Ученые ИрГТУ предлагают удалять влагу из сыпучих материалов при помощи микроволн

Метод удаления влаги из сыпучих материалов (песок, щебень, угольный концентрат, инертные материалы, применяемые в строительстве, и т.п.) при помощи микроволновой энергии предлагают ученые ИрГТУ. Специальная установка для этого создана под руководством заведующего кафедрой физики, профессора Николая Коновалова. В основу проекта легли диссертационные исследования доцента кафедры Александры Хайдуровой.
«Для большинства технологических процессов необходимо, чтобы материал обладал определенными параметрами влажности. Например, для металлургического производства влажность кокса не должно превышать 2-4%, – поясняет Н. Коновалов. – Принцип работы установки для сушки сыпучих материалов основан на взаимодействии микроволновой энергии с веществом (в данном случае водой). Материал подается при помощи конвейера в специальную камеру, где под воздействием микроволн происходит нагревание и испарение влаги не только с его поверхности, но и с межкристаллитного пространства и пор. Далее материал охлаждается и готов к дальнейшему использованию по назначению».
Н. Коновалов подчеркивает, что воздействия непосредственно на само вещество не происходит, поэтому разрушения или изменения в его структуре исключены. Это связано с диэлектрическими свойствами материала. К тому же, устройство позволяет регулировать параметры сушки, добиваясь необходимой степени остаточной влаги.
Сушка сыпучих материалов микроволновым излучением, по словам Н. Коновалова, – отличная альтернатива применяемому ныне конвективному способу, при котором сырье нагревают в печах или подвергают обработке горячим воздухом: «В сушильных камерах прогрев вещества происходит неравномерно: сначала верхние слои, затем средние и нижние. Наша установка позволяет нагревать материал сразу по всему объему. При этом сокращается время обработки и экономится энергия».
От существующих аналогов разработку представителей ИрГТУ отличает то, что в ней использовано несколько магнетронов вместо одного. «Магнетроны установлены в определенной последовательности по всей камере. Это приводит к равномерному распределению высокочастотной энергии и отсутствию локальных перегревов на отдельных участках, которые могут стать причиной разрушения исходного сырья», – говорит Н. Коновалов.
Еще одним преимуществом является простота в обслуживании. Полностью автоматизированная установка не требует участия человека. Оператору необходимо лишь следить за исправностью всех механизмов и вовремя устранять дефекты при их обнаружении. Таким образом, одному специалисту вполне под силу контролировать работу сразу нескольких сушильных агрегатов.
Устройство защищено патентом. Имеется пилотный образец с производительностью 1,5 тонны в час. Однако Н. Коновалов отмечает, что при необходимости эти параметры можно увеличить (или уменьшить), а также добавить функциональные возможности в зависимости от целей и пожеланий заказчика.
Потенциальными покупателями устройства для сушки сыпучих материалов разработчики видят угольнодобывающие предприятия, компании, выпускающие строительные смеси, и т.д. По данным Н. Коновалова, заинтересованность в приобретении установки уже проявили несколько предприятий, в том числе крупнейшая в Восточном Донбассе угольная компания ОАО «Гуковуголь» (Ростовская область).
Юлия Барахтенко
Ученые ИрГТУ предлагают удалять влагу из сыпучих материалов при помощи микроволн
22 мая 2013 года//Наука

Метод удаления влаги из сыпучих материалов (песок, щебень, угольный концентрат, инертные материалы, применяемые в строительстве, и т.п.) при помощи микроволновой энергии предлагают ученые ИрГТУ. Специальная установка для этого создана под руководством заведующего кафедрой физики, профессора Николая Коновалова. В основу проекта легли диссертационные исследования доцента кафедры Александры Хайдуровой.
«Для большинства технологических процессов необходимо, чтобы материал обладал определенными параметрами влажности. Например, для металлургического производства влажность кокса не должно превышать 2-4%, – поясняет Н. Коновалов. – Принцип работы установки для сушки сыпучих материалов основан на взаимодействии микроволновой энергии с веществом (в данном случае водой). Материал подается при помощи конвейера в специальную камеру, где под воздействием микроволн происходит нагревание и испарение влаги не только с его поверхности, но и с межкристаллитного пространства и пор. Далее материал охлаждается и готов к дальнейшему использованию по назначению».
Н. Коновалов подчеркивает, что воздействия непосредственно на само вещество не происходит, поэтому разрушения или изменения в его структуре исключены. Это связано с диэлектрическими свойствами материала. К тому же, устройство позволяет регулировать параметры сушки, добиваясь необходимой степени остаточной влаги.
Сушка сыпучих материалов микроволновым излучением, по словам Н. Коновалова, – отличная альтернатива применяемому ныне конвективному способу, при котором сырье нагревают в печах или подвергают обработке горячим воздухом: «В сушильных камерах прогрев вещества происходит неравномерно: сначала верхние слои, затем средние и нижние. Наша установка позволяет нагревать материал сразу по всему объему. При этом сокращается время обработки и экономится энергия».
От существующих аналогов разработку представителей ИрГТУ отличает то, что в ней использовано несколько магнетронов вместо одного. «Магнетроны установлены в определенной последовательности по всей камере. Это приводит к равномерному распределению высокочастотной энергии и отсутствию локальных перегревов на отдельных участках, которые могут стать причиной разрушения исходного сырья», – говорит Н. Коновалов.
Еще одним преимуществом является простота в обслуживании. Полностью автоматизированная установка не требует участия человека. Оператору необходимо лишь следить за исправностью всех механизмов и вовремя устранять дефекты при их обнаружении. Таким образом, одному специалисту вполне под силу контролировать работу сразу нескольких сушильных агрегатов.
Устройство защищено патентом. Имеется пилотный образец с производительностью 1,5 тонны в час. Однако Н. Коновалов отмечает, что при необходимости эти параметры можно увеличить (или уменьшить), а также добавить функциональные возможности в зависимости от целей и пожеланий заказчика.
Потенциальными покупателями устройства для сушки сыпучих материалов разработчики видят угольнодобывающие предприятия, компании, выпускающие строительные смеси, и т.д. По данным Н. Коновалова, заинтересованность в приобретении установки уже проявили несколько предприятий, в том числе крупнейшая в Восточном Донбассе угольная компания ОАО «Гуковуголь» (Ростовская область).
Юлия Барахтенко