ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выбор и обоснование объектов исследования из "Эффективность внедрения вихревых аппаратов" В результате анализа работы промышленных распылительных сушилок установлено, что наиболее эффективными являются также аппараты, в которых достигается высокая дисперсность при распылении высушиваемого материала, быстрое и полное смешение материала с теплоносителем при высокой температуре последнего. Однако очень часто конструкции существующих сушилок, отличающихся крупными габаритами и занимающих большие производственные площади, не позволяют поднять температуру и скорость сушки до требуемых величин. Процессы сушки в них проводят при температурах газа, не превышающих 500-600 С, и скоростях потоков 0,3-0,5 м/с. Повышение температуры в процессе работы выше указанных пределов приводит к резкому снижению эксплуатационной работоспособности и надежности сушильных установок в целом. Для повышения эффективности промышленных распылительных сушилок, как правило, требуется коренное изменение конструкции и формы сушильных камер, аэродинамической структуры потоков в них и других параметров. [c.153] Известно, что максимальные значения движущих сил и интенсивный тепломассообмен в распылительных сушилках наблюдаются в начале процесса при высоких относительных скоростях движения сушильного агента и распыленного материала. Такие явления более характерны, когда процессы тепло- и массообмена являются нестационарными. Наиболее благоприятные условия создаются, например, в струйных распылительных сушилках при подаче распыленного раствора непосредственно в газовую высокотемпературную струю (до 1000°С), движущуюся со скоростью порядка 300 м/с. [c.153] Однако в скоростных прямоточных сушилках резко уменьшается время пребывания капель в зоне сушки, и поэтому в основных участках камеры успевают испариться преимущественно наиболее мелкие фракции капель. Температура в зоне сушки при этом быстро понижается, а время сушки крупных капель увеличивается, что приводит к неравномерности процесса сушки. Подобную картину процесса наблюдали и мы при сушке катализаторной суспензии с подачей распыленной массы в высокоскоростную газовую струю. При этом было установлено, что эффективность работы скоростных прямоточных сушилок во многом зависит от таких параметров, как режим диспергирования материала сушки и аэродинамические условия процесса в сушильной камере, определяющих в основном время пребывания частиц материала в зоне сушки. [c.153] С целью выбора конструкции вихревой сушилки нами проведены предварительные опыты по сушке катализаторной суспензии в скоростном потоке газа в стандартной трубе Вентури. Выяснилось, что необходимо внести изменения в конструкцию трубы и режим ее работы. В этой связи в качестве основного конструкционного элемента аппарата была принята модель сушильной камеры (1) с конфузорным и диффузорно-цилиндрическим участками, распылителем (2) и патрубками (3, 4) для тангенциально-осевой подачи теплоносителя в камеру сушки (рис. 3.6а). [c.154] Входящие в сушильную камеру струи теплоносителя возбуждают в ней интенсивное вращательное движение. При этом благодаря сужению камеры и наличию пережима, отделяющего основной участок камеры от хвостовой части, улучшаются условия перемешивания материальных потоков в аппарате, быстро стабилизируются температурные и концентрационные поля, увеличивается удерживающая способность сушильной камеры по дисперсной фазе. [c.154] Суспензия поступает в камеру в распыленном виде совместно с осевым потоком газа-теплоносителя и вовлекается во вращательное движение тангенциальной струей газа. При этом более тяжелые частицы перемещаются в камере по кольцевой траектории с наибольшим радиусом, а следовательно, находятся в зоне сушки длительное время по сравнению с легкими частицами. Влажные частицы, поступающие в сушильную камеру, обладают значительной массой. Они постепенно вытесняют к центру сухие частицы, которые вместе с газовым потоком выносятся из камеры и отводятся в пылеуловитель. Повышение температуры и скорости движения потоков в камере позволяет создать большие движущие силы в ней, что препятствует возникновению рециркуляционных токов по длине (высоте) сушильной камеры. [c.154] Налипание частиц на стенки камеры при использовании закрученного потока в распылительной сушилке предотвращают созданием прямолинейного движения распыленного продукта на начальном участке камеры. На этом участке пути влажные частицы подсыхают и утрачивают способность налипать на стенки. В дальнейшем подсушенные частицы продолжают движение в пристенной области. При этом частицы испытывают силы трения, реакцию стенки, аэродинамические подъемные силы, которые активно действуют на пограничный слой и турбулизируют его. [c.154] В предлагаемой сушилке прямолинейное движение материала сушки на начальном участке факела достигается подачей материала совместно с осевым потоком газов через центральный штуцер на крышке сушильной камеры (рис. 3.6а). Более надежная защита стенок сушильной камеры от налипания материала при распылительной сушке обеспечивается путем повышения температуры стенок при нагревании извне. Для этой цели удобно использовать сушильные камеры с двойными стенками, в пространство между которыми можно подавать горячие газы, что позволяет поднять температуру внутренней стенки. [c.154] С учетом изложенного нами разработаны и испытаны на различных средах опытно-промышленные образцы вихревой распылительной сушилки в двух конструктивных вариантах. Предлагаемые сушилки предназначены для получения порошкообразных материалов из суспензий и растворов (катализаторы, носители, адсорбенты и др.) и могут иметь производительность по сухому продукту от нескольких сотен килограммов в час, что особенно важно при внедрении в эксплуатацию таких сушилок на малогабаритных катализаторных производствах. [c.155] С целью промышленного внедрения предлагаемых сушилок, защищенных авторскими свидетельствами, предпринято их детальное исследование на различных средах. В качестве сырья для опытной сушилки служили пульпы катализаторных суспензий для получения таких катализаторов, как медно-хромовые никель на кизельгуре, на диатомите белая сажа и оксид алюминия. [c.156] Вернуться к основной статье