Аэродинамика и сушка дисперных материалов в вихревой камере спирально-вихревых сушилок

• Автор: Нгуен Тронг Зань
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И КРИТЕРИЕВ ПОДОБИЯ

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Обоснование способа сушки дисперсных материалов

1.2. Дисперсные и морфологические характеристики высушиваемых материалов и их влияние на гидродинамику в двухфазных
потоках.

1.3 Гидравлическое сопротивление двухфазных потоков.

1.4. Удерживающая способность вихревой камеры.

1.5. Математическое описание движения двухфазных потоков в вихревой камере

1.6. Тепло и массообмен при сушке дисперсных материалов
1.7 Постановка задачи исследования
Глава 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ ВИХРЕВОЙ КАМЕРЫ ПРИ ДВИЖЕНИИ ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА.
2.1. Движение материала в вихревой камере.
2.2. Учет влияния полидисперсности материала на гидродинамику вихревых камер.
2.3. Математическая модель движения в вихревой камере, имеющей элементы регулирования удерживающей способности
2.4. Выводы.
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ И СУШКИ В ВИХРЕВЫХ СУШИЛКАХ.
3.1. Описание экспериментальной установки.
3.2. Исследование удерживающей способности
3.3. Исследование гидравлического сопротивления вихревой
камеры.
3.3.1. Гидравлическое сопротивление при движении чистого газа
3.3.2 Гидравлическое сопротивление при движении газовзвеси
3.4. Исследование тепло и массообмена в вихревой камере
3.5. Выводы.
Глава 4. ОПЫТНОКОНСТРУКТОРСКИЕ РАЗРАБОТКИ.
4.1. Основные принципы проектирования сушильного оборудования
4.2. Разработка новых конструкций пневмосушилок.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Многие продукты химической и пищевой промышленности обрабатываются в диспергированном или растворенном виде в какой-либо жидкой среде: воде, органическом растворителе или разбавителе. Для получения сухих дисперсионных продуктов применяют, главным образом, конвективную сушку во взвейзенном состоянии, когда газ является не только теплоносителем, но и транспортирующим агентом. Являясь заключительной стадией многих производств, сушка в значительной степени определяет энерго- и материалоемкость производства, качество готового продукта, уровень загрязнения окружающей среды. На сушку расходуется около % добываемого в стране топлива []. Развитие промышленности характеризуется созданием как крупнотоннажных, так и малотоннажных производств с широким ассортиментом продукции. В первом случае большое значение имеет точность расчетов при проектировании сушилок большой единичной мощности. Во втором - необходимость унификации и нормализации сушилок известных типов требует точной оценки эффективности их работы при сушке новыъ продуктов. Потребности народного хозяйства в высокоэффективном сушильном оборудовании постоянно растут. Аналогичные тенденции прослеживаются и для стран Запада. В последние 5 лет сохраняется устойчивый рост объема реализации сушильных аппаратов на 3. Данный принцип весьма успешно реализуется в аппаратах спирального и спирально-вихревого типов. Для спирально-вихревых сушилок характерна высокая относительная скорость движения фаз, обуславливающая интенсивное протекание тепломассообменных процессов, равномерность обработки материала, непрерывность-ведения процесса. К их преимуществам следует также отнести малые габариты аппарата, технологичность изготовления, надежность, совмещение процессов сушки и улавливания, возможность использования замкнутого цикла теплоносителя. Эти аппараты нашли применение и широко используются в промышленности для сушки большого класса дисперсных материалов с различными физико-химическими и структурно-механическими свойствами. Дальнейшее распространение спирально-вихревых сушилок сдерживается отсутствием экспериментальных исследований и надежных методик расчета гидродинамических и тепломассообменных процессов. Расчеты таких аппаратов производятся в большинстве случаев на основе полуэмпирических зависимостей, которые не обеспечивают достаточной точности при переходе на другие масштабы установок. Физизико-математические модели аппаратов строятся на основе ряда существенных упрощений, что также сужает область применения. Настоящая диссертационная работа посвящена изучению гидродинамики и сушке дисперсных материалов в вихревых камерах спирально-вихревых сушилок, созданию методики расчета аппаратов с учетом свойств высушиваемых материалов. Диссертационная работа состоит из четырех глав, введения и приложения. В первой главе на основе литературных источников рассматриваются вопросы теоретического описания двухфазных потоков «газ-твердое», сформулированы общие закономерности гидродинамики в аппаратах, работающих в режиме пневмотранспорта. На основании анализа литературных данных сформулированы задачи исследования. Во второй главе представлены теоретические исследования движения частиц дисперсного материала в потоке газовзвеси в вихревой камере с учетом взаимодействия их между собой и со стенкой камеры. Проведен анализ влияния различных параметров потока и геометрических характеристик аппарата. В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований гидродинамики вихревых камер. Приводится описание экспериментальных исследований гидродинамики вихревых камер. Приводится описание экспериментальной установки, методики проведения эксперимента. Представлены результаты исследования тепло- и массообмена в вихревых камерах спирально-вихревых сушилок, имеющих элементы регулирования удерживающей способности вихревой камеры по твердой фазе, и зависимости для расчета эффективных значений коэффициентов тепло- и массоотдачи при сушке дисперсных материалов, содержащих свободную и связанную влагу. В четвертой главе приведено описание конструкций пневмосушилок, основанных на принципе использования активных гидродинамических режимов, а также технологических схем на их основе.