Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 109 стр.

UptoLike

Н
ст
. Высота Н
ст
связана с диаметром отверстий
распределительной решетки d
0
соотношением Н
ст
20 d
0
;
следовательно, Н
ст
80 d
0
.
Диаметр отверстий распределительной решетки выбирают
из ряда нормальных размеров, установленного ГОСТ 6636-
69 (в мм): 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6.
Выберем диаметр отверстий распределительной решетки d
0
= 2,5 мм. Тогда высота псевдоожиженного слоя Н = 80
.
2,5
.
10
-3
=
0,2 м.
Число отверстий п в распределительной решетке
определяют по уравнению:
n = 4SF
c
/(n d
0
) = d
2
F
с
/d
2
0
, (5.44)
где Sсечение распределительной решетки, численно равное
сечению сушилки, м
2
; F
c
доля живого сечения решетки,
принимаемая в интервале от 0,02 до 0,1.
Приняв долю живого сечения F
c
= 0,05, найдем число
отверстий в распределительной решетке: n = 2
2 .
0,05/0,0025
2
=
32000.
Рекомендуется применять расположение отверстий в
распределительной решетке по углам равносторонних
треугольников. При этом поперечный шаг t и продольный шаг
t’’ вычисляют по следующим соотношениям:
t' = 0,95d
0
F
c
-0,5
; (5.45)
t’’ = 0,866
.
0,011 = 0,009 м, (5.46)
откуда
t = 0,95
.
0,0025
.
0,05
-0,5
= 0,011 м;
t = 0,866
.
0,011 = 0,009 м.
Высоту сепарационного пространства сушилки с
псевдоожиженным слоем H
с
принимают в 4-6 раз больше высоты
псевдоожиженного слоя: H
с
= 5H = 5
.
0,2 = 1 м.
При отсутствии опытных данных по кинетике тепло- или
массообмена можно пользоваться объемным напряжением
сушилок с псевдоожиженным слоем по влаге А
v
В табл.5.4
приведены сведения о напряжениях по влаге А
v
для некоторых
материалов.
Проверим соответствие рассчитанного значения высоты
псевдоожиженного слоя экспериментальным данным, полученным
при сушке песка. Из табл. 5.4 напряжение по влаге А
v
= 435 кг/(м
3.
ч)
= 0,121 кг/(м
3.
с). Объем псевдоожиженного слоя V
к
равен:
V
к
= W / А
v
= 0,0726 / 0,121 = 0,6 м
3
.
Высота псевдоожиженного слоя Н:
Н = V
к
/ (0,785d
3
) = 0,6 / (0,785
.
2
2
) = 0,191 м.
Как видим, рассчитанная высота псевдоожиженного слоя и
найденная на основании опытных данных хорошо согласуются.
Таблица 5.4
Опытные данные по сушке некоторых материалов
в псевдоожиженном слое
Материал
Размер
частиц,
мм
w
н
, % w
к
, %
t
1
, °C t
2
, °C
A
v
, кг/(м
3.
ч
)
Песок
Ильменит
Уголь
Хлорид калия
Перманганат калия
Сульфат железа
Сульфат аммония
Комбинированные удобрения РК
Бензосульфамид
Карбонат бария
Адипиновая кислота
Себациновая кислота
2-Аминофенол
Полистирол эмульсионный
Поливинилбутираль
Хларированный поливинилхлорид
0-0,3
0-6
0-10
6-13
0,5-1,2
0,25-1
0,25
0,8
0,25
0-4,6
10
3,7
20
14,5
25-28
22
16
7-8
48,5
2,5-3
4
2
0,8
4-11
18,9
45
5,6
9,8
12
33
20
66
0,5
0,03
2
4,8
2-4
8,5
0,15
0,2-0,3
19,2
0,1-0,7
0,2
0,2
0,2
2,6-6,6
2,4
1
0,27
0,09
0,5
0,67
1
0,5
900
4
00-30
0
650
410
600
436
700
180
400
150
200
150
100
80-200
100
380
130
100
110
138
118
120
120
130-16
0
80
70
60
63
120
70
125
60
70
100
80
65-98
46-50
100
77
42
65
58
50
60
435
103-167
2900
2500
1500-1750
1500
900
60-70
412
300-500
48,4
61,4
3,5
28-128
118
70
27,3
43
4,4
24,5
15,2
6,4
214 215
Нст.   Высота     Нст    связана      с    диаметром      отверстий          При отсутствии опытных данных по кинетике тепло- или
распределительной решетки d0 соотношением Нст                20 d0;    массообмена можно пользоваться объемным напряжением
следовательно, Нст 80 d0.                                              сушилок с псевдоожиженным слоем по влаге Аv В табл.5.4
      Диаметр отверстий распределительной решетки выбирают             приведены сведения о напряжениях по влаге Аv для некоторых
из ряда нормальных размеров, установленного ГОСТ 6636-                 материалов.
69 (в мм): 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6.                 Проверим соответствие рассчитанного значения высоты
      Выберем диаметр отверстий распределительной решетки d0           псевдоожиженного слоя экспериментальным данным, полученным
= 2,5 мм. Тогда высота псевдоожиженного слоя Н = 80 . 2,5.10-3 =       при сушке песка. Из табл. 5.4 напряжение по влаге Аv= 435 кг/(м3.ч)
0,2 м.                                                                 = 0,121 кг/(м3.с). Объем псевдоожиженного слоя Vк равен:
      Число отверстий п в распределительной решетке                                          Vк = W / Аv = 0,0726 / 0,121 = 0,6 м3.
определяют по уравнению:
                                                                            Высота псевдоожиженного слоя Н:
                      n = 4SFc/(n d0) = d2Fс/d20 ,            (5.44)
                                                                              Н = Vк / (0,785d 3 ) = 0,6 / (0,785 . 2 2 ) = 0,191 м.
где S – сечение распределительной решетки, численно равное
сечению сушилки, м2; Fc – доля живого сечения решетки,                      Как видим, рассчитанная высота псевдоожиженного слоя и
принимаемая в интервале от 0,02 до 0,1.                                найденная на основании опытных данных хорошо согласуются.
      Приняв долю живого сечения Fc = 0,05, найдем число                                                                                                   Таблица 5.4
отверстий в распределительной решетке: n = 22 . 0,05/0,00252 =                   Опытные данные по сушке некоторых материалов
32000.                                                                                     в псевдоожиженном слое
      Рекомендуется применять расположение отверстий в                                   Материал
                                                                                                              Размер
                                                                                                              частиц, wн, %   wк, %   t1, °C   t2, °C Av, кг/(м3.ч)
распределительной     решетке      по      углам равносторонних               Песок
                                                                                                                мм
                                                                                                                 –     10     0,5   900    120     435
треугольников. При этом поперечный шаг t’ и продольный шаг                    Ильменит                         0-0,3   3,7   0,03 400-300130-160 103-167
                                                                              Уголь                             0-6    20      2    650     80    2900
t’’ вычисляют по следующим соотношениям:                                                                       0-10   14,5    4,8   410     70    2500
                                                                                                               6-13 25-28     2-4   600     60 1500-1750
                        t' = 0,95d0Fc-0,5;                (5.45)                                                 –     22     8,5   436     63    1500
                                                                              Хлорид калия                       –     16    0,15   700    120     900
                   t’’ = 0,866 . 0,011 = 0,009 м,            (5.46)           Перманганат калия
                                                                              Сульфат железа
                                                                                                              0,5-1,2 7-8 0,2-0,3 180
                                                                                                              0,25-1 48,5    19,2   400
                                                                                                                                            70
                                                                                                                                           125
                                                                                                                                                  60-70
                                                                                                                                                   412
                                                                              Сульфат аммония                    –    2,5-3 0,1-0,7 150     60   300-500
откуда                                                                                                         0,25     4     0,2   200     70     48,4
                                                                                                                0,8     2     0,2   150    100     61,4
           t’ = 0,95 . 0,0025 . 0,05 - 0 , 5 = 0,011 м;                                                        0,25    0,8    0,2   100     80      3,5
                                                                              Комбинированные удобрения РК     0-4,6 4-11 2,6-6,6 80-200 65-98 28-128
                t’’ = 0,866 . 0,011 = 0,009 м.                                Бензосульфамид                     –    18,9    2,4   100 46-50      118
                                                                              Карбонат бария                     –     45      1    380    100      70
     Высоту сепарационного пространства сушилки с                             Адипиновая кислота
                                                                              Себациновая кислота
                                                                                                                 –
                                                                                                                 –
                                                                                                                       5,6
                                                                                                                       9,8
                                                                                                                             0,27
                                                                                                                             0,09
                                                                                                                                    130
                                                                                                                                    100
                                                                                                                                            77
                                                                                                                                            42
                                                                                                                                                   27,3
                                                                                                                                                    43
псевдоожиженным слоем Hс принимают в 4-6 раз больше высоты                    2-Аминофенол                       –     12     0,5   110     65      4,4
                                                                              Полистирол эмульсионный            –     33    0,67   138     58     24,5
псевдоожиженного слоя: Hс = 5H = 5 . 0,2 = 1 м.                               Поливинилбутираль                  –     20      1    118     50     15,2
                                                                              Хларированный поливинилхлорид      –     66     0,5   120     60      6,4




                                  214                                                                               215