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