będą dążyć do tego, by się zrównać, co sprawi, że wilgoć zostanie niejako „wyciągnięta” z piasku, trafiając do powietrza. Wszystko to odbywa się przy udziale ciepła – wyjaśnia ekspert z firmy Anmar. Wytwarzają je niezbędne w procesie suszenia piasku suszarki, które można podzielić na wiele rodzajów. Jeżeli weźmiemy pod uwagę podział według zastosowanych w suszarkach rozwiązań konstrukcyjnych, wyróżnić możemy między innymi suszarki wibracyjne, walcowe, fluidyzacyjne, szybowe, bębnowe, tunelowe, komorowe czy pneumatyczne. Jeśli chodzi o sposób doprowadzania ciepła, suszarki dzielą się na radiacyjne, dielektryczne, sublimacyjne, kontaktowe i konwekcyjne. Dla suszarki piasku istotne są przede wszystkim parametry użytkowe suszarki, czyli jej sprawność cieplna, objętościowe natężenie odparowania, jednostkowe zużycie ciepła czy powierzchniowe natężenie odparowania. Oczywiście nie wszystkie suszarki są tak samo popularne. Najczęściej spotykane są suszarki bębnowe przeponowe i bezprzeponowe, a także pneumatyczne oraz fluidyzacyjne. Większość z nich charakteryzuje się bardzo dużą wydajnością. Wyraża się ją w Mg/h. Urządzenia tego typu są urządzeniami o pracy ciągłej. Obciążenie pracą takich suszarek jest stałe – nie zmienia się w trakcie ich działania, a przy tym wytwarzana przez nie temperatura nie ma możliwości przekroczenia granicy dopuszczalnej przez zastosowaną izolację.
