Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
A11_Ch30_SI.docx
Скачиваний:
9
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
1.5 Mб
Скачать

Время промышленной сушки

При выборе промышленной сушилки, предполагаемое время сушки определяет, какой размер механизма необходим для данной мощности. Если время сушки было получено из лабораторных испытаний, следующее должно быть рассмотрено: • В лабораторной сушилке значительная сушка может произойти от излучения и теплопроводности. В промышленной сушилке, эти факторы обычно незначительны. • В промышленной сушилке, влажность может быть выше, чем в лабораторной сушилке. В операциях сушки с контролируемой влажностью, этот фактор может быть устранен посредством удваивания промышленных условий влажности в лабораторной сушилке. • Операционные условия не такие однообразные в промышленной сушилке, как в лабораторной сушилке. • Из-за небольшого используемого образца, исследуемый материал не может быть эталоном промышленного материала. Таким образом, разработчик должен использовать опыт и суждения для изменения испытательного времени сушки для соответствия с коммерческим условиям.

Расчеты сушилки

Чтобы рассчитать предварительную стоимость для промышленной сушилки, циркулирующая скорость потока воздуха, скорость потока кондиционированного и выходящего воздуха и тепловой баланс должны быть определены.

Циркулирующий воздух. Необходимое циркулирование или скорость потока подаваемого воздуха устанавливаются с помощью оптимальной скорости воздушного потока, относящейся к материалу. Данное значение может быть получено в результате лабораторных испытаний или предыдущего опыта, имея в виду, что воздух также имеет оптимальное поглощение влаги. (См. раздел о Применении гидрометрии в сушке.)

Кондиционированный и выходящий воздух. Скорость потока кондиционированного и выходящего воздуха, необходимого для стационарных состояний в сушилке также обсуждается в разделе о Применении гидрометрии в сушке. В непрерывно работающей сушилке, взаимодействие между содержанием влаги материала и количеством кондиционированного воздуха определяется следующим образом

GT (W2 – W1) = M(w1 – w2) (1),

где

GT = сухой воздух, подаваемый как кондиционированный воздух на сушилку, кг/с

M = сырье, которое сушится в сушилке непрерывного действия, кг/с

W1 = коэффициент влажности входящего воздуха, кг водяного пара на кг сухого воздуха

W2 = коэффициент влажности выходящего воздуха, кг водяного пара на кг сухого воздуха

(в сушилке непрерывного действия,W2 является непрерывным; в сушилке периодического действия,W2

изменяется в течении части цикла)

w1 = содержание влаги сухого вещества входящего материала, кг воды/кг

w2 = содержание влаги сухого вещества выходящего материала, кг воды/кг

В сушилках периодического действия, процесс сушки приводится как

GT (W2 – W1) = (M1) dw/ dθ (2),

где

M1 = масса материала, погруженного в сушилку периодического действия, кг в период dw/ dθ = мгновенная скорость время испарения, соответствующая w

Количество кондиционированного воздуха постоянно и основывается на средней скорости испарения. Уравнение (2), затем становится идентичным уравнению (1), где M = M1 / . При этом условии, влажность в сушилке периодического действия уменьшается во время цикла сушки, тогда как в сушилке непрерывного действия, влажность является постоянной при постоянной нагрузке.

Тепловой баланс. Для расчета потребности в топливе сушилки, требуется тепловой баланс, состоящий из следующего: • Потери излучением и конвекцией из сушилки • Нагрев промышленного сухого материала до выходной температуры (обычно приблизительно) • Испарение воды, которая должна быть удалена из материала (обычно предполагается, что будет происходить на влажном термометре) • Нагрев пара от температуры по влажному термометру в сушилке до температуры выхлопа • Нагрев от общего объема воды в материале от входной температуры до температуры по влажному термометру в сушилке • Нагрев кондиционированного воздуха от его начальной температуры до температуры выхлопа

Поглощенная энергия должна возмещаться топливом. Выбор и разработка отопительного оборудования является важной частью общей конструкции сушилки.

Пример 2. Гидроксид магния сушат с 82% до 4% содержания влаги (влажная основа) в сушилке непрерывного действия с ребристым барабанным питателем (см. Рисунок 7). Необходимой скоростью производства является 0,4 кг / с. Оптимальная температура циркулирующего воздуха для сушки составляет 71 ° C, которая не ограничивается существующим давлением пара в сушилке.

Шаг 1. Лабораторные исследования отображают следующее:

Удельная теплоёмкость

воздуха (ca)

материала (см) воды (cw) водяного пара (cv)

= 1,00 кДж / (кг · К)

= 1,25 кДж / (кг · К)

= 4,18 кДж / (кг · К)

= 1,84 кДж / (кг · К)

Температура материала, поступающего в сушилку = 15 ° C

Температура кондиционированного воздуха

по сухому термометру

по влажному термометру

= 21 ° C

= 15,5 ° C

Температура циркулирующего воздуха

по сухому термометру

по влажному термометру

= 71 ° C

= 38 ° C

Скорость воздушного потока через слой материала в сушилке

Загрузка слоя материала в сушилке

Испытательное время сушки

= 1,3 м / с

= 33,3 кг/м2

= 25 мин

Шаг 2. Предыдущий опыт показывает, что время промышленной сушки на 70% больше, чем время, полученное при лабораторных испытаниях. Таким образом, рассчитывается, что время промышленной сушки будет 1,7  25 = 42,5 мин.

Шаг 3.Вместимость слоя материала в сушилке

0.4(42.5 х 60) = 1020 кг при 4% (влажная основа)

Требуемая площадь конвейера составляет 1020/33.3 = 30,6 м2. Предположив, что ширина конвейера составляет 2,4 м, длина зоны сушки составляет 30.6/2.4 = 12,8 м. Шаг 4.Количество воды в материале, который помещается в сушилку, составляет

0.4[82/(100 + 4)] = 0.315 кг/с

Количество воды в материале, который вынимается, составляет

0.4[4/(100 + 4)] = 0.015 кг/с

Таким образом, скорость удаления влаги составляет 0,315  0,015 = 0,300 кг / с.

Данный документ лицензирован для использования на вашем компьютере. Копирование и распространение другим лицам запрещено. Дата получения лицензии: 6/1/2011

30.3

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]