Глава 20.3 Зависимость безразмерной удерживающей способности вих­ревых камер

наче обстоит дело при расходах газа меньших v_кр. При больших значе­ниях расходной концентрации энергия потока недостаточна для вращения дополнительного количества материа­ла, непрерывно поступающего в камеру, что приводит к нару­шению организованной циркуляции продукта в ней. Скорость частиц при этом снижается и становится недостаточной для без­отрывного прохождения верхней точки камеры. Часть материа­ла отрывается от стейки камеры и падает отвесно вниз, где об­разует зоны фонтанирования с локальной циркуляцией материа­ла. При высоких значениях С_р (рабочая массовая концентра­ция твердой фазы в потоке) возможно образование завалов, которые однако легко рассасываются при уменьшении дозиров­ки материала в аппарат. При малых значениях С_р<0,2, харак­терных для сушильных процессов, существенных нарушений циркуляции материала не происходит даже при небольших зна­чениях расхода V=0,6 v_кр. Область является наиболее благо­приятной, поскольку гарантируется устойчивая работа аппарата при высоких значениях q и снижается его чувствительность к неравномерностям дозировки материала.

Зависимость безразмерной удерживающей способности вих­ревых камер (q—qo)qo от различных параметров процесса можно представить в виде эмпирической формулы

     Интервал изменения параметров С_Р=0—0,6; V=0,8—1,6; В₀ = 0,7—1,1. Эта эмпирическая зависимость используется для оп­ределения количества материала и среднего времени пребыва­ния его в вихревой камере.

Сопротивление вихревых камер существенно уменьшается с увеличением загрузки материала, что объясняется снижением окружных скоростей газа в выходном отверстии аппарата. При этом (как и для уровня окружных скоростей) наиболее резкое относительное уменьшение сопротивления происходит при за­грузках q=0,3qo. Зависимость потерь напора от расхода газа носит квадратичный характер (рис. 3.16) как для заполненных, так и для незаполненных материалом камер; причем, при за­грузках, составляющих равные доли от удерживающей способ­ности, коэффициент гидравлического сопротивленияв первом приближении не зависит от свойств материала. Эмпирические зависимости для расчета *** (точность ±15%) следующие: (3.27) и (3.28) для пустой камеры; (3.29) для заполненной материа-

Вихревые камеры имеют следующие достоинства: высокая гидродинамическая устойчивость; возможность сушки материа­лов с высоким показателем полидисперсности i<60; дополни­тельного увеличения времени пребывания частиц материала можно достигнуть, используя режим авторегулирования; более высокая нагрузка по газовой фазе, чем в аппаратах с кипящим слоем; гидродинамическая модель ближе к режиму идеального вытеснения, чем для кипящего слоя (число ячеек составляет 2—4).

К недостаткам вихревых камер относятся: образование боль­шого заряда статического электричества и ограниченная область применения, что обусловлено трудностями масштабного перехо­да и ограниченном числом ячеек, не позволяющим применять вихревые камеры как аппараты идеального вытеснения.