Maszyny
Suszarnia wymiennikowa Magnum
Suszenie kontaktowe [surowiec bezpośrednio kontaktuje się z powierzchnią grzewczą] umożliwia w znaczącym stopniu ograniczyć przepływ powietrza, które wykorzystywane jest wyłącznie do usuwania pary wodnej z suszarni.
Pozwala to użyć zaledwie 1 m3 powietrza do usunięcia 1 m3 pary wodnej.
Zadaniem wentylatora pary jest wyłącznie utrzymanie nieznacznego podciśnienia wewnątrz suszarni i usuwanie oparów do otoczenia. W suszarni wymiennikowej nie jest wymagane stosowanie cyklonów, ponieważ transport surowca realizowany jest mechanicznie.
Przewaga suszarni Magnum
nad suszarniami taśmowymi
i bębnowymi:
Wykorzystując powszechne zjawisko osmozy, proces suszenia wilgotnego surowca np. trocin lub innych materiałów sypkich polega na wyrównywaniu się wilgotności. Surowiec o wilgotności większej od wilgotności środowiska, w którym występuje, będzie dążył do wilgotności równowagowej.
W sytuacji gdy środowisko ma wysoką wilgotność, a chcemy przyspieszyć proces suszenia, niezbędne jest zastosowanie urządzeń suszących.
W poniższej tabeli przedstawiono porównanie parametrów eksploatacyjnych i energetycznych wybranych rodzajów suszarń w odniesieniu do wydajności 1000 kg/h suchego surowca.
Uwaga!
W odpowiedzi na potrzeby Klientów dla bezpiecznej pracy na suszarniach do biomasy w wyniku ciągłych prac badawczo-wdrożeniowych firma Labara Energy opracowała Inteligentny System Suszenia, który nie dopuszcza do zaistnienia zapłonu suszonego surowca. System ten można zastosować jedynie w tak zbudowanej maszynie jak suszarnia Magnum. System składa się z poniższych zabezpieczeń:
- Temperatura Suszenia Poniżej Temperatury Zapłonu - obrotowy wymiennik ciepła powoduje oddzielenie spalin od surowca. Nośnikiem energii nie jest rozrzedzony gaz o wysokiej temperaturze i niskiej efektywności przenoszenia energii, tylko wysokoefektywny wymiennik ciepła, co umożliwia obniżenie temperatury do temperatury niższej od temperatury zapłonu suszonego materiału.
- Inteligentny Regulator Bezpiecznej Temperatury- jest możliwy jedynie w takiej suszarni, która ma oddzielone spaliny od oparów, a przekazywanie energii nie zachodzi przez powietrze. System wykorzystuje aktywny czujnik tlenku węgla, który pracuje w trybie ciągłym i reguluje proces w taki sposób, że nie dopuszcza do zapłonu suszonego materiału. System regulacji ustala temperaturę bezpieczną suszenia w zależności od wilgotności dostarczanego materiału. Gdyby do suszarni dostarczony został zbyt suchy materiał, to system automatycznie obniża temperaturę pieca do czasu braku pojawiania się tlenku węgla.
- Suszenie w atmosferze o dużej zawartości pary wodnej - suszenie w otoczeniu zagęszczonej pary wodnej wyklucza możliwość zapłonu materiału, ze względu na mniejszą zawartość tlenu
- W poniższych typach suszarń nie ma możliwości zastosowania Inteligentnego Systemu Suszenia, ponieważ:
--Suszarnia bębnowa/ rurowa - suszenie odbywa się w otoczeniu spalin, które zawsze zawierają pewien po-ziom tlenku węgla; duża ilość powietrza wyklucza rozpoznanie zarzewia zanim nastąpi pożar; zabezpieczenie jedynie przez obniżenie temperatury suszenia [obniżenie wydajności/ droższa eksploatacja) lub system gaszenia pożaru,
-- Suszarnia taśmowa - jeżeli lokalnie w suszarni taśmowej wystąpi zgazowanie materiału np. na skutek uszkodzenia części mechanicznych suszarni, to udział tlenku węgla w dużej ilości powietrze jest zbyt niski, aby go wykryć; zabezpieczenie jest możliwe jedynie przez obniżenie temperatury suszenia [obniżenie wydajności/ droższa eksploatacja). Również w suszarniach taśmowych zdarzały się pożary.
Różnica pomiędzy suszarnią Magnum, a suszarnią bębnową i taśmową
Opis działania
suszarni Magnum:
Wymiennik ciepła jest zainstalowany wewnątrz bębna suszarni i jest nagrzewany spalinami z pieca na biomasę. Trociny leżą na rurach wymiennika i są podgrzewane kontaktowo. Obrót wymiennika powoduje ruch trocin i zabezpiecza przed ich przegrzaniem. Wraz z przesuwaniem się trocin w stronę wysypu suszarni, traci ona wilgotność i wychładza spaliny.
ZALETY SUSZARNI MAGNUM:
- Niska temperatura suszenia - surowiec nie zmienia koloru,
- Niskie koszty suszenia - nieporównywalnie niskie zużycie paliwa i prądu w odniesieniu do pozostałych rodzajów suszarń,
- Bezpieczeństwo suszenia - możliwość suszenia w otoczeniu nasyconym parą wodną powoduje, że jest niewielka ilość tlenu, a cała ilość surowca znajdującego się w bębnie suszarni zabezpieczona jest czujnikiem tlenku węgla CO,
- Łatwa obsługa - proces odbywa się automatycznie lub półautomatycznie,
- Wysoka trwałość suszarni - osiągana jest poprzez zastosowanie materiałów odpornych na wysoką temperaturę i korozję. Wymienniki ciepła wykonane ze stali INOX do linii suszących surowiec pochodzenia rolniczego - biomasa agro, nawozy organiczne itp. Wymienniki ciepła wykonane ze stali kotłowej do linii suszących surowiec pochodzenia drzewnego - trociny, zrębek drzew liściastych i iglastych.
- Możliwość skojarzenia procesów cieplnych występujących w przemyśle
drzewnym. Ze względu na wysoką temperaturę i duże stężenie [zawartość wilgoci] oparów usuwanych z suszarni do otoczenia, istnieje możliwość pozyskania energii cieplej do zakładowych instalacji grzewczych z ciepła odpadowego.
Opis zasady działania układu zabezpieczeń i regulacji pracą suszarni:
Poniżej schemat przepływu trocin i spalin oraz zabezpieczeń:
Zabezpieczenie suszarni przed ewentualnym wystąpieniem zapłonu suszonego surowca odbywa się za pomocą dwóch niezależnych pomiarów.
Pierwszy z nich polega na zabezpieczeniu suszarni poprzez pomiar temperatury na powierzchni wymiennika za pomocą pirometru w miejscu gdzie może wystąpić najwyższa temperatura. Temperatura powierzchni wymiennika utrzymywana jest na poziomie 150 ° C i jest wartością poniżej maksymalnej dopuszczalnej temperatury powierzchni urządzeń pracujących w obecności pyłów pochodzenia drzewnego. Pomiar temperatury powierzchni wymiennika pełni dodatkowo funkcję systemu zapobiegania wystąpienia zapłonu surowca, który polega na dostarczeniu porcji wody do surowca jeżeli na powierzchni wymiennika przekroczona zostanie maksymalna dopuszczalna temperatura powierzchni, która wynosi 235° C.
Drugi system polega na detekcji tlenku węgla CO wewnątrz suszarni. Z usuwanych z całej objętości suszarni oparów pobierana jest próbka gazu, gdzie po odseparowaniu wody kierowana jest ona do dwóch detektorów CO. Pierwszy z nich pełni funkcję regulacyjną i utrzymuje w sposób ciągły w suszarni poziom tlenku węgla bliski O ppm CO, natomiast zadaniem drugiego detektora jest zabezpieczenie przed wystąpieniem zapłonu surowca. Tutaj użyto dwóch progów wykrywania tlenku węgla, pierwszy o wartości 50 ppm CO i drugi 200 ppm CO. W sytuacji przekroczenia pierwszego progu następuje obniżenie temperatury spalin przed suszarnią do wartości 300° C, natomiast przekroczenie drugiego progu alarmowego obniża temperaturę do 200° C. Przekroczenie drugiego progu alarmowego wymaga od operatora sprawdzenia czy nie nastąpiła awaria podajników od strony zasypu i odbioru surowca.
