Сушка (процесс)

Сушка (высушивание) — тепломассообменный процесс удаления жидкости из твёрдых, жидких веществ или их смесей с помощью испарения. Чаще всего в качестве удаляемой жидкости выступают влага или летучие органические растворители.

В самом общем случае процесс сушки происходит следующим образом: нагретый газовый поток, отдавая тепло обрабатываемому материалу, вбирает в себя испаряемую им жидкость, удаляя её из общей массы вещества. Часто сушка является последним этапом в процессе производства, непосредственно предшествующим продаже или упаковке продукции.

Существует множество вариантов классификации способов сушки в зависимости от используемого процесса^[1]. Непосредственный выбор метода зависит от физического состояния сырья, его химического состава, требуемых свойств конечного продукта и экономичности процесса^[2].

• Естественная сушка — сушка на открытом воздухе при естественном освещении, без влияния человека на факторы интенсифицирующие процесс (температуры продукта и сушильного агента (воздуха), давление, скорость движения сушильного агента, влажность и т. д.). Используется для сушки плодов, ягод, грибов, рыбы в регионах с подходящими климатическими условиями.
• Искусственная сушка — производится в специальных аппаратах (сушильных установках), с принудительным изменением факторов, влияющих на интенсивность процесса (температура, давление, влажность, геометрические размеры объекта сушки и т. д.).

• Атмосферная — сушильным агентом является, как правило, атмосферный воздух с отклонением давления в сушильной камере не выше 49 кПа.
• Вакуумная — сушка производится в вакууме.
• Под избыточным давлением.

• Конвективные — тепловая энергия передается конвекцией;
• Кондуктивные (контактные) — тепловая энергия передается с помощью теплопроводности;
• Волновые:
  • Терморадиационные — тепловая энергия передается с помощью термоизлучения;
  • Высокочастотные — тепловая энергия преобразуется из электрической внутри высушиваемого материала;
  • Акустические
• Комбинированные — передача тепла осуществляется с помощью комбинаций вышеупомянутых способов.

• Прямоточные — направление движения высушиваемого материала и сушильного агента совпадает;
• Противоточные — направление движения высушиваемого материала и сушильного агента противоположное;
• Перекресточные — направление движения высушиваемого материала перпендикулярно направлению сушильного агента.

• Аппараты, использующие нагретый воздух;
• Установки, использующие дымовые или инертные газы;
• Установки, используемые смесь воздуха с дымовыми газами;
• Установки, используемые перегретый или насыщенный пар;
• Установки, использующие жидкий теплоноситель;
• Установки, использующие электрической ток.

• Установки с паровыми калориферами;
• Установки с огневыми калориферами;
• Установки с топками на жидком топливе;
• Установки с топками на газовом топливе.

• С однократным использованием нагретого воздуха;
• С многократным использованием нагретого воздуха.

• Для твердых материалов (крупных, мелких, пылевидных);
• Для гибких материалов (нитей, плёнок, тканей, нетканых материалов);
• Для жидких материалов;
• Для пастообразных продуктов.

• Периодического действия;
• Непрерывного действия.

Различают сушилки с неподвижным, взвешенным и перемешиваемым слоем материала.

Камерные, шнековые, пневматические трубные, тарельчатые, роторные, барабанные, ленточные, шахтные, вихревые, кипящего слоя, аэрофонтанные, вальцовые (вальцовая сушилка), вибрационные, распылительные и т.д.

• Сушилка