ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Специфика кинетических характеристик обезвоживания в кипящем слое из "Промышленное обезвоживание в кипящем слое" Теория и техника сушки в своей основе — это теория и практика организации теплообмена между частицами влажного материала и теплоносителем, в большинстве случаев нагретым воздухом или дымовыми газами. Кинетика сушки традиционно рассматривается как ключевая для достижения оптимальной интенсивности и эффективности процесса. [c.33] Известно разделение, согласно которому случаи, когда лимитирующей стадией является тепло- и массообмен между частицами и газом, относят к так называемой внешней задаче если лимитирующим является сопротивление материала к переносу влаги, задачу называют внутренней. Возможны смешанные варианты, когда скорость внешнего теплообмена сопоставима с внутренним тепло- и массопереносом процессы, интенсификация которых ограничена количеством теплоты, вносимой в данных условиях в систему, принято называть балансовыми. [c.33] Монография Романкова и Рашковской [3] содержит обстоятельный обзор современных представлений о кинетике протекающих в КС сушильных процессов. Отмечается, что результаты описания процессов тепло- и массообмена на основе критериальных зависимостей Ыи = (Ке, Рг) могут иметь только оценочный характер, поскольку сложность явления приводит к весьма значительному расхождению результатов различных авторов. Также оценочно может быть представлен метод расчета в предположении, что сушка в КС протекает только в первом периоде при конвективном подводе теплоты к частице получаемая высота КС, необходимая для передачи заданного количества теплоты, приближается к реальным значениям высоты КС, но в условиях периодического процесса требуемая высота асимптотически стремится к бесконечности. [c.33] Расчет промышленных сушилок КС рекомендуется проводить по результатам экспериментального изучения процесса на модельной установке с определением геометрических размеров сушилки на основе материально-теплового баланса. [c.34] Составлена классификация сушилок с активным гидродинамическим режимом по принципу их работы — псевдоожижение, фонтанирующий слой, пневмотранспорт, закрученные потоки. Каждая группа имеет подгруппы, отличающиеся условиями осуществления данного режима, всего предусмотрено 18 модификаций. [c.34] Метод расчета сушилок КС, согласно приводимому примеру, состоит в определении необходимой поверхности теплообмена при условии, что вся поверхность всех частиц равноценно участвует в теплопередаче при температурном напоре, выражаемом разностью температур газа и КС, КС и начальной температуры материала. Значение а находят по критериальной зависимости Ыи = = [(Яе, Рг). Высота КС из значения поверхности теплообмена (при известной площади решетки) должна быть скорректирована с учетом требуемого времени сушки (по опытным данным) и обеспечения гидродинамической устойчивости процесса. [c.35] Не вдаваясь в обсуждение методики расчета в целом, отметим, что обобщенная корреляция зависимости, описывающей межфаз-ный теплообмен в КС, как это убедительно показано в [4, 17], имеет точность порядка 100—200% анализ столь резкого расхождения результатов исследователей свидетельствует о серьезных экспериментальных трудностях определения различных параметров, в том числе истинного температурного напора. Более того, как уже отмечено, существуют принципиальные сомнения в возможности описания межфазного теплообмена для КС в целом. [c.35] Наши многолетние исследования и результаты практического применения аппаратов КС для сушки дисперсных материалов с весьма широким интервалом свойств, в том чии1е размером пор и микротрещин, а также обезвоживания кристаллогидратов, суспензий и растворов внесли существенные коррективы в представления о физической природе процесса, приемах его описания, оптимизации и расчета аппарата. Но сразу же необходимо подчеркнуть, что в данном случае наш опыт относится только к процессам, протекающим при температуре слоя, равной или превышающей 100 С, т. е. в условиях, когда степень насыщения газов водяными парами не должна влиять на интенсивность потери влаги твердым телом. Другое ограничительное обстоятельство связано с характером распределения влаги в материале количество влаги в порах и микротрещинах ниже, чем на поверхности частиц причем эта влага при сушке солевых материалов выступает как бы в ррли насыщенного раствора. [c.35] Эти ограничения не сужают, однако, область применения метода, поскольку практически все потоки высушиваемых неорганических продуктов обрабатывают газами при температуре значительно выше 100° С. Производство неорганических продуктов, в том числе солей, характеризуется, как известно, многотоннаж-ностью, поэтому разработка экономически рациональных условий проведения процесса имеет для данной области производства большое значение. [c.35] Но это, казалось бы, неожиданное обстоятельство было предсказано еще Лыковым [32], который отметил, что ...при больших интенсивностях процесса механизм тепло- и массообмена становится другой (стр. 153) и далее ...раздельное рассмотрение периодов сушки уже нецелесообразно, поскольку температурное поле тела непрерывно развивается и уже в первом периоде имеет место нестационарное температурное поле (стр. 157). Порядок времени изменения температуры отдельной умажненной гранулЬ при внесении ее в КС составляет, по нашим данным, от нескольких до десятков секунд температуру измеряли с помощью термопары, вживленной в гранулу (размер гранулы 3— 5 мм). Можно принять, что продолжительность потери влаги частицами в КС должна быть такого же порядка, хотя, естественно, сушка мелких частиц протекает еще быстрее. Экспериментальное измерение кинетических характеристик при столь кратковременном процессе, практически, невозможно. [c.36] Вернуться к основной статье