Сушилка кипящего слоя принцип работы

Обновлено: 10.01.2025

Одним из важнейших достижений техники сушки явля­ется использование псевдоожиженного слоя и его моди­фикаций. Псевдоожиженный или кипящий слой широко используется для интенсификации процессов сушки сы­пучих, хорошо псевдоожижаемых газом материалов.

Модификации псевдоожиженного слоя связаны глав­ным образом с различными механическими побудителя­ми, которые способствуют достижению равномерного и устойчивого псевдоожижения, ликвидации каналообра- зования и комкования материала, увеличению поверх­ности фазового контакта и относительной скорости дви­жения фаз. Роль механических побудителей очень ве­лика, они позволяют значительно расширить область эффективного применения кипящего слоя. Появились аппараты, позволяющие добиться устойчивой гидродина­мики: сушилки с виброкипящим слоем, сушилки со слоем инертной насадки, работающие в кипящем и фон­танирующем слое. В настоящее время большинство су­шилок с кипящим слоем оснащается различными меха­ническими побудителями [72].

Среди сушилок кипящего слоя можно выделить 4 основные группы.

К I группе относятся сушилки, пред­назначенные для сравнительно хорошо ожижаемых ма­териалов, способных образовывать кипящий слой и без механических побудителей. Вместе с тем введение в слой механических побудителей типа медленно вра­щающихся мешалок, шнеков и вращающихся решеток позволяет улучшить структуру кипящего слоя, умень­шить канальный проскок, повысить стабильность кипе­ния и интенсифицировать процесс сушки.

Во II группу входят сушилки, предназначенные для продуктов, которые без механических побудителей не способны образовывать кипящий слой, хотя и являют­ся дисперсными или кусковыми материалами. Введение в слой быстро вращающихся мешалок — дезагрегаторов или измельчителей позволяет создать устойчивый кипя­щий слой и получить высушенный продукт требуемой дисперсности.

К III группе относятся сушилки для паст, суспензий и растворов, в которых механический побудитель — инертная насадка (иногда в сочетании с перемешиваю­щими устройствами) — является единственным источ­ником создания кипящего слоя или фонтанирующего слоя.

Отдельную IV группу составляют вибросушилки, в которых механическим побудителем служат вибрацион­ные колебания корпуса сушилки или погруженных в слой вибрирующих поверхностей нагрева.

Представителями сушилок первой группы являют­ся двухъярусные сушилки конструкции ЛенНИИХИМ- МАШа [73], состоящие из двух прямоугольных камер, установленных друг над другом. Каждая камера рас­ширяется кверху с целью уменьшения пылеуноса. Ка­меры имеют автономный подвод теплоносителя через газораспределительные решетки и отвод его через бо­ковые штуцеры, расположенные над слоем материала. Влажный продукт загружается в верхнюю камеру,

пройдя которую, пересыпается через переточное устрой­ство в нижнюю камеру. В нижней камере материал дви­жется в противоположном направлении к разгрузочно­му отверстию, в котором установлен секторный затвор. В нижней части верхней камеры, на небольшом рас­стоянии от газораспределительной решетки, расположен рамный ворошитель, подвешенный на вертикальных тя­гах и приводимый в действие от кривошипно-шатунного механизма. В нижней камере ворошитель не устанавли­вается, поскольку материал здесь имеет уже невысо­кую влажность и, следовательно, сыпуч. Сушилки пред­назначены для работы в разомкнутом и замкнутом цик­ле теплоносителя.

Аппарат СТ представляет собой конструкцию су­шилки с прямоугольной формой аппарата, которая с успехом применяется уже в течение нескольких лет. Она пригодна для сушки порошкообразных, гранулиро­ванных, волокнистых и хлопьевидных продуктов, харак­терных для химической и для фармацевтической про­мышленности. Преимуществом этой модели является ее прямоугольная форма, которая экономит рабочую пло­щадь.

В отличие от прямоугольного типа аппаратов сушил­ки типа СТР цилиндрические, однако при этом исполь­зуются те же самые конструкционные элементы, что и для сушилок типа СТ, поэтому разницы в технических характеристиках, кроме внешней формы аппаратов, между этими типами нет.

Для типа СТРА применяются те же конструкцион­ные элементы, что и для типа СТР, с добавлением авто­матически и непрерывно работающего фильтрующего приспособления, которое предотвращает скопление пыли и тем самым закупорку мешков фильтра.

Представляет интерес использование аппаратов с мешалками и комбинированных, например, в двухсту­пенчатых с горизонтальным секционированием сушил­ках с псевдоожиженным слоем. Сушилка состоит из двух зон — внутренней (подсушиватель с мешалкой) и внешней (кольцевой канал с направленным перемеши­ванием материала) с раздельным подводом теплоноси­теля в каждую камеру.

Материал, подсушенный в ци­линдрическом аппарате с мешалкой, поступает через переливное устройство в кольцевое пространство каме­ры окончательной досушки. Индивидуальный подвод теплоносителя позволяет создавать в камерах различ­ные температурные режимы, а организация во втором периоде сушки направленного перемещения высушивае­мого материала позволяет обеспечить достаточное вре­мя пребывания материала в сушилке и улучшить рав­номерность досушки материала в псевдоожиженном слое.

В некоторых случаях целесообразно применение по­движной, например быстровращающейся, газораспреде­лительной решетки. Аппараты кипящего слоя с вращаю­щейся газораспределительной решеткой позволяют зна­чительно расширить область применения сушилок с псевдоожиженным слоем.

В СССР и за рубежом изготовляются также аппара­ты кипящего слоя с вращающимся секторным ротором. Такая конструкция обеспечивает оптимальные условия для глубокой и равномерной сушки материала. Подоб­ные сушилки применяются преимущественно для сушки гранулированных и зернистых материалов. На рис. 45 показана схема одной из таких сушилок, разработан­ной в Институте технической теплофизики АН УССР совместно с ВНИИ синтетического волокна [72]. Она применяется в химико-фармацевтической промышленно­сти для сушки таблетированных препаратов.

В цилиндрическом корпусе вращается ротор, разде­ленный сплошными перегородками на восемь одинако­вых секторов. Каждый сектор переходит в нижней ча­сти в коническое основание, закрытое снизу откиды­вающейся круглой сеткой. В рабочем состоянии сетка прижимается к краю конического основания пружиной. В верхней части каждого сектора расположен штуцер для загрузки влажного материала. В нижней части аппарата размещена газораспределительная камера, служащая для ввода и равномерного распределения теплоносителя по секторам. Расход теплоносителя на входе в каждый сектор регулируется при помощи за­слонок. Отработанный теплоноситель выводится из сек­торов через отверстия, затянутые металлической сеткой.

В цилиндрических стенках корпуса и ротора размеще­ны смотровые окна. При сушке продуктов, окисляющих­ся при контакте с воздухом, а также при испарении ве­ществ, образующих с воздухом взрывоопасные смеси, в качестве теплоносителя используют азот, циркулирую­щий в замкнутом контуре установки. Для регенерации азота применен рекуперативный, или смесительный, конденсатор. Для нагрева азота применяют электрока­лорифер с трубчатыми нагревательными элементами общей мощностью 350 кВт. Температура азота на входе в сушилку около 200°С, после конденсатора 40—50°С. Для циркуляции азота предусмотрена газодувка ТГ-80-1,2. Материал в сектор ротора подается периоди-

Голубев Л.Г., Сажин Б.С., Валашек Е.Р. СУШКА В ХИМ. ФАРМ. ПРОМЫШЛЕННОСТИ

чески шнековым дозатором, который включается авто- матически. Выгружается продукт в другом секторе, при этом сетчатое дно сектора откидывается и материал вы­сыпается в приемную воронку. При загрузке влажного материала не прекращается подача воздуха в сектор, что предохраняет продукт от слипания.

Описанный аппарат находит применение в фарма­цевтической и других отраслях промышленности.

Некоторые зарубежные фирмы разрабатывают и вы­пускают сушилки кипящего слоя, в которых установле­ны один или несколько шнеков, погружаемых в слой материала и служащих для его транспортировки от за­грузочного отверстия к выгрузному. Такая конструкция способствует равномерному пребыванию частиц в зоне сушки, в результате чего выравнивается влажность продукта. Кроме того, использование этой конструкции сушилок создает благоприятные условия для регулиро­вания продолжительности сушки материала путем изме­нения скорости вращения шнеков.

Недостатком сушилок с погружаемыми в слой транс­портирующими шнеками является возможность налипа­ния на них влажного материала. Для предотвращения этого применяют самоочищающиеся шнеки. В этом слу­чае два параллельных взаимозаменяемых шнека вра­щаются с небольшим проскальзыванием, которое обус­ловлено тем, что угловая скорость одного из шнеков постоянно изменяется, периодически немного увеличи­ваясь, а затем снижаясь в сравнении с номинальным значением.

1 — секторный питатель; 2 — топка; 3 — корпус; 4 — циклон; 5 — секторный затвор; 6 ■— газоход; 7 — газораспределительный коллектор;

Сушка в кипящем слое — наиболее перспективный метод для кусковых и сыпучих материалов, однако в промышленности строительных изделий и конструкций она пока широкого распространения не получила. Если сравнить сушилку с кипящим слоем и барабанную сушильную установку по объемному коэффициенту (суммарный коэффициент, учитывающий передачу теплоты конвекцией при движении частиц от нагретых поверхностей — теплопроводностью, от газов и стенок — излучением), то для сушилок с кипящим слоем этот коэффициент колеблется в пределах

6000.. .9000 Вт/ (м 2 -К), а для барабанных он не превышает 580 Вт/(м 2 К). Следовательно, сушилки с кипящим слоем должны занимать меньше места, быть более компактными и производительными.

Сушильные установки с кипящим слоем позволяют, кроме сушки, одновременно классифицировать материал по фракциям. Однако и они имеют свои недостатки, к которым следует отнести повышенный расход электроэнергии для создания высокой скорости сушильного агента с целью образования кипящего слоя и несколько повышенный удельный расход теплоты.

Для уяснения принципов образования кипящего слоя рассмотрим кривую псевдоожижения в координатах со (скорость потока), ДР (сопротивление слоя) представленную на рис. 95.

При прохождении потока сушильного агента через слой дисперсного материала последний оказывает сопротивление. Силы динамического давления потока преодолевают эго сопротивление, и сушильный агент фильтруется через слой дисперсного материала. В этом случае силы динамического давления меньше силы тяжести слоя материала. При повышении скорости потока силы динамического давления возрастают (участок ОВ). Наступает момент, когда силы динамического давления уравновешивают силы тяжести слоя (точка В), слой приобретает новые свойства и начинает переходить во взвешенное состояние. Частицы материала начинают раздвигаться, а слой увеличивается по толщине. Скорость потока сушильного агента, при которой слой переходит во взвешенное состояние, называют критической скоростью начала псевдоожижения и обозначают со’_к. Ко времени достижения со’_к сопротивление слоя становится максимальным (обозначеннона рис. 95 ДР')- Участок повышения скорости до со’_к и увеличения сопротивления слоя до ДР называют областью фильтрующего слоя.

Рис. 95. Схема изменения сопротивления слоя сыпучих материалов

от изменения скорости подаваемого сушильного агента:

I—III— соответственно области фильтрации, псевдосжижения и транспортирования материала; со’_к— первая критическая скорость;

со”_к— вторая критическая скорость, равная скорости витания со_в

При дальнейшем увеличении скорости в слое материала наблюдается сначала свободное кипение, отдельные частицы начинают совершать колебательные движения без выноса частиц из слоя. По мере приближения к точке С (второй критической скорости (о"_к) степень кипения возрастает. Участок ВС на кривой сопротивлений слоя называют областью псевдоожижения. Сопротивление слоя на участке ВС практически постоянно. Постоянство сопротивления объясняют уменьшением контакта частиц слоя и большей возможностью их перемещения с возрастанием толщины слоя. Вторую критическую скорость со"_к называют еще и скоростью витания частиц щ,. Ее приближенно определяют из условий равновесия сил тяжести частицы и динамического давления движущегося сушильного агента:

где т — масса частицы;

со — скорость потока, при котором наступает равновесие;

р_с._а — плотность сушильного агента.

Решение этого уравнения при условии коррекции практическими данными дает приближенную формулу для определения скорости витания:

где d_M, р_м — соответственно диаметр и плотность частицы.

Дальнейшее увеличение скорости сверх со"_к = со_в приводит опять к росту сопротивления слоя. Материал начинает захватываться потоком и транспортироваться им. Этот период соответствует области транспортирования.

При сушке тонкодисперсных материалов, способных к агрегированию с высокой адгезионной способностью, в сушильных камерах устраивают специальные мешалки, шнеки. Иногда прибегают к вибрации слоя. Последний способ называют способом сушки в виброкипящем слое. Его можно применять и для сушки материалов типа щебня, гравия, для которых создавать динамический напор, уравновешивающий массу, трудно и экономически нецелесообразно. В этом случае вибрирование слоя позволит создать псевдокипение, а сушка за счет омывания большей поверхности материала будет интенсифицироваться.

Начальная температура сушильного агента — 250. 400 °C. Температура отходящих газов — 80. 120 °C. Объемное напряжение по влаге — 150. 200 кг/(м 3 -ч). Для сушилок с кипящим слоем кроме объемного напряжения в качестве основной технической характеристики принято определять плоскостное напряжение решетки — допустимый съем влаги с 1 м 2 решетки в 1 ч. Этот показатель для приведенного типа сушильной установки составляет 800. 1000 кг/ (м 2 ч). Удельный расход теплоты на испарение влаги для сушилок с кипящим слоем составляет 5000.. .6500 кДж/кг испаренной влаги.

Многозонные сушилки кипящего слоя с двукратным использованием сушильного агента более экономичны. Температура отходящих газов в таких установках ниже и составляет 60. 80 °C; удельный расход теплоты — 3400. 5000 кДж/кг испаренной влаги. Удельное объемное напряжение — 150. 250 кг/(м 3 -ч), плоскостное напряжение — до 1000 кг/(м 2 -ч).

РАСЧЕТ СУШИЛКИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ ДЛЯ СУШКИ ПЕСКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 0,7 КГ/С

1 Владимирский государственный университет имени АЛександра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (ВлГУ)

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Сушилки с кипящим (псевдоожиженным) слоем применяют для сушки зернистых и сыпучих, подверженных комкованию, а также пастообразных и жидких материалов. Эти аппараты позволяют одновременно проводить несколько процессов: сушку и обжиг, сушку и классификацию по размерам частиц, сушку и гранулирование. Подобные сушилки отличаются увеличенной поверхностью контакта между материалом и сушильным агентом, но характеризуются высоким расходом электроэнергии (топлива), истиранием частиц материала, повышенным пылением, а также малоэффективны при сушке тонкодисперсных материалов.

В промышленности в основном используют однокамерные сушилки непрерывного действия (рис. 1), представляющие собой цилиндрический корпус, в котором высушиваемый материал, подаваемый шнековым питателем, поддерживается во взвешенном состоянии за счет сушильного агента, проходящего через отверстия распределительной решетки с заданной скоростью. В данной работе в качестве сушильного агента применяется воздух, предварительно нагреваемый в калорифере. Отработанный сушильный агент отводится из аппарата при помощи вентилятора, проходя перед выбросом в атмосферу очистку от дисперсных частиц в циклоне.

Рис. 1. Сушилка с одноступенчатым аппаратом кипящего слоя: 1 – калорифер; 2 – распределительная решетка; 3 – шнековый питатель; 5 – разгрузочная устройство; 6 – циклон; 7 – вентилятор

В данной работе представлен расчет основных параметров работы и размеров сушилки кипящего слоя. В качестве исходных данных для расчета берем следующие параметры:

- высушиваемый материал: песок

- производительность по высушенному материалу: G_к = 0,7 кг/с;

- средний диаметр частиц высушиваемого материала: d_ср = 1,2 мм;

- начальная влажность: ω_нач = 16 %;

- конечная влажность: ω_кон = 0,5 %;

- температура материала на входе в сушилку: Θ₁ = 20 о С;

- температура воздуха на выходе из сушилки: t₂ = 70 о С;

- температура воздуха, подаваемого в калорифер: t₀ = 20 о С;

- влажность воздуха, подаваемого в калорифер: φ₀ = 72 %;

- температура воздуха после калорифера: t₁ = 150 о С;

Принимаем удельные потери тепла в окружающую среду q_п = 22,6 кДж/кг, что соответствует примерно 1 % тепла, затрачиваемого на испарение 1 кг воды.

Ведем расчет в следующей последовательности:

Расход воздуха, скорость газов и диаметр сушилки

1. Определяем расход влаги, удаляемой из высушиваемого материала:

2. Рассчитываем удельные потери тепла в окружающую среду, принимая их равными 10 % от тепла Q, вынесенного из сушилки с парами влаги, испарившейся из материала:

где r₀ – теплота испарения воды при температуре 0 о С, равная 2500 кДж/кг; с_п – средняя теплоемкость водяных паров, равная 1,97 кДж/кг· о С.

q_п = 0,1·0,109·(2500 +1,97·70) = 28,75 кДж/кг влаги

3. Рассчитываем разность между удельным расходом и приходом тепла в сушилке, принимая, что температура материала в слое на 1 – 2 о С ниже температуры отработанного воздуха на выходе из сушилки:

где с_в – теплоемкость влаги во влажном материале при температуре Θ₁ = 20 о С, равная 4,19 кДж/кг∙К; cм – теплоемкость материала, равная 0,8 кДж/кг· о С; tм – температура материала в слое, равная t₂ – 2 = 70 – 2 = 68 о С.

4. По диаграмме состояния влажного воздуха (см. рис. 2) и известным значениям t₀ = 20 о С и φ₀ = 72 % определяем начальные параметры воздуха, подаваемого в калорифер (точка А): влагосодержание х_о = 0,012 кг/кг сухого воздуха и энтальпию I₀ = 52 кДж/кг сухого воздуха.

Рис. 2. Построения линий нагрева и сушки на диаграмме состояния влажного воздуха (пояснения в тексте).

5. На этой же диаграмме (см. рис. 2) строим линию нагрева воздуха до температуры t₁ = 150 о С (линия АВ), учитывая, что нагрев воздуха в калорифере проводится через стенку, т.е. его влагосодержание не меняется х_о = x₁ = 0,012 кг/кг сухого воздуха. При этой температуре энтальпия воздуха повышается до I₁ = 189 кДж/кг сухого воздуха.

6. Для построения линии сушки задаемся произвольным значением х = 0,04 кг/кг сухого воздуха и определяем соответствующую этой величине энтальпию:

I = I₁ – Δ(х – х₁) = 189 – 301,6 ·(0,04 – 0,012)

I = 180,6 кДж/кг сухого воздуха

Через две точки на диаграмме (см. рис. 2) с координатами x₁, I₁ (точка В) и x, I (точка С) проводим линию сушки (линия ВСD) до ее пересечения с температурой воздуха на выходе из сушилки t₂ = 70 о С (точка D).

7. В точке пересечения линии сушки и изотермы 70 оС (точка D) определяем конечное влагосодержание воздуха на выходе из сушилки х₂ = 0,054 кг/кг сухого воздуха.

8. Рассчитываем расход воздуха на сушку:

9. Определяем среднюю температуру воздуха в сушилке:

10. Определяем среднее влагосодержание воздуха в сушилке:

кг/кг сухого воздуха

11. Рассчитываем среднюю плотность сухого воздуха:

где М_с.в. – молярная масса сухого воздуха, равная 29 кг/кмоль; υ₀ – молярный объем воздуха, равный 22,4 м 3 /кмоль.

12. Рассчитываем среднюю плотность водяных паров:

где М_в.п. – молярная масса водяных паров, равная 18 кг/кмоль;

13. Рассчитываем среднюю объемную производительность по воздуху:

14. Рассчитываем среднюю вязкость воздуха:

где μ₀ – динамический коэффициент вязкости при 0 о С, равный для воздуха 17,3∙10 -6 Па∙с; С- постоянная Сатерленда, равная для воздуха 124.

15. Рассчитываем критерий Архимеда:

где ρ_ч – плотность частиц высушиваемого материала, равная для песка 1500кг/м 3 .

16. Рассчитываем критерий Рейнольдса:

17. Рассчитываем скорость начала псевдоожижения:

18. Рассчитываем скорость уноса:

19. Определяем предельное число псевдоожижения:

Так как Кпр 3 /м 3

3. Рассчитываем коэффициент диффузии водяных паров при средней температуре в сушилке:

где D₂₀ – коэффициент диффузии водяных паров в воздухе при 20 о С, равный 21,9·10 -6 м 2 /с.

4. Рассчитываем диффузионный критерий Прандтля:

5. Рассчитываем коэффициент массоотдачи:

6. Высоту псевдоожиженного слоя h определяем из следующего соотношения:

где х * – равновесное влагосодержание сушильного агента, определяемое по диаграмме состояния влажного воздуха при продлении линии сушки до пересечения с линией постоянной относительной влажности φ = 100% (точка E на рис. 2).

Определяем по рис. 2, что x * = 0,062 кг/кг сухого воздуха.

Откуда h = 2,52 · 10 -4 м

7. Определяем число отверстий в распределительной решетке:

где F_c – доля живого сечения, принимаемая равной от 0,02 до 0,1; d₀ – диаметр отверстий распределительной решетки, выбираемый из ряда нормальных размеров, м.

Принимаем F_c = 0,06 и d₀ = 0,002 м

В соответствии с рекомендациями выбираем расположение отверстий в распределительной решетке по углам равносторонних треугольников.

8. Рассчитываем поперечный шаг отверстий:

t' = 0,95d₀F_с -0,5 = 0,95 · 0,002 · 0,06 -0,5 = 0,008 м

9. Рассчитываем поперечный шаг отверстий:

t'' = 0,866 t' = 0,866 · 0,008 = 0,007 м

10. Рассчитываем высоту зоны гидродинамической стабилизации слоя:

H_ст = 20d₀ = 20 · 0,002 = 0,04 м

11. Рабочую высоту псевдоожиженного слоя в соответствии с рекомендациями принимаем равной в 4 раза больше высоты зоны гидродинамической стабилизации слоя:

Н = 4Н_ст = 4 · 0,04 = 0,16 м

12. В соответствии с рекомендациями высоту сепарационного пространства сушилки принимают в 4 – 6 раз больше высоты псевдоожиженного слоя:

Н_с = 5Н = 5 · 0,16 = 0,8 м

13. Общая высота аппарата (над решеткой):

Гидравлическое сопротивление сушилки

1. Рассчитываем гидравлическое сопротивление псевдоожиженного слоя:

ΔР_пс = ρ_ч · (1 – ε)gH = 1500 · (1 – 0,422) · 9,81 · 0,16 = 1360,8 Па

2. Рассчитываем минимальное допустимое гидравлическое сопротивление решетки:

где ε₀ – порозность неподвижного слоя, принимаемая для шарообразных частиц равной 0,4.

3. Рассчитываем гидравлическое сопротивление выбранной решетки:

где ξ – коэффициент сопротивления решетки, равный 1,75.

Так как гидравлическое сопротивление решетки меньше минимального допустимого значения (158,123 490,05), а значит доля живого сечения решетки выбрана верно.

Проводим пересчет значений определяемых долей живого сечения решетки

- число отверстий в распределительной решетке:

- поперечный шаг отверстий:

t' = 0,95d₀F_с -0,5 = 0,95 · 0,002 · 0,03 -0,5 = 0,011 м

- поперечный шаг отверстий:

t'' = 0,866 t' = 0,866 · 0,011 = 0,01 м

4. Общее гидравлическое сопротивление сушилки:

ΔР_а = ΔР_пс + ΔР_р = 1360,8 + 632,492 = 1993, 292 Па

Заключение

В результате проведенных расчетов было определено изменение влагосодержания сушильного агента на входе в калорифер при температуре t₀ = 20 о С, на входе в сушилку при температуре t₁ = 150 о С и на выходе из сушилки при температуре t₂ = 70 о С. В результате было получено, что влагосодержание воздуха изменилось от х_о = x₁ = 0,012 кг/кг сухого воздуха до x₂ = 0,054 кг/кг сухого воздуха. Также было определено, что при среднем размере частиц d_ср = 1,2 мм и сушке при заданных условиях скорость начала псевдоожижения будет равна ω_пс = 0,365 м/с, а скорость уноса частиц ω_ун = 6,497 м/с.

При определении рабочей скорости сушильного агента было получено значение ω = 0,84 м/с, по которому был определен диаметр аппарата Dс = 2 м. При выбранном диаметре отверстий распределительной решетки d0 = 2 мм и доле живого сечения решетки F_с = 0,03 были определены число отверстий в решетке n = 30000, высота псевдоожиженного слоя H = 0,16 м и высота сепарационного пространства Н_с = 0,8 м. Таким образом, общая высота аппарата над распределительной решеткой составляет 0,96 м. Рассчитанное гидравлическое сопротивление аппарата получилось равным 1993,292 Па.

Список литературы

1. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию. Под ред. Дытнерского Ю.И., М.: Химия. – 1991. - 496 с.

2. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для вузов. Изд. 2-е. В 2-х кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. – М.: Химия, 1995. – 368 с.

3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – С – Пт.: Химия. – 1987. – 576 с.

4. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия. – 1973. 754 с.

Сушка является основной технологической операцией по предоставлению зерну устойчивого для хранения состояния. Есть много конструкций сушилок, которые якобы в целом и удовлетворяют поставленные к ним требования, но в то же время не совсем совершенны. В таких установках, как правило, нагрев зерна неравномерный, процесс сушки слишком затяжной и, в результате, наблюдаем ухудшение не только семенных свойств продукта, но даже питательных.

Зерно самотеком по решетке поступает от точки загрузки до разгрузочного устройства сушилки. В процессе прохождения дымовых газов через кипящий слой зерна из него испаряется влага. Подсушенное зерно специальным лотком выводится из сушилки, а мелкие частицы выносятся из слоя зерна сушильным агентом и отделяются от него в воздушном циклоне. Отработанные газы вместе с выпаренной влагой после прохождения через систему пылеулавливания выбрасываются в атмосферу.

Опыты, проведенные на новой модели ЗСУ, показали, что такая модель зерносушилки имеет ряд преимуществ по сравнению с аналогами:

процесс теплообмена между теплоносителем и зерновой массой проходит интенсивнее благодаря увеличению геометрической площади соприкосновения между агентом и материалом;

возможность обработки сырого, неочищенного зерна, что практически может заменить один из этапов поточной линии - сепарацию;

Автоматизация контроля и управления процессами обработки и хранения зерна открывает широкие возможности для повышения эффективности применения и увеличения производительности поточных линий, дальнейшего снижения затрат труда и улучшения качества обработки зерна.

Случайные колебания количества зерна возникают вследствие действия целого ряда возмущений, определяющими среди которых являются изменение размера долей материала, изменение влажности частиц во время сушки, соударения зерен и турбулентность потока теплоносителя.

идентификация моделей динамики сигналов, действующих на входах и выходах каскадов зерносушилки (в виде спектральных плотностей сигналов);

идентификация динамики зерносушилки и возмущений, действующих на каскадах (в виде матриц спектральных и взаимноспректральных плотностей);

компенсация опозданий (рассчитана математическая модель опередителя Смита, включение которого физически компенсирует имеющиеся опоздания);

синтез оптимальной многомерной системы стабилизации;

Опыт проводили следующим образом: через слой зернистого материала высотой h=5-6 см (подсолнечник, пшеница, соя), размещенного на решетках (каскадах с диаметром отверстия 1-2 мм), пропускали с определенной скоростью (Vа = 2 м/с) нагретый агент сушки (tап = 60°С). Материал сначала разуплотнялся, а затем перешел в состояние, напоминающее кипящую жидкость. В процессе непрерывной подачи зернового материала в камеру сушки положение шибера было изменено от нейтрального на 10%, что привело к изменению влажности зерна каждой пробы, которую отбирали через каждые 30 с.

Основными параметрами контроля стали: температура агента сушки; конечная температура материала; давление теплоносителя в камере сушки; конечная влажность зерна; время пребывания зернового материала в сушильной камере. Температура агента и зерна была измерена стеклянным жидкостным термометром и составила 60 ° С и 35°С соответственно.

Контроль давления теплоносителя выполняли с помощью U-образного жидкостного манометра, значение которого составило 0,5 Па. После получасового отлеживания, что является неотъемлемым этапом любого метода сушки, цифровым влагомером типа Wille-55 измерили значение конечной влажности материала, которое на 1% отличалось от исходного. Это достаточно хороший показатель, ведь за столь малый промежуток времени (4 мин - время пребывания зерна в зоне сушки) материал потерял около 1% избыточной влаги.

В этой статье описаны результаты эксперимента с сушкой подсолнечника, слой которого размещался на решетках (каскадах), через который пропускали теплоноситель, средняя температура которого колебалась в пределах 100-130°С, а скорость теплоносителя была зафиксирована на отметке 1,5 м/с.

Читайте также:

  
• Фильтр барьер актив обзор
  
• Как включить сушильную машину канди
  
• Как сделать фильтр для воды в лесу
  
• Шахтный центробежный вентилятор из чего состоит
  
• Как называется вентилятор на потолке в америке