химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

.

Наиболее простым случаем является сушка индивидуальной сферической частицы в периоде постоянной скорости. Температура частицы полагается равной температуре мокрого термометра /м от начала процесса до момента достижения частицей постоянного значения равновесного влагосодержания и*, после чего частица практически мгновенно прогревается до средней по высоте слоя температуры I сушильного агента. Анализ такой упрощенной задачи [46] приводит к следующей замкнутой системе уравнений, моделирующей непрерывный процесс сушки:

— плотность распределения дисперсного материала по влаго-содержанию внутри КС и на выходе из него

р"" = жехр(-^) (ЗЛ2>

— коэффициент скорости сушки частиц

N = Qa(t -/M)/(rpxd) (3.13)

— распределение температуры сушильного агента по высоте слоя

t = в + (*<> — в) ехр [—6а (1 — е) Shf(cGd)] (3.14)

. -~усредненная по высоте слоя температура материала

6 = ;м(1- Х)-т-1х (3.15)

— доля материала с равновесным влагосодержанием

К = ехр [- («о - uJJ(Nx)] (3.16)

— уравнение теплового баланса (без учета потерь в окружающую среду)

G [(с + сп#о) *о — (с + спхк) tK — гхк] + pxFT [(ст + спи0) в0 — (ст + свй) fM — (ст + cB«J -У (* ~ 'м)1 (3-17)

— среднее влагосодержание материала на выходе из слоя

«О

й - J мр (и) d« + иД = и0 - [l - ехр )j (3.18)

и.

— уравнение баланса влаги в материале и в сушильном агенте

Мт («о — й) == G (жк — *0) (3.19)

Среднее значение влагосодержания сушильного агента х по высоте КС в рамках принятых допущений определяется следующим соотношением:

*-«.+-^^в-[(ё-адв+зс«.-&)(|- [-exi(^m)] <3'20>

Связь между скоростью сушильного агента w, диаметром частиц d, их плотностью рт и порозностью КС е может быть определена по уравнению (2.10). Кинетическое уравнение для определения а (коэффициента теплоотдачи) может быть принято согласно имеющимся литературным данным [40]; В = 6а(1 — e)S/{cGd).

Анализ системы (3.11) — (3.20) и (2.6) — (2.10) показывает, что имеется две степени свободы, поскольку число неизвестных превышает число уравнений математической модели, т. е. процесс сушки в заданных пределах влагосодержания материала возможно реализовать при различных комбинациях параметров. Так, например, можно осуществить процесс при различных порозностях КС и, кроме того, возможны различные значения температур сушильного агента внутри и, соответственно, на выходе из слоя.

Численное решение системы трансцендентных уравнений

я

(3.12) —(3.20) с учетом соотношений /|А-я = *к'> t = -jf^t{h)dh =

о

= G + °Bff 0 ~ е~вн) может быть произведено методом последовательных приближений при задаваемых величинах двух каких-либо параметров. Проектный вариант расчета, как правило, требует определения сечения и высоты КС, необходимых для обес печения заданных величин расхода материала и диапазона изменения влагосодержания.

В качестве примера приводятся результаты расчетов непрерывного процесса сушки в односекционном аппарате при следующих условиях: УГ=.1,79Х

Рис. 3.22. Зависимость необходимой высоты КС Н от диаметра частиц материала d при различных порозностях (е—0.4; 0,6; 0,8) и средних температурах воздуха t:

1 — 45,0 °С; 2—67.0 °С; 3—74,1 °С

X Ю-4 м3/с; рт = 10s кг/м3; t0 = 200 °С; «о = 0,55 кг/кг; « = 0,05 кг/кг. Полученные зависимости приведены на рис. 3.22 и в табл. 3.6 Прочерки в таблице соответствуют нереальным высотам КС. Явный вид зависимости и* (?, х) был получен из опытов по равновесию мелкопористого силика-геля с воздухом. Результаты расчетов показали: чем выше 7, а следовательно, и ?к, тем ниже может быть принята высота КС, но при этом возрастают сечение сушильного аппарата, расход сушильного агента при w — const и увеличиваются затраты на подводимую теплоту и на транспорт сушильного агента. С другой стороны, низкие значения tK, соответствующие малым величинам расхода газа G, приводят к необходимости сушки в более высоких слоях, что может оказаться нежелательным с точки зрения гидродинамических свойств высоких КС. Влияние равновесного влагосодержания материала и его зависимости от 7 и х на высоту слоя оказывается наиболее существенным при сушке материала до низких значений конечного влагосодержания. При необходимости в уравнение теплового баланса (3.17) вводятся теплота нагрева влажного материала от его начальной температуры до tu и тепловые потери через стенки аппарата.

Таблица 3.6. Зависимость необходимой высоты слоя от средней температуры сушильного агента для различных значений влагосодержания материала в слое

Значения И (в Mt при различных t (в °С)

а 56,1 67.11 74,1 92,1 128,1

0,05 1.0 0,42 0,27 0,13 0,043

0,03 — 1,1 0,60 0,27 0,072

0,015 1,0 0,16

В тех случаях, когда кинетика сушки индивидуальной частицы материала может быть описана уравнением одного только периода линейно убывающей скорости сушки (3.4), распределение материала по влагосодержанию имеет вид

tio — ut ( и — ил \i/(Kx)-i

»(e)--V^U^v (3-21)

Среднее значение влагосодержания выгружаемого из аппарата материала:

u = u- + ffw (3-22)<

страница 64
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы вентиляция и кондиционирование
электрический камин с эффектом дыма
взять напрокат планшет
nittaku в уфе

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(19.01.2017)