Глава 7.3 Решение гидродинамической задачи
В сушилках РГ энергия, газодисперсной струи распылителя на уровне зеркала ПС должна обеспечивать необходимое условие стабильной работы - проникновение струи внутрь ПС [I]. В ПС образуется каверна, в нее с газом проникает основная масса распыленного и частично обезвоженного в надслоевом пространстве влажного продукта, служащего материалом для роста гранул (рис. 4).Периферийная область каверны является зоной грануляции, в которой восходящим потоком газа создается фонтанирующий режим. Интенсивное обновление поверхности материала осуществляется за счет выноса частиц из объема каверны на поверхность ПС и радиальной циркуляции материала [4]. Для стационарного процесса Г = I.
Решение гидродинамической задачи сводится к определению скорости струи и0 на уровне зеркала ПС при заданных глубине каверны, характеристиках материала и режиме псевдоожижения. Далее по закономерностям свободной затопленной струи определяются параметры течения на выходе из сопла расширителя.В стационарном режиме убыль кинетической энергии струи идет за счет работы по перемещению материала слоя и остаточной кинетической энергии газа струи на выходе из ПС. Составление балансов потоков кинетической энергии и массы газа для элемента объема каверны радиусом Р и толщиной dz позволяет записать соответствующие уравнения для нисходящей осесимметричной изотермической струи, взаимодействующей с ПС:
чение z при Р. = О соответствует глубине каверны при заданной скорости газа на входе в каверну и0. Рабочее значение и0 можно найти методом последовательных приближений, исходя из глубины каверны, составляющей обычно 0,4-0,6 рабочей высоты ПС.
Численное интегрирование уравнений выполнено методом Эйлера для условий процесса грануляции КД в сушилке РГ производительностью 500 кг/ч по испаренной влаге. Начальные условия и значения постоянных определялись из зависимостей:
Для ПС кормовых дрожжей с d = 3,4 мм, порозностью 7,7 при равной 55 и 70 м/с, получены каверны глубиной 0,3 и 0,35 м. Интенсивность циркуляции материала слоя во втором случае возросла в 1,4 раза.
Расчетные осевые скорости теплоносителя совпадают с рекомендациями [I] и могут быть реализованы в сушилках типа РГ производительностью до 25 т/ч по испаренной влаге.
Из изложенных результатов исследовательских работ следует целесообразность использования сушильных установок типа РГ в крупнотоннажных производствах КД.