Обобщив все материалы данного форума и собственный опыт посещения предприятий, могу сказать, что спор о методах сушки большинства типов материалов является вечным и неразрешимым. При этом каждый по своему прав, а истина заключена в принципиальном подходе к сушке, и иногда в строгости требований к качеству. При этом с одной стороны будут те, кого устраивает результат, и нет нужды переплачивать, а с другой, кто принял все меры по достижению стабильного качества.
Например, реальное, знакомое многим (поверьте мне) производство трубы из полиэтилена. Сырьё идёт в производство, можно сказать, с колёс. И вне зависимости от сезона и погоды за окном, полиэтилен кладут на час в «сухую» сушилку. И не подсушивают горячим потоком, а именно сушат. Потому что час в сушилке горячим и сухим воздухом – это совсем не одно и то же. За один и тот же промежуток времени сушка сухим воздухом даст куда лучший результат, чем сушка горячим воздухом.
Правда, это наиболее заметно (и ценно) при работе с гигроскопичными материалами. Например, полиамид с начальной влажностью в 1%, за 5 часов при температуре 75°С можно высушить до 0,1%. И влажность воздуха в помещении никакого влияния на время процесса не оказывает.
В процессе работы воздух продувается через толщу абсорбента в «рабочем» бункере, и отдаёт влагу цеолиту. Далее движение воздуха происходит по замкнутому кругу. Через нагреватель – в ёмкость с материалом. Это традиционная цилиндрическая ёмкость. Она может устанавливаться как на узле загрузки машины (если габариты и масса позволяют), так и вблизи её на раме. В конусную часть ёмкости снизу подведена труба для подачи осушенного воздуха. Выход воздуха организован в верхней части ёмкости. Поэтому сухой воздух проходит через всю толщу материала, собирая влагу из него, и снова несёт её абсорбенту. И так по кругу.
Понятно, что скоро цеолит насытится влагой, и эффективность сушки снизится. Поэтому в определённый момент происходит переключение работы сушилки на второй бункер. А первый бункер встаёт на регенерацию, то есть на осушение цеолита. Для этого туда подаётся горячий воздух с последующим выбросом его в цех. Так бункеры меняются для непрерывной сушки полимера.
Немного о точке росы. Что это такое? Это, по сути, выражение процентного содержания влаги в воздухе. Чем ниже точка росы, тем эффективнее проходит сушка. Подчас продавцы пытаются выделить в качестве своего преимущества очень низкую точку росы (-55°С и ниже). Но тут надо понимать, что такая сушка обходится достаточно дорого, и что точка росы постоянно находится в динамике. Самое её низкое значение – при переключении на «свежий» цеолит, самое высокое – перед переключением на регенерацию. В интересах оптимизации процесса вполне достаточно придерживаться диапазона значений: минус 40°С – минус 20°С.
Кроме показателей остаточной влажности, «сухие» сушилки отличаются от своих «горячих» аналогов возможностью организации центральной сушилки для обеспечения нужд целого участка производства. Центральная сушилка имеет несколько ёмкостей для материала, в которых могут одновременно находиться различные типы полимеров. При этом в каждой будет выставлена своя температура.
Центральные сушилки могут оснащаться довольно продвинутыми процессорами, позволяющими им контролировать также работу вакуумных загрузчиков на сушильных ёмкостях и на производственных машинах. Кстати, чем «навороченнее» сушилка, тем вероятнее, что датчик точки росы включён по умолчанию.
На центральных сушилках доступна полезная опция энергосбережения. Она автоматически определяет динамику расхода материала и температуры обратного воздуха в каждой ёмкости с полимером, и автоматически подстраивает количество подаваемого воздуха и температуру. При прекращении отбора материала температура сушки может быть понижена до температуры хранения. Т.е., сушилка сама следит за тем, чтобы материал хорошо просушился, но не пересушился, и чтобы при этом не расходовалась лишняя электроэнергия.
Компания Motan, говоря о своей системе энергосбережения ETA Plus, утверждает, что таким образом можно добиться экономии энергии до 64%.
Иначе говоря, на ней должен стоять вакуумный загрузчик. Тогда, вне зависимости от человеческого фактора каждая гранула (ну, почти каждая!) пролежит в сушилке положенное время. Конечно, при постоянном отборе материала, она будет не лежать, а постоянно просыпаться вниз, и на этом пути она может и обогнать часть себе подобных. Но если ей предстоит проделать весь путь от верха до конуса и вытяжного устройства, то можно надеяться, что просохнуть она успеет.
У нас в России, правда, всякое бывает. Производитель не всегда может позволить себе внедрить сразу системное решение. И приобретается сушилка с 4-5-6 ёмкостями, но без загрузчиков и вытяжных устройств на них. Благо дело, крышка ёмкости всегда позволяет засыпать гранулы прямо из мешка, а внизу под фланцем можно присобачить ручной шибер. Работать можно! Но успех в таком случае зависит от усердия и сноровки «ответственного специалиста». В каком объёме и насколько своевременно он будет высыпать и досыпать материал? Как быстро высушенный гранулят будет попадать в материальный цилиндр? Не потеряется ли результат сушки за это время?
Важно не только хорошо высушить полимер, но и донести его ещё сухим до машины.
Кто-то скажет: «Видели мы Ваши сушилки один раз, невдалеке, в полумраке, в щёлочку. Но и так видно, что для выгрузки сушёного материала осуществляется подсос влажного атмосферного воздуха. И каком сохранении результата можно тут говорить?». И правда, воздух для транспортировки гранулята до ТПА чаще всего, действительно, атмосферный. Однако, контакт с ним кратковременный, и сколько-то заметных последствий не влечёт. А промежуточную воронку на фланце ТПА мы рекомендуем минимального объёма, чтобы сократить до минимума время до попадания сухого материала в цилиндр.
Впрочем, для самых взыскательных технологов и самых гигроскопичных материалов возможно организовать закрытый контур с осушенным воздухом на всём пути до машины. И тогда не будет никакого контакта с влажной средой.
Говоря о нестандартных требованиях и индивидуальных решениях, нельзя не вспомнить о разработанной компанией Motan сушилке с постоянной точкой росы. Это хоть и жутко экзотично, но видимо, для какого-то материала строго требуется постоянная точка росы на всём протяжении сушки. Для выполнения этого условия добавляется влажный воздух прямо к сухому (после абсорбента) и перед контактом с материалом.
Так что, с применением сушилок сухим воздухом возможно удовлетворение всех требований для успешной сушки большинства известных типов полимеров.
Выбор за Вами!