Сушарки з псевдозрідженим (киплячим) шаром

ВСТУП

Розділ 7. Розрахунок сушильних установок

Всі процеси в замкненій системі ведуть до збільшення ентропії.

Теплота самовільно не може переходити від тіла з меншою температурою до тіла з більшою температурою.

Зведеною теплотою називається відношення кількості теплоти Q, яку отримує система, до температури Т системи.

Ентропія - це така термодинамічна функція, диференціал якої для елементарного оборотного процесу дорівнює елементарній зведеній теплоті:

. (7.29)

Зміна ентропії при переході системи із стану 1 в стан 2 визначається як:

. (7.30)

Зміна ентропії при нагріванні тіла масою М, що має сталу питому теплоємність с:

. (7.31)

Зміна ентропії при плавленні речовини:

. (7.32)

де - питома теплота плавлення;

Т_пл - температура плавлення.

Ентропія може служити мірою необоротності термодинамічних процесів.

S = S₂ – S₁ 0.

Знак рівності відповідає оборотним процесам, знак нерівності – необоротним, а принцип зростання ентропії – це ще одне формулювання другого закону термодинаміки

Процес сушіння − це процес видалення вологи з твердих матеріалів шляхом випаровування. Сушіння є заключним етапом обробки матеріалів, для наступного транспортування і зберігання.

Видалення вологи з матеріалу є складним технологічним процесом і часто лімітуючою стадією виробництва. Видалення вологи з матеріалів дозволяє зменшити енергетичні затрати на транспортування, надати їм певні властивості, а також зменшити корозію апаратури при зберіганні та переробці.

Сушіння є суміщеним тепловим і дифузійним процесом, при якому волога дифундує із середніх шарів матеріалу до його поверхні, переходить крізь примежову плівку, а потім дифундує всередину газової фази, виносячи при цьому з матеріалу значну кількість теплової енергії. Швидкість процесу сушіння визначається швидкістю дифузії вологи з середини матеріалу в навколишнє середовище. Це супроводжується переміщенням тепла з ядра потоку теплоносія через поверхню матеріалу в середину матеріалу. Таким чином процес сушіння об’єднує в собі тепло- та масообмінний процеси.

За способом підведення теплоти до висушуваного матеріалу розрізняють наступні види сушіння: конвективний, контактний, радіаційний, сублімаційний, діелектричний.

Конвективне сушіння займає провідне місце серед інших видів сушіння.

В посібнику розглянуті найбільш поширені в промисловості конвективні сушарки з киплячим шаром та барабанні.

Передбачаємо, що сушіння здійснюється повітрям, нагрітим в калорифері.

Складають принципову схему сушильної установки з киплячим шаром (рис. 7.1.)

Рис. 7.1. Принципова схема сушарки з киплячим шаром.

Опис технологічної схеми установки.

Вологий матеріал шнековим живильником ШЖ, подається в шар продукту, що «кипить» на газорозподільній решітці в апараті з киплячим шаром АКШ. Атмосферне повітря подається газодувкою ГД в калорифер К, де нагрівається за рахунок конденсації гріючої пари до температур 100 - 200°С, а потім поступає під решітку АКШ. Повітря виходить з великою швидкістю з отворів газорозподільної решітки. Нагріте повітря змушує перейти матеріал в псевдо зріджений стан та висушує його. Сухий продукт безперервно вивантажується дозатором Д на стрічковий транспортер СТ. Відпрацьоване повітря очищується в циклоні Ц. Пил вивантажується з циклону та разом з сухим матеріалом, як готовий продукт, подається стрічковим транспортером на склад або на подальшу переробку.

Метою розрахунку сушарок є визначення швидкості, витрати та всіх параметрів сушильного агенту; визначення витрати тепла на сушіння; визначення габаритних розмірів апарату; визначення часу сушіння матеріалу до його кінцевої вологості.

Розрахунок сушарки з киплячим шаром відбувається за схемою (рис.7.2.):

Рис. 7.2. Схема розрахунку сушарки з киплячим шаром

Розрахунок відбувається в наступній послідовності.

Дата добавления: 2017-02-01