ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сушка в пульсирующем потоке и при вибрациях частиц из "Сушка в химической промышленности" В пульсирующем газовом потоке или при вибрациях частиц интенсифицируются тепло- и массообменные процессы, что объясняется гидродинамической теорией пограничного слоя. Наибольший интерес для сушки представляет вибрация частиц. Для ее получения частицы помещают в вибрационный аппарат. [c.310] Если слой материала поместить на вибрирующую плоскость, наблюдается следующая картина. Сначала с увеличением ускорения колебательного движения слой уплотняется и имеет максимальную плотность при ускорениях 9,8 — 10 м/сек2. При дальнейшем увеличении а слой расширяется и по своему состоянию напоминает кипящий слой при продувке его потоком газа. [c.310] По данным [16], в виброкипящем слое происходит перемешивание частиц одинакового размера, но с разной плотностью. Однако для полидисперсного материала с одинаковой плотностью частиц наблюдается сепарация с увеличением содержания крупных частиц в верхней части слоя. В опытах В. А. Членова [101] с кварцевым песком обнаружена периодическая смена разрежения и давления под слоем материала, т. е. виброкипящий слой обладает насосным свойством и транспортирует через себя газ (или воздух). [c.311] Величина разрежения под слоем зависит от многих факторов. С уменьшением газопроницаемости слоя разрежение увеличивается, т. е. оно зависит от дисперсности и влажности частиц, высоты слоя и т. д. На перепад давления в слое влияют также амплитуда и ускорение частиц. С уменьшением частоты перепад давления увеличивается. Вследствие перепада давления возникает фильтрация газа через слой материала, поэтому в определенных условиях на перемешивание частиц в вертикальной плоскости наибольшее влияние оказывает газовый поток. Это подтверждается опытами по созданию виброкипящего слоя в вакууме, где значительно уменьшается интенсивность перемешивания частиц при прочих равных условиях. Перемешивание слоя ухудшается с увеличением влажности частиц и при возникновении электростатических зарядов. Фактор перемешивания в интенсификации тепло- и массообмена играет большую роль, особенно при сушке термочувствительных материалов. [c.311] Перемещение материала в состоянии виброкипения зависит от его сыпучих свойств. Например, материалы с повышенной средней или с высокой начальной влажностью не транспортируются, и при определенных условиях происходит агломерация мелких частиц. [c.312] Для увеличения времени перемещения материала лоток имеет подъем в среднем на каждый градус подъема лотка скорость иср для зернистых материалов уменьшается на 2 — 5%. Для наклонного лотка иср увеличивается на 3 — 10% на градус. [c.312] Для вибросушилок обычно принимают 6 = 18 — 40° (меньшее значение соответствует более высокой частоте вибрации). Угол наклона лотка Р = 8 — 10°. [c.312] Для сушки материалов широко применяют вертикальные виброподъемники. Движение материала снизу вверх осуществляется созданием направленного винтового гармонического колебательного движения установки. Частоту v и амплитуду А в зависимости от свойств материала принимают соответственно 16 гц при 7—10 мм 25 гц при 3—6 мм и 50 гц при 1,5 мм. Амплитуду замеряют по центру лотка. В зависимости от ширины ленты b (в мм) производительность виброподъемника G (в м3/ч) приближенно равна G == 0,5—1,0 при b = 50 G = 6—8 при b = 200 G = 15—20 при b = 400. [c.313] Скорость транспортирования материала меняется в пределах 0,07—0,2 м/сек. [c.313] Тепло подводят в вибросушилки различными способами конвекцией, радиацией и кондукцией. Конвективный подвод тепла от нагретого газа к материалу осуществляется двумя методами смыванием потоком газов поверхности слоя и продувкой газов через виброкипящий слой. В первом случае, в отличие от омывания потоком газов спокойного слоя материала, процесс сушки значительно интенсифицируется благодаря фильтрации газа через слой вследствие насосного эффекта виброкипящего слоя. Кроме того, при перемешивании материала в вертикальной плоскости можно использовать для сушки газы с более высокой начальной температурой, не опасаясь перегрева продукта. В спокойном же слое наблюдается большая неравномерность сушки в вертикальной плоскости как при смывании потоком газов слоя материала, так и при фильтрации потоком через него. [c.313] Кондуктивный подвод тепла осуществляется либо от плоского днища сушилки, либо от специальных вертикальных плоскостей или труб. В качестве источника тепла применяют горячую воду, насыщенный водяной пар давлением до 3 am или горячие газы, получаемые, например, при сжигании топлива. В последнем случае со стороны газов делают ошиповку поверхности для увеличения коэффициента теплопередачи. Для сушилок малой производительности применяют электрические плоские или цилиндрические нагреватели. Благодаря хорошему перемешиванию материала можно использовать более высокие температуры тепло-отдающей поверхности. В виброкипящем слое наиболее просто осуществлять кондуктивный подвод тепла к высушиваемому материалу от предварительно нагретого до высокой температуры готового продукта или от твердого промежуточного теплоносителя. [c.314] При отсутствии газового потока через слой материала можно использовать радиационный подвод тепла от нагретых поверхностей. В этом случае существует лишь небольшая вероятность попадания материала на теплоизлучающие поверхности. Могут применяться различные генераторы излучения. [c.314] Радиационный и кондуктивный методы подвода тепла особенно эффективны в вакуумных сушилках. При обычных способах радиационной сушки до 30% всего отданного тепла расходуется на нагрев воздуха. В случае виброкипящего слоя эта величина меньше, так как вследствие фильтрации воздуха через материал будет более полно использоваться его тепло для испарения влаги. [c.314] По данным [101], значение коэффициента теплообмена при частоте v = 40 гц для передачи тепла от вертикальной стенки составляет 266 KKUA/(MZ ч-град), а от днища— 189 ккал м2 -ч-град) при v = 60 гц а равен соответственно 215 и 125 ккал/(мг ч град). [c.315] По данным А. П. Базилевича [84], в случае сушки поливинилового спирта при температуре греющей поверхности 90° С и частоте 24,7 гц напряжение по влаге (метанолу) АР составляло 28 кг/(м -ч) (Wi — 65%, 6 = 0,5—1,0 мм). Максимальная величина AF была получена при амплитуде 2 мм. [c.315] На рис. VI1-17, б приведена зависимость относительного коэффициента массообмена рвК/Рсп (Рвк и Реп — коэффициенты массообмена соответственно для виброкипящего и спокойного слоев материала) от ускорения и скорости потока воздуха. [c.316] Горизонтальные сушилки бывают с продувкой газов снизу и сверху слоя. Равномерное кипение получается при скоростях газа ниже 0,1 м/сек. При продувке сверху скорость перемещения материала уменьшается. На рис. V-28 приведена горизонтальная сушилка с продувкой газа через слой материала. На рис. VI1-38 показана вибросушилка-гранулятор. Английской и американской фирмами выпускаются горизонтальные сушилки для сушки зерна и угля производительностью 1,5—2 т/ч. [c.317] Вернуться к основной статье