Termikus levegős szárítás egyensúlyt

Tegyük fel, hogy a szárítás nedves anyagot táplálunk olyan mennyiségben kg / h. Ezzel párhuzamosan, a szárítókamra lehet bevezetni a közlekedési eszköz (szállítószalag, kocsik stb), kg / h. Ezen kívül (ábrán 171) vezetünk be a szárító L kg / h száraz levegő teljesen. A fűtési levegő az első légfűtő, majd szárító kamrába szállítjuk hozzá, illetve, és az a hőmennyiség kJ / h.

- szárított tömegrész nedves hőkapacitása anyag, kJ / (kg DEGR.);

- fajhő közlekedési eszközök, kJ / (kg DEGR.);

- hőmérséklet belépő anyag szárítását, K;

- az anyag hőmérsékletét szárítás után, K;

- hőmérséklet közlekedési eszközök való belépéskor a szárítókamrába K;

- hőmérséklet közlekedési eszközök kimeneténél a szárító kamra K;

- entalpiája által beszívott levegő a szárító kamra, kJ / kg száraz levegő;

- entalpiája levegő melegítés után a légfűtő, kJ / kg száraz levegő;

- entalpiája által beszívott levegő a szárító kamra, kJ / kg száraz levegő;

- hőveszteség a környezetre, kJ / h.

Szerint a rendszer a hőáramlás (ábra 171), a termikus egyensúlyt a folyamat a következő egyenlet szemlélteti

Ebből az egyenletből lehet meghatározni a hőfogyasztás szárításra:

Magában foglalja az összes hőt költségek 1 kg nedvesség szárazra pároljuk, és jelentésük, fajlagos fogyasztása következőképpen:

Ezután az előző egyenlet lesz

Ebből az egyenletből:

Amikor a jelölést különleges hőfogyasztás az légfűtő is felírható, mint

és kifejezni a teljes fajlagos hőfogyasztás egyenletekből (1: 1 .24) mindkét

és a hő tovább vezetjük be a szárítókamrába, a egyenletek (1: 1 .26) és (1: 1 .27) mindkét

Az utolsó három egyenletet meghatározásához használt hőfogyasztás a szárítási folyamat. Egyenletből (1: 1 .27), hogy a hőfogyasztás szárításra elsősorban attól függ, a kezdeti és a végső paramétereket a levegő ,,,; Ezen túlmenően, ez növeli a különbség a kezdeti és a végső hőmérséklet a szárítandó anyag és a növekvő hőveszteség a környezetbe.

Összehasonlítva egyenlet (1: 1 .25) és (1: 1 .26), és elvégzi a konverziót. Kapjuk.

Figyelembe véve az egyenlőség (1: 1 0,19), van:

Ehelyett véges értékek 2 és H 2 X bármilyen köztes értéket, és megtalálja

Az utolsó egyenlet egy lineáris egyenlet, azaz függést paraméterek és magától értetődő a szárítási folyamatok.

3. alapján egy előre meghatározott mód szárítás, és a szárítószert költségek meghatározza a szükséges hő- és anyagátadási felület anyaga biztosítjuk a kívánt teljesítményt a szárító.

Legnagyobb felülete a hő- és anyagátadás a méretei a szárító kamra. Kiszámítása során az ipari szárítók kapott kísérleti adatokkal a modellben beállítás szükséges nagy figyelmet fordítunk a lehetőségét, termikus és áramlástani modellezés. Egyes esetekben, a korrekciós tényezőket bevezetni az egyenletes eloszlását az anyag és a szárítószer a felszínen, és a térfogata a szárítókamra, a egyenletes eloszlását az anyag a szárítószert.

Például, a szárító egy fluid ágyas kisméretű (átmérő 300 mm) kapunk közelebb az ideális keverési (nincsen holttér), mint a kereskedelmi szárítók átmérőjű legfeljebb 5 m. Ez magyarázza, hogy fel lehet használni anélkül, hogy túlmelegedés az anyag modell növények több magas kezdeti hőmérséklet szárítószer képest hőmérséklet ipari berendezésekben. A kis permetező szárító lehető legjobb eloszlatása a diszpergált anyag és a szárítószer, mint az ipari berendezésekben, azonban térfogati hőátadási tényezők az első esetben, magasabb, stb

4. Számítsa ki a kinetikai jellemzőkkel suschki, melyek a -

fissioning nedvesség W, bepároljuk egységnyi felületre F a szárítandó anyag egységnyi idő. Így a szárítási sebesség az aránya:

ahol t - Száradási idő mp.

Ismerve a szárítási sebesség, időtartamának meghatározásához egy szakaszos üzemű szárítási művelettel, vagy a felületet a szárítandó anyag a szárítás egy folyamatos módon, és állítsa méretek szárítók.

A szárítási sebesség, mint anyagátadási folyamatokra, a következő főbb anyagátadási egyenlettel, amely szerint

ahol K - együtthatója anyagátadási; - az átlagos hajtóereje a folyamat.

Amint látható figyelembevételével statikus szárítás, a vezetés a szárítási folyamat határozza meg a nyomáskülönbség. azaz Nedvesség gőznyomás eltérés a felületen az anyag és parciális nyomása gőz a levegőben (vagy tiszta gőz).

Két szárítási időszak: az az időszak állandó sebesség és az átmeneti időszak a csökkenő aránya a folyamat.

Az első időszakban a nedvesség elpárolog a teljes felületen az anyag ahogy elpárolog a elpárologtatása egy bizonyos mennyiségű tükör folyadékot. Ebben az időszakban, a szárítási sebessége állandó, és csak attól függ, a diffúzió sebessége a külső, azaz a diffúziós nedvesség gőz a felület anyaga a környezetbe.

A második időszakban, a szárítási sebesség határozza meg a diffúziós a belső - mozgását a nedvesség az anyagon belül a felületére. Az elején a második időszak podsohnuvshego anyag felületén kezdődik kéreg és a felületi nedvesség elpárolgása folyamatosan csökken, ami növekedéséhez vezet a ellenállnak a belső diffúzió és folyamatos csökkenését a száradási sebességet.

Attól függően, hogy a vastagság és a szerkezet bizonyos anyagok nedvesség elpárolgását a felszínre végén a második periódus befejeződik, és akkor fordul elő teljes egészében az anyagon belül. Ezért, természete szerint a szárítás, a második szárítási gyakran áll két szakaszból áll: a szakaszban egyenletesen csökkenő sebességű fokozatban és egyenetlen csökkenő sebességgel.

Ábra 172 - szárítási görbe az anyag, és a változás a hőmérséklet a szárítási eljárás alatt.

Két fő időszakok megelőzi időtartamra felmelegedés az anyagot a szárítási hőmérséklet.

Kinetikája szárítás általában tömegméréssel határoztuk meg anyagmintával elején szárítás és adott időközönként. A minták tömege számítottuk abszolút nedvességtartalma az anyag különböző pontokon, és épít egy grafikonon az abszolút páratartalom idővel. nevezett szárítási görbe (ábra 172). Ebből a görbéből tudjuk meg a száradási sebességet.

Ez az arány a szárítási, azzal jellemezve, hogy a változó az abszolút páratartalom időegység megtalálható bármely adott pillanatban, mint a lejtőn a szárítási görbe szöget (például 172. pontjának az ábrán). Az értékek találtunk a szárítási sebesség függvényében ábrázoljuk az abszolút páratartalom, és száradási sebességek kapott görbe (ábra 173). Grafikus ábrázolása a folyamat formájában görbék szárítás és száradási sebességének görbék lehetővé teszi, hogy különböző időszakokban az egésznek.

Figyelembe véve a görbék ábrán 172 és 173 meg tudja különböztetni az időszakokat a fenti száradó anyag.

Ábra 173 - Curve száradási sebesség.

felmelegedési időszakban az anyag (AB szakasz ábra 173) általában rövid ideig tart, és jellemzi az átmeneti állapot. Ebben az időszakban az anyag hőmérséklete emelkedik a nedves hőmérséklet. de a nedvességtartalom pedig kissé csökken. A szárítási sebesség megnő, és a végén a felmelegedési időszakban eléri a maximális értéket.

Alatt állandó sebességgel (vonalszakasz VC 1) a folyamat arány a legmagasabb, az anyag hőmérsékletét.

Kiindulási pont K 1 időszakra eső sebesség (hosszúság K 1, K 2 G) az úgynevezett első kritikus pont, és a nedvességtartalom ezen a ponton - az első kritikus nedvességtartalmat.

csökkenő mértéke időszak áll viszont két szakaszból áll: egy egyenletesen csökkenő sebességgel (vonalszakasz 1 K 2 ábrán 173), és szabálytalanul csökkenő sebesség (görbe K 2 C).

Point K 2 a második kritikus pont, és a megfelelő páratartalmat egy anyag - a második kritikus nedvességtartalmat. A végén a második időszakban, az anyag hőmérséklete emelkedik, és eléri a hőmérsékletet vagy kedden környező anyag. Ezzel egyidejűleg, a nedvességtartalom csökken az egyensúlyi teljes vastagságában. Mivel elérése egyensúlyi nedvességtartalom száradási sebesség nullává válik. A további tartózkodás a szárító anyagot a nedvesség tartalom állandó maradjon (C szegmens 172 az ábrán).

A különböző anyagok különböző szárítási periódusok idővel változhat, vagy teljesen hiányoznak. Így, a szárítási folyamat alatt ér véget, lapos lemezek egyenletesen csökkenő sebességgel fázisú (AVC folyamat sor 1 K 2 ábrán 173)

Időtartama száradó anyag kellő pontossággal beállítása csak empirikusan. A teljes eljárás időtartamát számítással határozzuk meg, mint az összege időtartamának szárítási idő állandó sebesség és annak időtartama alatt a csökkenő sebesség, feltételezve, hogy a csökkenő száradási sebesség időszak alatt következik be a második egyenes vonal.

A szárítási időtartam egyes időszakokban határozzuk meg az alábbi képletekkel

alatt állandó sebességgel

során a csökkenő sebesség

Ennek megfelelően, a teljes szárítási idő körülbelül alábbi egyenlettel határozható meg

hol. és - kezdeti, végleges és az egyensúlyi nedvességtartalom, nedvesség kg per 1 kg szárazanyag; - első kritikus nedvességtartalma (a szárítási ciklus végét).

Beérkező egyenlet (10,36), a C értékre nevezzük a szárítási együttható és számában kifejezve kg elpárologtatott nedvesség sec per 1 kg szárazanyag.

Jelző száma elpárologtatott nedvesség W kg, a szilárd anyag mennyiségét és egy kiszáradt anyagot G és T kg száraz száradási időt. kapjuk a következő kifejezést a szárítási sebesség:

ahol b - a tömeg-együttható gázfázisban, kg / m 2 s f - fajlagos felülete a szárazanyag, m 2 / kg abszolút száraz anyag; Vö D - átlagos hajtóerő, megegyezik az átlagos különbség a telített nedvességtartalma a levegő és a működési feltételek.

Amikor változó levegő mennyisége paraméterek kellően pontosan műszaki számítás lehet meghatározni, mint az átlagos logaritmikus nedvességtartalom különbsége anyag és a levegő az elején és végén minden szárítás időszakban.

Annak megállapítására, b, akkor a feltétel egyenletet:

Meghatározása a méret, és a számítás az az érték - a hossza a párologtatási felületre a mozgásának iránya a szárítószert.

Az egyenlet (1: 1 .38) Gukhman kritérium jellemzi a hatását a anyagátadási a hőátadást, míg az áramlás ezeket a folyamatokat. A kritérium adja meg:

ahol - hő nedvesség párolgás, J / kg; - hőátadási tényező a levegő, W / m 2 °; t - a hőmérséklet, ° C

Az értékek az A és n egyenletben (1,36) függ a kritérium Re

A szárítási sebesség is függ a mozgás irányát a szárítószert tekintetében a szárítandó anyagról.

A egyenáramban nedves anyagot bemeneténél a szárító van érintkezésben friss, forró levegő, így szárítás kezdetben gyorsan játszódik le, majd lassul, és a végén a szárító hőmérsékletét az anyag megközelíti a hőmérséklet t 2 az elszívott levegő.

Ha nedves anyag kezdetben ellenáramú érintkezik a levegő, és a száraz anyagot - friss belépő forró levegő szárító. Ennek következtében, szárítás lassú az első, miután a nedvességtartalom gyorsan csökken, ahogy a hőmérséklet növekszik, megközelíti a hőmérséklet t 1 a szárítószert, és magasabb lehet, mint megengedett egy adott anyag.

Ezért a szárítást a füstgázok (vagy más szárítási szer, amelynek magas hőmérsékletű) használunk egyenáramban. Ellenáramú előnyös anyag szárításuk alacsony végső nedvességtartalom, ami elérhető, ebben az esetben rövidebb idő.

Számítás nem tekinthető számos tényező, hogy van egy nagy hatással a szárítási idő, nevezetesen :. nem egyenletes mosása a levegő anyag, a jelenléte „halott” zónák, a hőmérséklet-változás anyag, stb Ezért, az elméleti szárítási időt kapott általános képletű (10,36), szorozva egy korrekciós tényező, 2 1,5 vagy több.

Nehézségei miatt kiszámításához szárítási dinamika (nedvesség diffúziója különböző szárítási időszakokra a sebesség és a szárítási idő), a gyakorlatban gyakran korlátozott sztatikus kiszámítása átlagos adatok, figyelembe véve a kezdeti érték az átlagos nedvesség mennyisége bepároljuk egységnyi térfogatú a szárítókamra (konvektív szárítók) vagy egységenként fűtőfelület (kontakt szárító), azaz értéke a nedvesség szárító feszültség A kg / m 3 * óra, vagy kg / m 2 * h.

Az átlagos hőmérséklet-különbség egy első szárítási periódus:

ahol - a kezdeti hőmérséklete a szárító szert; - hőmérséklet szárítószer végén az első időszak. Ennek találunk hőmérséklet-különbség a második szárítási

ahol - a végső szárítási hőmérséklet szer; - a végső hőmérséklet a szárítandó anyagról. Közepes hőmérséklet nyomás a teljes szárítási folyamat határozza meg a képlet:

ahol - az arány a szárítási idő a második időszakban a teljes szárítási idő.

A mennyiségek és határozza meg a képletek, illetve (1: 1 .34) és (1: 1 .35).

A megfelelő kifejezések és lehet beszerezni az ellenáramú szárítás szer és a szárítandó anyag.

A viszonylag magas végső nedvességtartalmú szárítandó anyag mennyiség meghatározható közelítőleg a következő egyenlettel

5. Számítsa kinetikai jellemzőit a szárítóba.

Számítsuk ki a kisegítő berendezések (pyleulav-Lebanon készülékek, kemencék, melegítők), a kiválasztott szellőztető készülékek, stb

Kiszámítása után a meghatározott fajlagos hő, villamos energia, gáz, stb és a műszaki és gazdasági mutatók a telepítést.

Kiválasztása szárítószer által meghatározott technológiai folyamat és a jelenléte ezen vagy más hőforrás. Fő forrásai a folyékony vagy gáznemű üzemanyag, gőz, villamos energia; Napsugárzás felhasználható ritka esetekben (speciális napenergia - kazánok) .. Annak megállapítására, szárítás költségét kell tudni, hogy a forrás a gőz (független kazán vagy a termikus erőmű). Sugárzás és a konduktív szárítást elsősorban a vékony vagy rugalmas anyagok nem kívánatos, hogy a nagy számú hűtőközeg gáz. A legszélesebb körben alkalmazott konvekciós szárításnál, amelyben egy szárító szert használunk forró levegővel vagy nitrogénnel, füstgáz, túlhevített gőz, vagy gőzök a szerves folyadékok. Levegőt használnak azokban az esetekben, amikor a szárítási hőmérséklet alacsony, és az oxigén jelenlétét a szárító anyag nem befolyásolja a tulajdonságait a szárítandó anyag.

Meg kell jegyezni, hogy a használata a hőcserélők a hőálló acélból lehetővé teszi felmelegített levegő mintegy 500 ° C, és a rendszerek egy közbülső szilárd hőhordozó - 800-1000 C. Azonban, az ilyen hőcserélők még nem széles körben használják az iparban.

A füstgázokat általában alkalmazható magas hőmérsékletű szárítás, az anyag nem lép kölcsönhatásba a tartalmazott szén-dioxid vagy kén-dioxid, ha használják a fűtőolaj vagy a szén. Nitrogén elsősorban alkalmazott olyan esetekben, amikor az anyag oxidált lehet, vagy robbanásveszélyes, vagy robbanásveszélyes anyagot elpárolgó folyadék. Amikor egy szárítószer nitrogén szárítók működnek zárt ciklusban. Ha az anyag nem változtatja a tulajdonságait hőmérsékleten legfeljebb 130 ° C, a szárítási lehet használni túlhevített gőz. Amikor a szárítás bizonyos polimer anyagok a felfüggesztés és a félig súlyozott állapotban a szárítóban felhalmozódnak nagy elektrosztatikus feltöltődést. Ezekben az esetekben, annak érdekében, hogy elkerüljék a robbanási a gép házának amellett, hogy a földelő hatékonyan alkalmazható szárítási nitrogén vagy túlhevített gőz (például polietilén szárítás során, néhány sztirol kopolimerek, stb)

Az olyan anyagok esetében, amelyek rendkívül érzékeny a hőre, használjuk egy úgynevezett hideg-szárítással, azaz a Ez korábban használt páratartamát hőmérsékletű levegővel nem magasabb, mint 40 ° C (szárítás latex rádiószondás héjak nagy méretű emulzió, stb), mert alacsony hőmérsékleten az oxidációs folyamatok jelentősen lelassult. Mély levegő szárítást végzünk szilikagélen, szárítószer létre két, amelyek közül az egyik működik. és a másik szilikagél regeneráljuk halad át rajta, például a forró gázok hatására.

A szintén a foszfor-pentoxid és a kalcium-klorid lehet használni, mint a szárítási adszorbens. Amikor a mértéke sekély szárítási légkondicionálók használunk, az öntözött vizet, előhűtött glikol egységek. Amikor a szárító levegő kémiailag tiszta anyagot kell tisztítani a portól speciális szűrőt (papír, vistsinovye et al.). Külső levegő célszerű, hogy a magasabb rétegek a légkörben, ahol kevesebb a por

előző ◈ a következő