Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Выше было показано, что применение вихревого процесса является одним из наиболее простых и весьма эффективных методов повышения интенсивности работы различных тепло- и массообменных аппаратов.

ПОИСК





Исследование особенностей аэродинамики вихревой сушилки (на примере сушки жидких материалов)

из "Эффективность внедрения вихревых аппаратов"

Выше было показано, что применение вихревого процесса является одним из наиболее простых и весьма эффективных методов повышения интенсивности работы различных тепло- и массообменных аппаратов. [c.171]
В данном подразделе представлены результаты исследования аэродинамики высокоскоростного изотермического потока в камере вихревой сушилки новой конструкции, эффективно использованной для получения ряда осажденных катализаторов. [c.171]
Конструкция сушильной камеры состояла из конфузорной и диффузорно-цилиндрической частей при тангенциально-осевой подаче теплоносителя. Жидкость в камеру сушилки подавали через пневматическую форсунку. Изучали два варианта конструкций сушильной камеры, отличающиеся способом подвода газа сосредоточенным тангенциально-осевым вводом через патрубки на крыше камеры (рис. 3.19) и распределенным вводом газа через регулируемые тангенциальные щели на поверхности камеры при сохранении формы осевого подвода. [c.171]
Конструктивные особенности сушильной камеры позволяют создать в ней аэродинамическую обстановку, резко отличающуюся от аэродинамики известных аппаратов вихревого и циклонного типа, поэтому непосредственно использовать имеющиеся в литературе сведения для разработки сушильных аппаратов практически невозможно. [c.171]
Поля скоростей измеряли с помощью циклического зонда с диаметром головки 4,0 мм по описанной И. И. Смуловским и А. И. Путининым методике [30, 37] в сечениях аппарата диаметрами 320 мм (I), 200 мм (II), 80 мм (III). Вектор полной скорости, измеренный в каждой точке сечения, разлагается на две компоненты окружную (тангенциальную) и продольную (осевую). [c.172]
И — градуировочный коэффициент, определяемый экспериментально. [c.172]
Осевые скорости во всех сечениях увеличиваются от периферии к центру камеры и при этом всегда сохраняют положительные значения во всем диапазоне изменения расхода воздуха, что подтверждает отсутствие обратных течений. Вместе с тем следует отметить более быстрый рост аксиальных скоростей при перемещении потока вдоль сушильной камеры (в 12-15 раз между сечениями I-III). Если в сечении I окружные скорости значительно преобладают над осевыми, то в горловине камеры (сечение П1) скорости продольного движения становятся вполне соизмеримыми и даже несколько превышают вращательную скорость. Это видно из данных табл. 3.3, в которой представлены среднеинтегральные значения скоростей в двух сечениях при различных расходах воздуха. [c.173]
При многократном увеличении скоростей в газовом потоке создается ускоренное вращательное движение высушиваемых частиц при их интенсивном обдуве в процессе сушки, что способствует увеличению влагонапряженности и интенсификации тепло- и массообменных процессов в камере сушки. [c.173]
В хвостовой части аппарата за горловиной сушильной камеры трудно определить направление вектора полной скорости (сечение IV), что объясняется резкой турбулизацией потока, возникающей в наиболее узком сечении и при дальнейшем расширении струи в диффузоре. [c.173]
Коэффициент е независимо от значения числа Рейнольдса для каждого из сечений остается постоянным, а по длине камеры он незначительно возрастает (от 0,45 до 0,6), несмотря на уменьшение диаметра камеры в 4 раза между крайними сечениями I-III. Такой результат, по-видимому, объясняется большими потерями энергии на трение и другие пристенрые эффекты (табл. 3.3). [c.174]
Максимальное расхождение опытных расчетных значений окружных скоростей, рассчитываемых по двум первым уравнениям, не превышает 15,0%, для последнего уравнения — 25% при r/R 1,0. [c.174]
При изучении конструкций сушильных камер, узлов подачи материала и агента сушки установлено, что аппарат, имеющий один сосредоточенный ввод для сушильного агента, более простой, но иногда рационально распределить подвод газа в камеру через несколько тангенциальных каналов. В этом случае происходит равномерная подача газов по всему периметру камеры, что исключает возможность налипания материала на стенки сушильной камеры. [c.174]
Внутренняя структура потока при этом существенных изменений не претерпевает. Характер вращения потока при распределенном вводе газа аналогичен характеру вращения при сосредоточенном вводе. Распределение скоростей как окружных, так и осевых сходно с распределением скоростей, приведенных на рис. 3.20. Отличительной особенностью является возрастание симметрии профилей скоростей относительно оси камеры, а также медленное увеличение скоростей по ее длине, что свидетельствует о более равномерном распределении последних вдоль камеры. [c.174]
Влияние параметра входа на и Ет изучали в камере с распределенным подводом газов через регулируемые тангенциальные щели при фиксированном расходе воздуха и изменении относительного размера входных тангенциальных каналов в пределах ГЬвх/О = 0,022-0,155. На рис. 3.21 показана зависимость аэродинамических характеристик и от конструктивного параметра входа. [c.175]
Таким образом, результаты исследования позволяют правильно оценивать реальную аэродинамическую обстановку в вихревой сушилке, производить кинетические расчеты процессов тепло- и массообмена и выбирать оптимальные конструктивные параметры при проектировании сушилок подобного типа. В сушильной камере можно создать условия для интенсивного контактирования материальных потоков и тепло- и массообмена между ними. При этом увеличиваются удерживающая способность камеры по дисперсной фазе, влагонапряжен-ность ее объема, быстро стабилизируются температурные и концентрационные поля на выходе. Например, при сушке катализаторных суспензий в вихревой сушилке влагонапряженность единицы объема сушильной камеры достигала 3,0-5,0 т/(м ч). [c.175]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте