ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика распылительных сушилок и возможности интенсификации тепло- и массообмена путем создания вихревых потоков из "Эффективность внедрения вихревых аппаратов" В промышленности для превращения растворенного или взвешенного вещества в сухой порошок, представляющий собой конечный продукт, широко применяют распылительную сушку. [c.147] Основными стадиями этого процесса являются диспергирование жидкости при помощи специальных устройств (вращающиеся диски, форсунки, сопла) смешение капель с газом-теплоносителем и тепло- и массообмен между ними выделение сухих частиц из потока газов. [c.147] Тепло- и массообмен между газом и распыленной жидкостью отличаются высокой интенсивностью, обусловленной развитой поверхностью фаз, большими значениями движущих сил и коэффициентов тепло- и массопереноса. Процесс можно вести непрерывно и с большой скоростью, поэтому сушка распылением по сравнению с другими способами сушки позволяет сэкономить время, средства и рабочую силу. Это подтверждается приведенными в табл. 3.1 данными по сравнительной стоимости системы сушки каолиновой глины. [c.147] В ряде случаев при применении распылительной сушки значительно упрощается технология производства, так как можно исключить такие стадии, как фильтрация, отмывка и измельчение материала, а также создать условия для непрерывного ведения процесса с полной автоматизацией. В связи с этим распылительные сушилки нашли применение в производстве целого ряда продуктов химической, фармацевтической, пищевой и других отраслей промышленности. [c.147] Рассмотрим некоторые из них. [c.148] В сушильной камере распыленную массу подвергали воздействию температуры 300-520°С, а образующиеся при этом частицы катализатора свободно падали на коническое основание камеры со средней температурой 140°С. Для сушки распылением подавали большой объем воздуха (1680 м /мин), предварительно нагретого в специальном пламенном нагревателе. Частицы катализатора улавливали в шести циклонах. [c.148] Характеристики распылительной сушилки часовая производительность — в пределах 8-15 кг/м при температуре входящего газа 250 400 С и до 15-25 кг/м — при 800-1000°С производительность по пульпе с начальной влажностью 82% — 1550 кг/ч температура теплоносителя на входе — 1000°С, на выходе — 130°С разрежение в аппарате — 15-20 мм вод. ст. влажность высушенного полуфабриката — 8% вес. [c.149] Как видно из рассмотренных примеров, для распыления катализаторных суспензий в основном были использованы дисковые и форсуночные распылители. При начальной температуре теплоносителя 500-600°С и конечной влажности воздуха в пределах 5-15% вес. часовая производительность по испаренной влаги составляла от 500 до 10000 кг. [c.149] Процессы сушки проводят в них при небольших температурах и скоростях потоков. Интенсивность процессов тепло- и массообмена, характеризуемая напряженностью объема сушильной камеры по испаренной влаге, не превышает 20-50 кг/(м ч). Коэффициент использования тепла в распылительных сушилках подобного типа составляет лишь только 20-60%, поэтому эффективность процессов сравнительно низкая. Известно, что интенсивность и экономичность процессов являются решающими для современных процессов химической технологии. В литературе [19-20, 27, 29, 32] довольно широко представлены технологические и конструктивные решения, приводящие к интенсификации процесса распылительной сушки различных продуктов. [c.150] Для интенсификации процессов тепло- и массообмена при распылительной сушке жидких материалов успешно используют методы увеличения относительных скоростей движения фаз и объемных коэффициентов теплообмена путем более эффективного использования объема сушильной камеры. Этот способ интенсификации тепло- и массообменных процессов следует считать весьма перспективным, так как при этом значительно уменьшаются габариты сушильной камеры, упрощается конструкция аппарата, улучшается аэродинамический режим. [c.151] Наиболее простым и весьма эффективным методом увеличения относительных скоростей движения твердых и жидких частиц в газе является применение закрученного (вихревого) потока. Перспективность применения процессов с закрученным потоком или циклонно-вихревым течением для интенсификации различных технологических процессов отмечается во многих работах [1-8]. [c.151] В последние годы вихревые аппараты нашли применение в технологии и технике сушки дисперсных и зернистых материалов. Так, исследованиями, проведенными в Институте тепло- и массообмена (ИТМО) АН Белоруссии [12], подтверждена перспективность использования вихревых потоков для интенсификации процесса распылительной сушки. Однако экспериментальных и теоретических работ, посвященных этому вопросу, явно недостаточно. В связи с этим вихревые распылительные сушилки пока не нашли достаточно широкого применения в промышленности. Известно лишь несколько конструкций распылительных сушилок с вихревым течением сушильного агента, имеющих практическое применение. В этих сушилках осуществляется тангенциальный ввод сушильного агента в камеру сушки, быстрое и полное его смешение с распыленным материалом в сушильной камере, чем достигается значительная интенсификация тепло-и массообмена в процессе сушки. [c.151] Газы отводят в первой сушилке по центру вместе с высушенным продуктом, а во второй сушилке осуществляют раздельный вывод материала и газа, что является более рациональным, так как устраняется возможность преждевременного выхода из строя (эксплуатации) аппарата из-за забивки газоотвода продуктами сушки и намного уменьшается нагрузка на циклоны. Обычно такие сушилки изготавливают с диаметром камеры до 10 и высотой до 26 м [20]. [c.152] Распылительная вихревая сушилка конструкции ИТМО АН Белоруссии имеет горизонтальную цилиндрическую камеру с установленными по ее торцам навстречу один другому распылителями (рис. 3.5). Если тангенциальный ввод газов осуществляется в двух концах с закруткой в разных направлениях, то отвод газа производится по середине сушильной камеры. Сушка материалов происходит во встречных завихренных потоках. [c.152] Таким образом, конструкции распылительных сушилок с вихревым течением теплоносителя могут быть весьма разнообразными. Объемы сушильных камер, как и в обычных распылительных сушилках, могут достигать больших размеров, тогда следует подавать большое количество газа для поддержания необходимого уровня скоростей в сушильных камерах. [c.152] В сушилках рассмотренных конструкций приняты относительно небольшие скорости и умеренная температура сушильного агента. При этом имеет место довольно длительный контакт недосушенного материала со стенками сушильной камеры, что может привести к осаждению части материала на стенках аппарата. [c.152] Вернуться к основной статье