Глава 34.1 Суммарный напор двух вентиляторов

Как видно из графиков, для выбранного модельного мате­риала минимально допустимый размер частиц лежит в пределах 100—150 мкм, а область оптимальных размеров начинается выше, примерно от 500 мкм. Между 100 и 500 мкм существует переходная область, для которой существенно изменяется тре­буемая площадь решетки в зависимости от диаметра частиц ма­териала, но псевдоожиженный слой можно еще применять для сушки. Эту область дисперсности материала можно назвать гид­родинамически переходной. Для материалов с более высокой дисперсностью способ сушки в кипящем слое не приемлем, для них более подходит сушка в условиях пневмотранспорта.

Ограничение максимального размера частиц высушиваемого материала связано, очевидно, с гидравлическим сопротивлением псевдоожиженного слоя, т. е. с энергозатратами на дутье и тех­ническими возможностями тяго-дутьевого оборудования. Со­гласно формуле (4-111), гидравлическое сопротивления слоя не зависит непосредственно от размера частиц, но зависит от высоты слоя, которая является функцией времени сушки, свя­занного с размерами частиц и их внутридиффузионным сопро­тивлением. Предельное гидравлическое сопротивление псевдо­ожиженного слоя в сушилках кипящего слоя можно установить из следующих соображений.

Суммарный напор двух вентиляторов при последовательной схеме обычно не превышает 10—12 кПа [118]. Гидравлическое сопротивление вспомогательного оборудования (калориферов, циклонов и т. п.) и коммуникаций составляет не менее 2 кПа. Гидравлическое сопротивление газораспределительной решетки (из опыта работы промышленных установок наиболее удачных конструкций) составляет, по данным Уайтхеда [111], 25—50% гидравлического сопротивления кипящего слоя. С учетом этого Максимальное гидравлическое сопротивление слоя должно быть ограничено пределами 5—8 кПа.

Как видно из рис. 6-6, графическая зависимость гидравличе­ского сопротивления кипящего слоя от диаметра высушиваемых частиц в логарифмических координатах имеет вид прямой ли­нии. При сушке непористого материала пятикратное увеличение размеров частиц приводит к десятикратному повышению гид­равлического сопротивления слоя. Установленному допустимому гидравлическому сопротивлению соответствует достаточно высо­кий предельный размер частиц материала: 40—70 мм. Даже для схемы с одним вентилятором предельный размер может быть принят не менее 20 мм. Для тонкопористых материалов этот размер частиц существенно ниже. В зависимости от внут- ридиффузионного сопротивления, требуемой остаточвой влаж­ности, порозности слоя и возможностей тяго-дутьевого обору­дования он составляет 1—5 мм. Таким образом, кусковой ма­териал, получающийся иногда вследствие уплотнения осадка фильтрации, должен быть измельчен перед сушкой.

Применение сушилок кипящего слоя ограничивается также допустимой шириной распределения частиц высушиваемого ма­териала по размерам. Действительно,  во избежание отложения продукта на газораспределительной решетке скорость псевдо­ожижения рассчитывают, ориентируясь на максимальный раз­мер частиц. Поэтому возможен преждевременный вынос частиц меньших размеров из слоя и их недосыхание. При окончатель­ном выборе способа сушки в кипящем слое необходимо оценить, исходя из расчета, количество мелкой фракции материала, вы­носимой из слоя, и сравнить с допустимым уносом.

Пневмосушилки разных типов целесообразно применять для высокодисперсных материалов, к которым необходимо отнести все материалы с частицами размером менее 100 мкм, а во мно­гих случаях и материалы с гранулометрическим составом до 500 мкм. Пневмосушилки часто могут оказаться предпочтитель­нее и для сушки полидисперсных материалов, нормальное псев­доожижение которых затруднительно.