ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сушка при распределенных параметрах из "Массообменные процессы химической технологии" Принимается, что температура капель (гранул) в процессе сушки равна постоянному значению температуры мокрого термометра плотность раствора пропорциональна массовой доле растворенного вещества состояние сушильного агента описывается уравнением идеального газа теплоотдача от сушильного агента к поверхности капель (гранул) может быть описана соотношением Ки = 2. Дополнительным упрощением является предположение относительно возможности описания изменения температуры сушильного агента по высоте каждого участка линейными соотношениями, что переводит температуру сушильного агента из разряда искомых функций в разряд распределенного задаваемого параметра. [c.363] Аналогичный анализ для второго и третьего участков по высоте аппарата приводит к несколько более громоздким, но идентичным по структуре выражениям, связывающим величины 5, к, Ук, Н я Промежуточные температуры сушильного агента на границе участков определяются из уравнений теплового баланса по известной общей производительности аппарата и убыли растворителя из исходного раствора. [c.364] Несмотря на весьма упрощенные исходные посылки, полученные алгебраические соотношения не слишком удобны для практических расчетов, так как они должны рассматриваться совместно и решаться итерационным методом. [c.364] После высушивания до некоторого значения концентрации Ск, твердой фазы, определяемой для каждого продукта экспериментально, на поверхности капли образуется твердая оболочка (корка) и размер частицы при последующей сущке остается неизменным. Считается, что сушка частицы продолжается согласно уравнению массоотдачи. Температура поверхности частицы увеличивается, количество получаемой от сушильного агента теплоты уменьшается, и это приводит к снижению скорости сушки. [c.365] Баланс по влаге состоит в равенстве количеств влаги, отданной частицей с ее наружной поверхности за время dx и изменившей влагосодержание частицы на величину dw. V Sk dx= m.s —du). [c.365] Еще одним существенным упрощением, обычно используемым при анализе процесса сушки капель и частиц малого размера, служит предположение о постоянстве температуры частицы по ее радиусу. [c.365] часть баланса (5.229) соответствует изменению количества теплоты в частице за время йх, правая часть — разности конвективно подводимой к частице теплоты и теплоты, отводимой от поверхности частицы с парами влаги. [c.366] Энтальпия пара при температуре поверхности частицы = ==/ . о + Св0, где Гг. о —теплота испарения воды при 0°С. [c.366] Начальные условия соответствуют задаваемым постоянным значениям всех входных параметров потоков сушильного агента и дисперсного влажного материала. Величины начальной скорости капель и, , о и п определяются работой распыливающего устройства, значение коэффициента влагоотдачи р рассчитывается по имеющимся корреляционным соотношениям. Примеры результатов, полученных численными расчетами основных параметров процесса распылительной сушки, представлены на рис. 5.26. [c.367] При анализе принимаются [88] следующие упрощающие предположения- 1) сушильная камера представляет собой аппарат полного вытеснения по потокам сушильного агента и дисперсного материала 2) соударения капель отсутствуют, что упрощает динамику их движения и означает отсутствие коагуляции и дробления капель в полете 3) капля и твердые частицы имеют сферическую форму. [c.368] Величины т и тобщ должны быть известны для капель конкретного раствора при их сушке в условиях реальной сушильной камеры распылительной сушилки. [c.368] Уравнение теплового баланса потока сушильного агента для элементарной высоты аппарата соответствует равенству количества отдаваемой газом теплоты той теплоте, которую воспринимает суммарная поверхность полидисперсного материала, находящегося в пределах этого элемента. При этом должно учитываться изменение размеров полидисперсного факела частиц и то обстоятельство, что частицы различного исходного размера образуют слой наружной твердой корки на различных высотах от места распыла жидкого раствора и, таким образом, температура частиц различного размера на одном и том же уровне внутри сушильной камеры неодинакова. [c.369] В условия однозначности помимо исходных концентраций и температур материала и сушильного агента включаются известные векторы скорости капель на выходе из форсунки. [c.369] Уравнения динамики движения капель (частиц) дисперсного материала, уравнения тепловых и материальных балансов совместно с принятыми соотношениями (5.233) — (5.236) и условиями однозначности могут быть представлены в виде системы интегро-дифференциальных уравнений в безразмерных переменных [88]. Система решается численными методами. В результате расчетов, выполненных с помощью ЭВМ, для прямоточной схемы движения фаз получены изменения температуры сушильного агента и влагосодержания частиц материала по высоте камеры, значения диаметра, температуры и влагосодержания капель максимального размера. [c.369] На рис. 5.27 приводится сравнение результатов расчета и опытных данных по изменению влагосодержания диспергируемого материала и температуры теплоносителя по высоте сушильной камеры при пневматическом распыле в прямоточной распылительной сушилке. [c.370] Несмотря на значительную общность рассмотренной модели и учет изменения практически всех основных параметров процесса в объеме камеры распылительной сушилки, наиболее существенным допущением здесь представляется постулирование линейного изменения температуры твердых частиц в процессе пх досушивания, а также принимаемый режим полного вытеснения для потока сушильного агента, в том числе и в зоне факела пневматического распыла. Кроме того, для использования пзложенного метода расчета сушильной камеры необходимы предварительные данные относительно времен г и Тобщ для условий, воспроизводящих переменные значения параметров сушильного агента и относительной скорости фаз. [c.370] В котором критерий Не,- вычисляется по текущему диаметру капли и ее относительной скорости ег = 1—Мрг/(рр,/ Ук1) — порозность двухфазного потока в -м сечении струи = — поперечное сечение струи на расстоянии от сопла. Коэффициент С = 0,27, согласно опытным данным [93] для начального участка свободной затопленной струи, и С = 0,22 для основного участка. Упрощенная схема затопленной свободной турбулентной струи представлена на рис. 5.28, где на основном участке длиной / в сужающейся к оси зоне сохраняется постоянное значение начальной скорости газа шо. [c.371] При анализе движения капли полагается, что в начальном участке струи газ движется только с постоянной начальной скоростью Шо и что коэффициент аэродинамического сопротивления I для капли равен 0,44. [c.371] Здесь Як, Яеи — наружный и внутренний радиусы кольцевого канала форсунки для подачи вторичного воздуха о, ti — температура газа начальная и в г-м сечении, соответственно — температура окружающей факел среды 0,(/ к, т) — температура поверхности капли = к/2 — радиус капли Мо — начальное влагосодержание капли раствора — доля влаги, удаляемой из канли к (-му сечению струи. [c.372] Полагается, что в условиях интенсивного процесса сушки температура поверхности капель непрерывно увеличивается согласно решению (1.50) уравнення нестационарной теплопроводности (при г = Я я замене С- 0), соответствующему прогреву сферической капли без перемешивания жидкости внутри ее объема. [c.372] Вернуться к основной статье