Компьютерное моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования. Дворецкий С.И - 87 стр.

UptoLike

пользовать для предварительного нагрева материала. Такая схема реализована в аппаратах с секцио-
нированной подачей сушильного агента в зоны нагрева и сушки материала, а также регулированием
высоты этих зон.
Разработанные сушильные аппараты имеют ряд преимуществ перед традиционными. Во-первых, ус-
тановка распределительных конусов в зонах загрузки и выгрузки устраняет образование застойных
зон на входе и выходе из зон нагрева и изотермической сушки. Кроме того, минимальная толщина
кольцевого слоя на входе в зону нагрева выбирается из условия Ре > 40, что обеспечивает режим
движения материала в зоне сушки, близкий к идеальному вытеснению [20]. Во-вторых, создание оп-
тимальных условий нагрева и сушки материала обеспечивается подбором сечений распределитель-
ных труб, в результате чего скорости фильтрации сушильного агента в зоне нагрева и сушки имеют
оптимальные величины для каждой из этих зон. Кроме того, при установке регулятора расхода су-
шильного агента на распределительной трубе имеется возможность регулирования расхода сушиль-
ного агента. С помощью заслонок также возможно регулирование высоты зон нагрева и суш-
ки материала. Переменная по высоте аппарата толщина продуваемого кольцевого слоя также позво-
ляет добиться оптимальных условий нагрева и сушки материала. Слой в зоне нагрева имеет меньшую
толщину, чем в зоне сушки, что обеспечивает быстрый прогрев материала перед его сушкой.
Предлагаемые сушильные аппараты могут использоваться для создания многокорпусных и комби-
нированных сушильных установок (с дополнительным сушильным аппаратом, встроенным в данный
сушильный аппарат или выносным). Так, например, дополнительное оснащение сушилок встроенными
вихревыми аппаратами позволяет обрабатывать высоковлажные комкующиеся дисперсные материалы.
Для предлагаемых сушильных аппаратов разработана методика расчета на базе математического
моделирования и оптимизации процесса сушки материалов с высоким внутридиффузионным сопротив-
лением в плотном движущемся слое.
Проведенные исследования процесса сушки дисперсных материалов в движущемся плотном попе-
речно-продуваемом кольцевом слое и результаты оптимизации промышленных сушилок позволили сфор-
мулировать следующие принципы конструирования сушильных аппаратов:
1 Всю высоту сушильной камеры целесообразно разделить на зоны: загрузки и формирования слоя
материала, предварительного нагрева материала, изотермической сушки, выгрузки сухого материала.
Зона загрузки и формирования слоя материала может быть совмещена с зоной предварительного на-
грева. Высота зоны предварительного нагрева может быть фиксированной, либо регулируемой. В по-
следнем случае регулированием высоты зоны может достигаться оптимальный режим нагрева кон-
кретного материала.
2 Отработанный по влаге сушильный агент из зоны сушки целесообразно направлять в зону пред-
варительного нагрева материала. Причем, с точки зрения продувки сушильного агента через зоны на-
грева и сушки, возможно применять инверсию дутья. В этом случае снижается неравномерность сушки
лобового и кормового слоев материала и сокращается время пребывания в зоне сушки.
3 Для выравнивания поля скоростей твердой фазы по высоте сушильной камеры, уменьшения сво-
дообразования и ликвидации застойных зон при выгрузке сухого материала необходимо устанавливать
распределительные конуса в зонах загрузки и выгрузки материала.
4 Стенки сушильной камеры могут быть сетчатыми или перфорированными с углом раскрытия 5°
… 7°, минимальная толщина поперечно-продуваемого кольцевого слоя должна быть не менее 200
мм. Величины углов зон загрузки и выгрузки следует выбирать с учетом угла естественного откоса
материала [20].
5 Компоновку малогабаритной сушильной установки следует производить с учетом степени ее
мобильности (стационарная или передвижная), оказывающей влияние на наличие и взаиморасположе-
ние комплектующего оборудования. Для стационарного исполнения тяго-дутьевое, нагревательное, пы-
леулавливающее, регенерирующее и охлаждающее оборудование, дополнительный сушильный аппарат
могут быть встроенными в сушилку с кольцевой камерой или выносными в зависимости от ограниче-
ний на занимаемую производственную площадь. При компоновке передвижной сушильной установки
прежде всего необходимо решить вопрос о степени ее полной или частичной (наличие тяго-дутьевого и