Конденсатор для сушилки

[kika]

Уважаемые коллеги!
Не могли бы вы помочь оценить, правильно ли я все и на свои места подставляю
в формуле для расчета площади конденсатора?
Есть технологическая сушилка, работающая при низком давлении.
Известно еще, что в сушилку поступает продукт с содержание растворителя
в пределах 5%. Эти 5% растворителя надо отпарить в сушилке, а для этого
необходимо рассчитать, какова будет поверхность теплообменника (конденсатора).
Дельта Н испарения при температуре конденсации растворителя для
используемого давления имеется, имеется расход Q в кг.
Средний перепад температур у меня получился 20°C.
Тогда искомое значение площади получается, как F=delta H*Q/(k*20).
Вот только не могу оценить, какое значение может быть у коэффициента
теплопередачи k? Может быть, к примеру, 700?
Заранее огромное спасибо!

[avor]

В романкове по моему есть номограммы для определения К в конденсаторах, но там по моему критерии надо считать, они по осям отложены.

[kika]

Спасибо большое!
Несчастье для случайно забредшего в такие технологические расчеты человека, как я,
что любая величина, также случайно рассчитанная , не вызывает никаких эмоций.
Не могу ее ни оценить, ни сравнить.
Вот и сейчас, взяла и все подставила, получилась площадь 0,65 м2.
Мало это, много для отпарения 25 кг растворителя, не знаю?

[Smol]

25 кг растворителя - за какое время необходимо сконденсировать?
У меня получилось, что в сушилку загружается 500 кг продукта, содержащего 25 кг растворителя. Если растворитель легколетучий, то при низком давлении он весь может улететь за 2-3 часа, а вот если он высококипящий, то он может и вообще не весь улететь за какое-то разумное время, этот продукт будет сутками сушиться - и без особого толку.
Ибо интенсивно перемешивать в вакуумной сушилке высушиваемый продукт, ИМХО, затруднительно. Если, конечно, эта сушилка - не венулет.
Отсюда и площадь конденсатора - если интенсивность испарения растворителя высокая, то конденсатор нужен (а нужен ли он вообще, кстати?) большой площади, если низкая - то можно обойтись конденсатором площадью поменьше.
ИМХО, 0,65 кв.м нужно умножить как минимум вдвое, то есть - смотрите конденсаторы площадью от 1 кв.м.

[kika]

Большое спасибо, коллега Smol!
Приобрели сушилку, не новую, но работающую.
Интересно выглядит - похожа на маленький локомотивчик.
Да, действительно, 500 кг загружается и идет сушка.
Для лучшего уноса растворителя будут, наверное,
и азот пускать...
Еще раз, спасибо, какой-нибудь конденсатор с площадью
1 м2, конечно, найдется.

[stearan]

номограммы и критерии конечно есть, в Романкове и других, но самое главное разобраться в сущности процесса. общее значение Кт 700 W/(м2К) подразумевает, что альфа1 (на стороне конденсации) порядка тысяч, а альфа2 (на стороне охлаждающей воды) тоже где-то 1000. альфу2, если не жадничать с водой, как правило, обеспечить можно; а вот с альфой1 конденсации надо разбираться. и определяющий параметр здесь - присутствие или отсутствие неконденсирующегося газа (газов) в парах которые требуется конденсировать. при сушке, как правило, пары растворителя приходится конденсировать как раз из среды неконденсирующего газа (азот упомянутый ТС , или воздух). значения альфа1 порядка тысяч присущи конденсации чистых паров (без неконденсирующих газов), при наличии неконденсирующих газов процесс переходит в область "охлаждения газа" (альфа1 порядка 100 а то и меньше), a общий Кт в таком случае будет ближе к 70 чем к 700. чуть лучше дело обстоит в современных пластинчатых конденсаторах, там из среды инертного газа пар может конденсировать с Кт порядка 150 W/(м2К). удачи!

[Smol]

Приобрели сушилку, не новую, но работающую. Интересно выглядит - похожа на маленький локомотивчик.

А фото сушилки посмотреть можно?

Для лучшего уноса растворителя будут, наверное, и азот пускать...

Дорого это, не строить же азотную станцию, а баллонов - не напасешься. Их бы не на сушку, а на азотное дыхание использовать, когда вакуума нет, для предотвращения взрывоопасности. Для обычной сушки вакуум лучше. Причем чем он глубже - тем лучше. Глубина же вакуума в первую очередь зависит от способа улавливания летучих продуктов, недаром иногда вакуумные ловушки сухим льдом и даже жидким азотом охлаждают.
А нельзя узнать, что за растворитель? Может он сам улетит, если чуть подогреть?

какой-нибудь конденсатор с площадью 1 м2, конечно, найдется.

1 кв. м - это как бы минимум, если есть возможность найти с большей площадью (до 10 кв.м) - это было бы лучше. Ибо "кашу маслом не испортишь", чем больше площадь конденсатора, тем лучше (в пределах разумного, конечно).

[kika]

Спасибо большое, коллеги!
Получается, азот не стоит подавать? Мне казалось, что так лучше и растворитель
будет отпаряться. Но, видимо, то, что кажется не всегда совпадает с теорией.
Посмотрю на инете, есть ли подобное фото нашей сушилки...

[ Post made via Android ]

[Smol]

Получается, азот не стоит подавать? Мне казалось, что так лучше и растворитель будет отпаряться.

Тут надо выбирать - или мы сушим под вакуумом (который снижает температуру кипения растворителя, иногда до комнатной и тем облегчает его удаление из массы продукта) , или путем продува массы сушащегося продукта инертным газом, одновременно сушить обоими способами невозможно. Точнее - возможно, но нецелесообразно.
Ибо подача инертного газа (часто используют не азот, а его смесь с диоксидом углерода, полученную в специальном генераторе ингаза) значительно снижает вакуум в системе и делает работу вакуум-насоса безсмысленной. В этой ситуации "на хвосте" процесса нужен не вакуумный насос, с его относительно небольшой производительностью, а простой вентилятор, тупо всасывающий в себя прошедший через сушилку азот. А можно и без него, если азот подается воздуходувкой или вентилятором.
Любая воздуходувка для азота "в голове" процесса может обеспечить продувку сушилки с бОльшим расходом ингаза, чем это возможно для вакуумного насоса, стоящего "на хвосте". Просто она так и сконструирована - избыточное давление воздуходувка дает небольшое, а вот расход обеспечивает огромный. Вакуумный насос, наоборот - вакуум он обеспечивает глубокий, зато производительность у него невысокая.

Самое главное - это обеспечить перемешивание, "ворошение" слоя находящегося в сушилке порошка, интенсивность процесса сушки от этого сильно зависит. Мы у себя порошки в венулетах сушим.

[kika]

А почему нельзя сушить при низком давлении (это необходимое усдовие)
и чуточку подавать азот с учетом того, что в сушилке там все вращается?
В общем, попробуем и так, и так, а там разберемся.

[ Post made via Android ]

[Smol]

А потому, что чем глубже вакуум, тем лучше сушка. Ибо температура кипения растворителя сильно зависит от остаточного давления в системе. Так зачем специально снижать вакуум подачей азота?
Наоборот, для успеха сушки его надо сделать как можно глубже. Мы, например, специальные вакуумные ловушки ставим, охлаждаемые сухим льдом с ацетоном или жидким азотом - все для того, чтобы снизить количество паров в системе.

[kika]

Так зачем специально снижать вакуум подачей азота?

Ну у азота ведь может быть и другая роль.
Пары органических растворителей иногда бывают, мягко говоря, не совсем безопасны.
И понятно, что если их разбавить, то риск снижается...

[Smol]

Вакуум - лучшее огнегасящее и противовзрывное средство в природе, чем он выше, тем меньше в системе кислорода, а никакая обычная органика без кислорода не горит/не взрывается. Если она к этому не склонна сама по себе, как, например, некоторые перекисные соединения. Но я надеюсь, что Вы с такими не работаете.
Поэтому при сушке разбавлять вакуум азотом не надо, надо делать вакуум как можно глубже, а подача азота этому противоречит.

Но когда вакуума нет (до и после сушки), то азотная подушка (азотное дыхание) для взрывоопасных растворителей обязательна. И стравливать вакуум в сушилке надо не воздухом, а азотом.

[kika]

Спасибо большое!
Тогда с азотом даже пробовать не будем,
вернее только тогда, когда надо будет стравливать вакуум.

[ Post made via Android ]