Basic HTML Version
56
Keramický zpravodaj 27 (4) (2011)
HISTORIE
(History)
STŘÍPKY Z KERAMICKÉHO OBORU (15)
(Crocs from ceramic field)
JAROSLAV KUNC
Rytmické sušení, sušení vlhkostní
V padesátých letech minulého století vyvinuli Italové Marelli
a Fagioli zcela nový systém sušení, v němž dosáhli velkých
úspěchů. Šlo o zásadní přelom v technologii sušení, jehož
revoluční podstata spočívá v krátkém intenzivním tepelném
nárazu na sušené zboží nadkritickou rychlostí vzduchu (10 –
15 m/s, což je vlastně prudký až bouřlivý vítr), po němž
hned následuje dostatečně dlouhé období klidu, při kterém
dochází k vyrovnávání gradientu vlhkosti i napětí ve střepu.
Byl rychle prakticky využit při podstatném zkrácení sušicích
dob u choulostivých výrobků, aniž by při tom docházelo ke
vzniku prasklin. Příslušným zařízením umožňujícím toto
proudění je tzv. rotomixér, nasávající v prostoru sušárny až
90 % vzdušiny, k níž se přivádí část čerstvého ohřátého
vzduchu (obvykle asi 10 %). Přitom teplota směšovaného
proudu je vysoká (70 – 90 °C) a tak se následně dosahuje
při vysoké relativní vlhkosti vzdušiny (80 –90 %) velkého
odvodu vodních par z prostředí sušárny. Je zajímavé, že
rychlost, která je nepřípustná při klasickém sušení, nezpůso-
buje zde vznik prasklin či jiných vad. Jde vlastně o sušení při
vysoké vlhkosti vzduchu, při čemž jeho teplota a tedy i tep-
lota zboží, z něhož bezeškodně uniká vlhkost, se pomalu
zvyšuje. Nesmí být při tom dosaženo rosného bodu sušiny
v sušárně, neboť by to znamenalo srážení vody na povrchu
materiálu. Teplota vzdušiny má být alespoň 5 °C pod ros-
ným bodem, jak se běžně uvádí.
Rotomixér sestává z rotoru směšující obíhající vzdušinu
s přiváděným teplým vzduchem z přívodního systému.
V provozním měřítku uplatnily svá zařízení pro rytmické
sušení firmy Novokeram a Keller /1,2/. Vlastní realizace je
taková, že v kanálových sušárnách se pohybuje v pravidel-
ném rytmu rotomixér mezi výrobky a periodicky nastavitel-
nými štěrbinami ofukuje uložené výrobky. Z obrázku 1 je
vidět, že jde o zvláštní typ ventilátoru (prezentovaný na
keramické výstavě v Mnichově 1994), který zajišťuje rovno-
měrný vstup sušicího proudu vzduchu do prostoru sušárny
s uloženými vysoušenými výrobky. Tento rytmický systém
sušení je velmi efektivní, co se týče úspor měrné spotřeby
tepla, neboť dochází k podstatnému zkrácení doby sušení,
nicméně spotřeba elektrické energie je vyšší s ohledem na
použití výkonných ventilátorů. Správné nastavení odtahu
tak, aby nemohlo docházet k překročení rosného bodu
v prostoru sušárny regulaci (se známými negativními
důsledky rozpařování výrobků) je zásadní.
Fa Keller HCW vyvinula nový typ sušárny komorového
typu, kde uplatnila přednosti vlhkostního sušení. Komora
není vysoká, zboží je uloženo na policích v čtyřetážových
sekcích oddělených uličkami. Do nich je vháněna recirku-
lující vzdušina s přídavkem čerstvého teplého vzduchu,
kterou jsou uložené cihly (tvarovky) paralelně ofukovány.
Vlhký odpadající vzduch silně nasycený vodními parami je
výdechem odváděn z prostředí sušárny.
U komorových sušáren se k zajištění rytmického více či
méně vlhkostního sušicího postupu používá různých systé-
mů reversace vzdušiny a regulace výkonu ventilátorů, pří-
padně systému zap-vyp.
Dalším energeticky výhodným využitím vlhkostního sušení
je řešení s kondenzačním výměníkem tepla, kdy rychlým
ochlazením horkého vlhkého vzduchu (princip tepelného
čerpadla, resp. obrácené ledničky) se dosáhne snížení tep-
loty pod rosný bod. Tím se získá zpět část vloženého tepla
a také kondenzovaná voda k opětnému technologickému
použití. Systém se osvědčil při sušení velkých grafitových
bloků pro metalurgický průmysl, při sušení vysokonapěťo-
vých isolátorů nebo také pro sušení sádrových forem /3/.
Systém přerušovaného sušení je ovšem využitelný v běžné
keramické výrobě a to tak, že sušené výrobky zakrýváme
a odkrýváme v intervalech, které musíme mít předem
odzkoušené. V literatuře /4/ je uveden zvláštní příklad
metody sušení točením vytvořených malých elektroizolač-
ních cívek. Pro zamezení praskání při sušení obklopili auto-
ři cívku průhledným obalem vhodného tvaru a s tímto
krytem ji podrobili postupnému ohřevu na 60 °C s dosta-
tečnou výdrží. Na vnitřní straně krytu kondenzovaly kapky
vody a to zejména při následném ochlazení na 25 °C. Kap-
ky nechali odkapat a postup několikrát opakovali dokud
výsušek nenabyl manipulační pevnosti a mohl být dosušen
při 110 °C. Je jasné, že fáze ohřevu v tomto případě probí-
hala zcela bezprůvanově, nadto v atmosféře vysoké relativ-
ní vlhkosti vzduchu, kdy odcházení vody z výtvorku je
víceméně samovolné a bezeškodné.
O výhodách zahřívání sušených výrobků při vysoké relativní
vlhkosti prostředí jsme se již zmiňovali v desátých střípkách.
Spojení vlhkostního ohřevu s rytmickým sušením má zásadní
vliv na rychlé a bezporuchové sušení. Jde o sušení velmi šetr-
né, takže může být pro keramika velkým přínosem.
Obr.1
Rotomixér