Сушильная установка кипящего слоя

Изменение сопротивления слоя сыпучих материалов от скорости сушильного агента

І – область фильтрации; ІІ – область псевдоожижения; ІІІ – область транспортирования; ω_к^! – первая критическая скорость; ω_к^!! = ω_в – вторая критическая скорость, равная скорости витания.

І. Область фильтрации (участок ОА). При прохождении потока сушильного агента через слой дисперсного материала последний оказывает сопротивление. Но при такой скорости потока сушильного агента силы динамического давления этого потока на слой материала меньше силы тяжести самого слоя. Поэтому поток сушильного агента проникает через дисперсный слой материала, не изменяя его состояния, т.е. сушильный агент, фильтруется через слой, а сам слой находится в покое.

При повышении скорости потока силы динамического давления возрастают. Наступает момент, когда силы динамического давления уравновешивают силы тяжести слоя (точка А), слой приобретает новые свойства и переходит во взвешенное состояние. Частицы материала начинают раздвигаться, а слой увеличивается по толщине. Скорость потока сушильного агента, при которой слой переходит во взвешенное состояние, называется критической скоростью начала псевдоожижения - ω_к^! илипервой критической скоростью. При этой скорости потока сопротивление слоя достигает максимального значения ΔР. Участок повышения скорости до ω_к^! и увеличения сопротивления слоя до ΔР называют областью фильтрующего слоя.

ІІ. Область псевдоожижения (участок АВ). При дальнейшем увеличении скорости в слое материала начинается свободное кипение, частицы начинают совершать колебательные движения без выноса частиц из слоя. Ещё большее увеличение скорости приводит к интенсификации кипения (точка В). Участок АВ называют областью псевдоожижения. Сопротивление слоя на этом участке постоянно, что объясняется уменьшением контактирования частиц в слое и возможностью их перемещения с возрастанием толщины слоя. При этом скорость сушильного агента достигает значений ω_к^!! – второй критической скорости, которую ещё называют скоростью витания частиц - ω_в.

ІІІ. Область транспортирования. При увеличении скорости сверх ω_к^!! = ω_в происходит рост сопротивления слоя. Материал начинает захватываться потоком и транспортироваться в систему очистки сушильного агента и осаждения тонкодисперсного материала (т.е. направляется в циклоны.)

Схема установки для сушки материала в кипящем слое

Принцип работы установки заключается в следующем. В топке 1 сжигают газ или жидкое топливо. Из топки топочные газы поступают в смесительную камеру 2, где они разбавляются холодным воздухом, который подаётся в камеру через окно 3. Приготовленный сушильный агент за счёт тяги, создаваемой вентилятором 10 поступает через решётку 4 к слою материала со скоростью витания ω_в. Материал в установку 7 загружается из бункера 5, оснащённого шнековым питателем 6. Высушенный материал выгружается из сушилки при помощи разгрузочного устройства 11 на конвейер готовой продукции 12. Отработанный сушильный агент, содержащий пылевидные фракции материала поступает в двухступенчатую систему очистки, сначала в циклон І ступени 8, а затем в батарейный циклон ІІ ступени – 9. Пройдя двойную очистку, обеспыленный сушильный агент вентилятором 10 выбрасывается в атмосферу. Параметры работы установки: начальная температура сушильного агента 250…400^оС; температура отходящих газов 80…120^оС; удельный расход теплоты 5000…6500 кДж/кг испаренной влаги.

Дата добавления: 2014-01-11