ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ Носов) из "Машиностроение энциклопедия Раздел IV Расчет и конструирование машин ТомIV-12 Машины и аппараты химических и нефтехимических производств" К сушильным аппаратам взвешенного слоя относятся конвективные сущилки кипящего слоя, аэрофонтанные и пневматические трубные сущилки, характеризующиеся наличием восходящего потока сушильного газа и взвешенных в нем частиц высушиваемого материала. Сушилки этого типа классифицируют по гидродинамическому режиму, определяемому величиной относительной порозности взвешенного слоя Е = 0,4...1, которая зависит от скорости газового потока и размеров частиц высушиваемого материала. [c.510] В области значений 0,4 е 0,55 газо-взвесь материала находится в состоянии псевдоожиженного слоя со свойствами капельной жидкости (четкая граница поверхности, способность течения при перепаде высот и т.п.). Частицы материала равномерно перемешиваются в слое, не покидая его. Такой режим в технике сушки применяется редко вследствие трудности его поддержания. [c.510] В диапазоне величин е = 0,55...0,75 в слое наблюдается движение газовых пузырей с выбросом частиц материала над поверхностью, подобно состоянию кипящей жидкости. Перемешивание материала происходит более интенсивно, но частицы его не покидают слой. В таком режиме работают сушилки кипящего слоя. [c.510] При величине порозности е 1 происходит полный унос частиц материала и восходящее их движение вместе с потоком сушильного газа. Эта область работы характерна для пневматических трубных сушилок (труб-сушилок). [c.510] Сушилки кипящего слоя получили широкое распространение во многих отраслях промышленности. В кипящем (псевдоожиженном) слое высушивают не только сыпучие материалы, но и пасты, суспензии, растворы. Растворы и суспензии можно обезвоживать либо на псевдоожиженной инертной насадке, либо в кипящем слое высушиваемого материала. В первом случае высушенный продукт выносится потоком газа из сушильной камеры в виде мелкой пыли, во втором - сухой продукт получается в виде гранул. [c.510] Конструкции сушилок кипяшего слоя. Сушилки такого типа могут бьггь разделены на две группы (рис. 5.2.19, рис. 5.2.20) одно- и многокамерные. Кроме того, существуют два основных типа камер, отличающихся режимом движения псевдоожиженного слоя материала вдоль решетки с обратным перемешиванием материала в слое и с направленным движением слоя. [c.510] Однокамерные сушилки, которые могут быть прямоугольными или круглыми в плане (рис. 5.2.19), просты по устройству, надежны в эксплуатации, обладают высокими экономическими показателями, поэтому они наиболее распространены в промышленности. Причем камеры с обратным перемешиванием (рис. 5.2.19, а) наилучшим образом подходят для материалов, которые в исходном состоянии очень трудно или невозможно перевести в псевдоожиженное состояние (высоковлажные комкуюшиеся, пастообразные, жидкие). Псевдоожижение достигается путем однородного распределения сырья по поверхности или в объеме слоя и за счет полного перемешивания твердых сухих частиц в пределах слоя. Недостатком этих конструкций является неравномерная обработка материала, обусловленная широким спектром времен пребывания частиц в зоне сушки. [c.510] Одно- и многокамерные сушилки могут иметь встроенные теплообменные устройства для подвода дополнительного количества теплоты непосредственно в псевдоожиженный слой материала. Это позволяет уменьшить как температуру, так и расход воздуха на сушку, т.е. снизить общие энергозатраты. Снижение температуры особенно важно в случае сушки термочувствительных материалов. [c.512] Основным элементом пневматической трубной сушилки является вертикальная труба диаметром до 2 м, высотой до 30 м, в которой высушиваемый материал транспортируется потоком сушильного воздуха в режиме, близком к идеальному вытеснению. Пребывание материала в зоне сушки кратковременное, обычно несколько секунд. Количество находящегося в сушилке материала невелико. Эти особенности позволяют использовать пневмотрубы для сушки различных дисперсных материалов (порошкообразных, зернистых, гранулированных, в том числе и взрывоопасных). [c.512] Для трудносохнущих материалов или при необходимости сушки до низкой остаточной влажности находят применение двухступенчатые трубы-сушилки. Преимуществом их является то, что, создавая на каждой ступени наиболее благоприятный режим сушки, можно высушить материал до требуемой конечной влажности при минимальных затратах теплоты. На первой ступени сушки удаляется большая часть влаги при максимально возможной температуре воздуха, на второй - материал досушивается при умеренном температурном режиме. [c.513] Пневматические трубы-сушилки могут бьггь использованы для сушки крупнодисперсных и трудносохнущих материалов и в одноступенчатом варианте, для чего применяют технологический прием сушки с рециркуляцией продукта (ретур). При этом целесообразно подавать на ретур крупные фракции продукта, предварительно отсепарировав их и смешав с исходным материалом. В некоторых случаях полезно измельчать материал в процессе сушки (рис. 5.2.23, б). [c.513] Для расчета межфазного коэффициента массоотдачи в псевдоожиженных слоях надежные зависимости отсутствуют. Однако, допуская аналогию между процессами тепло- и массообмена, можно принять диффузионный критерий NUд = Nu. Таким образом, расчет коэффициента массоотдачи можно выполнить по уравнениям (5.2.19), (5.2.20), заменив в них критерий Nu и Рг соответственно на диффузионные критерии Нцд и Ргд. [c.514] А-х - средняя движущая сила процесса сушки, выраженная соответственно через разность температур или влагосодержаний газа. [c.515] Практически идеальное вытеснение потока газа нарушается на небольшом удалении от газораспределительной решётки, и газ в псевдоожиженном слое материала оказывается в значительной степени в условиях перемешивания. Поэтому с целью обеспечения запаса можно принять состояние газового потока в условиях идеального смешения. [c.515] Согласно принятой модели идеального смешения газовой и твердой фаз все необходимые для расчета параметры и характеристики газа и материала следует принимать для конечных условий процесса сушки. Для однокамерных сушилок с направленным движением материала и для многокамерных целесообразно разделить кипящий слой на последовательные зоны и выполнить расчеты для каждой зоны отдельно. [c.515] Скорость осаждения частиц неправильной формы рассчитывается умножением скорости, определенной по формуле (5.2.27), на поправочный коэффициент формы ф. Для приближенных расчетов рекомендуют принимать для частиц округлой формы ф = 0,77, угловатых ф = 0,66, продолговатых ф = 0,58, пластинчатых ф = 0,43. [c.516] В связи с тем, что в трубе-сушилке имеются два гидродинамически отличающихся участка, коэффициенты массо- или теплоотдачи рассчитывают отдельно для каждого участка. [c.517] Расход смеси материала, поступающей в сушилку, =Су+ Орц = (1 + Гр), а удельный расход воздуха на сушку Учитывая, что величина движущей силы при рециркулящ1и материала изменится незначительно, можно рассчитать время сушки, подставив в них вместо а. [c.518] Гидравлическое сопротивление трубы-сушилки представляют в виде суммы отдельных составляющих потерь давления в трубе вертикального пневмотранспорта на поддержание скоростного напора, трение несущего газового потока о стенки трубы, местные сопротивления, на подьем материала, на поддержание материала во взвешенном состоянии, на изменение количества движения материала на участке разгона, на трение частиц материала о стенки трубы. [c.518] Вернуться к основной статье