Проведено дослідження роботи малогабаритної сушарки розпилювального типу з трьома основними групами рідинних продуктів. Отримано узагальнюючі теплотехнічні показники, що характеризують економічність процесу зневоднювання даних продуктів та ефективність роботи сушарки з різними групами продуктів.

Розглянуто актуальні проблеми організації технологічного процесу сушіння. Запропоновано методи покращення техніко-економічних показників роботи типових розпилюваних сушильних установок. Наведено методики визначення основних характеристик матерілу, що підлягає висушуванню. Систематизовано напрямки модернізації найбільш поширених в Україні сушарок. Проведено апробацію нового технологічного обладнання для інтенсифікації тепломасообміну, а також систем утилізації теплоти відпрацьованого в сушарці теплоносія. Описано ефекти енергозаощадження під час реалізації дво- та тристадійних процесів розпилюваного сушіння, а також у разі поєднання в одному агрегаті процесів концентрування та висушування розчинів. Наведено результати теплотехнологічного дослідження роботи розпилювальних сушарок з визначення питомих енерговитратних показників. Обгрунтовано перспективні шляхи інтенсифікації та оптимізації роботи розпилювальних сушильних установок.

Рассмотрены актуальные проблемы организации технологического процесса сушения. Предложены методы улучшения технико-экономических показателей работы типовых распылительных сушильных установок. Приведены методики определения основных характеристик высушиваемого материала. Систематизованы направления модернизации наиболее распространенных в Украине сушилок. Проведена апробация нового технологического оборудования для интенсификации тепломассообмена, а также систем утилизации теплоты отработанного в сушилке теплоносителя. Описаны эффекты энергосохранения при реализации двух- и тристадийных процессов распылительного сушения, а также при объединении в одном агрегате процессов концентрирования и высушивания растворов. Приведены результаты теплотехнологического исследования работы распылительных сушилок по определению удельных энергозатратных показателей. Обоснованы перспективные пути интенсификации и оптимизации работы распылительных сушильных установок.

Описано апарати для сушіння, термохімічної обробки, поризації та класифікації полідисперсних матеріалів - перліту, кремнезиту, мікросфер, піску. У порівнянні зі звичайними, ці апарати-класифікатори забезпечують більш чіткий позділ суміші частинок на вузькі фракції у випидку значного зменшення витрат на дуття.

Запропоновано метод розрахунку секціонованого апарата киплячого шару для грануляції та сушіння пульпи мінеральних добрив. Апарат характеризується поздовжнім переміщенням продукту та поступовим нарощуванням часток під час їх руху до одержання гранул заданого розміру. Особливістю методу розрахунку є визначення діаметрів гранул у секціях апарата за допомогою яких будуть задовольнятися умови сполученого проведення процесів диспергування пульпи, гідродинаміки, сушіння та грануляції матеріалу. Наведено алгоритм розрахунку такого апарата та результати проведеного числового експерименту.

Проаналізовано науково-технічну інформацію про сьогоденний стан досліджень гідро- та аеродинамічних умов в активній зоні апаратів для сушіння в диспергованому стані. Наведено графічні дані про зміну параметрів і характеру потоків, одержаних на основі числового моделювання складних процесів, які мають місце в розпилювальних камерах. Відзначено важливість цих одержаних даних для розробки заходів щодо вдосконалення процесів теплового обміну під час взаємодії факела розчину рідинної сировини та потоку теплоносія (нагрітого повітря), а також під час взаємодії двофазних потоків зі стінкою апарата.

Розроблено комплексну методологію експериментального дослідження процесів випаровування та сушіння рідинних матеріалів у диспергованому стані, що передбачає вивчення теплофізичних основ системи крапля (частка) - парогазове середовище як елементної системи в складній аеродинамічній обстановці розпилюючих камер і особливостей процесів концентрування та сушіння в камерах розпилюючих установок з метою дослідження та аналізу процесів одержання порошковидних матеріалів за методом розпилювання. Наведено результати експериментальних досліджень кінетики випарювання та сушіння одиничних крапель різних рідинних матеріалів (розчинів, дисперсій, суспензій, паст). Наведено дані дослідження та аналізу особливостей процесів зневоднення (концентрування та сушіння) різних рідинних матеріалів у диспергованому стані в нагрітому повітрі на лабораторних, дослідно-промислових і промислових установках. Удосконалено класифікацію рідинних матеріалів як об'єктів сушіння за методом розпилювання. Розглянуто різні фізичні моделі та їх математичний виклад відповідно до запропонованої класифікації. Створено ефективні технології одержання нових важливих для народного господарства продуктів і матеріалів у різних галузях промисловості (харчовій, хімічній, мікробіологічній, хіміко-фармацевтичній). Розроблено нові розпилюючі установки для концентрування та сушіння з урахуванням визначених кінетичних та тепломасообмінних закономірностей зневоднення ряду матеріалів.

Представлены результаты многолетних работ, проведенных в ИТТФ НАН Украины по экспериментальным и теоретическим исследованиям процессов тепломассопереноса при испарении и сушке различных жидкостных систем в диспергированном состоянии в высокотемпературном парогазовом потоке. Изложены двухстадийная технология получения препаратов медицинского назначения, инновационная технология двухступенчатого распылительного обезвоживания кормовых продуктов, инновационная технология распылительного концентрирования и методика расчета распылительных аппаратов. Предложены эффективные схемы и новые конструкции распылительных аппаратов, а также методы управления процессами тепломассообмена в производстве порошковых продуктов.

Вивчено вплив процесів структуроутворення у випадку зневоднення крапель суспензій фосфоліпідів та введених структуруючих домішок під час їх попередньої обробки на характеристики висушених часток, а також вихід порошку з розпилювальної сушарки.

Досліджено закономірності гідравлічних втрат на розгінній і стабілізованій ділянках трубопроводу. Оцінено внесок полідисперсних крапель у загальний опір потоку. Запропоновано зручну формулу для обчислення втрат тиску.

Приведены результаты теплотехнологических исследований при разработке новых технологий с использованием предложенного в ИТТФ НАН Украины двухстадийного распылительного обезвоживания высоковлажных термолабильных жидких продуктов и создание агрегатов различной производительности для их реализации. Исследован процесс распылительной сушки сложных по своим физико-химическим свойствам различных жидкотекучих систем, обезвоживание которых осуществляется в большинстве случаев в одноступенчатых распылительных установках, но для ряда продуктов рассматриваются особенности распылительной сушки предварительно сконцентрированных продуктов либо синтезированных с достаточно высоким содержанием растворенной твердой составляющей. Определены не только рациональные параметры сушки, обеспечивающие наиболее высокие качественные показатели высушенного продукта, а также возможные пути совершенствования общей схемы распылительных сушильных установок и конструктивных решений отдельных узлов и подсистем.

Одним із пріоритетних напрямків зростання економіки України є розвиток аграрного сектору та тісно пов'язаних із ним переробних підприємств харчової, мікробіологічної, фармацевтичної та певної частини хімічних галузей промисловості. Зважаючи на це, в ІТТФ НАН України розроблено конструкторську документацію на кілька модифікацій розпилювальних сушильних установок, робоча камера яких має діаметр циліндричної частини 5 м (як більшість сушарок у молочній галузі), але у порівнянні з існуючими відрізняється деякими конструктивними рішеннями ряду найважливіших вузлів, таких як система підведення теплоносія (нагрітого повітря) та газорозподілу, система охолодження стелі камери, система вивантаження порошку, система охолодження в нижній конусній частині камери, система пневмоохолодження тощо. Крім того, ІТТФ НАН України має великий обсяг розробок щодо розпилювальних сушарок малої продуктивності (менше 100 кг випареної вологи на годину) таких типорозмірів - діаметр камер становить 3,2; 2,5; 1,5 м. Сушарки призначені для отримання порошкової форми різних продуктів із високою біологічною активністю, ферментних, бактеріальних і фітопрепаратів лікувальної та профілактичної дії. Визначені шляхи оптимізації теплотехнологічних показників надають змогу запропонувати нові технології отримання порошкової форми продуктів широкого призначення. Розроблені технології базуються на значних фундаментальних дослідженнях процесу попередньої підготовки вихідних продуктів на апаратах ДІВЕ, які вирішують ряд завдань щодо стабілізації реологічних характеристик висушуваних рідких продуктів і забезпечують необхідні структурно механічні властивості отриманого порошкового продукту. На нові технології розроблено та затверджено нормативно технічну документацію для виробництва в Україні. Ряд нових теплотехнологій апробовано у промислових умовах.