Глава 43. Спиральные пневматические сушилки

Как отмечалось выше, интенсификация тепло- и массообмена в потоках газовзвесей может быть достигнута искусственным увеличением относительной скорости движения частиц в газе при воздействии силы, не оказывающей влияния на газовую среду. Наиболее простым и радикальным способом увеличения относительной скорости движения частиц в газе является ис­пользование центробежной силы, возникающей при движении газовзвеси по криволинейному пути.

Применительно к пневмотранспорту закручивание может быть осуществлено по винтовой траектории (объемной спира­ли) или по траектории плоской спирали. Двигаясь по криволи­нейной траектории, частицы материала отбрасываются на внешнюю стенку канала, соударяясь между собой и стенкой; при этом скорость их движения уменьшается, что приводит к концентрированию газовзвеси и интенсификации межфазного тепло- и массообмена.

Постоянный контакт со стенкой может служить причиной налипания на нее частиц при сушке липких материалов. В этом случае перед вводом в спиральный канал материал целесооб­разно подсушивать на прямом начальном участке пневмотран­спорта. В то же время движение частиц в пристенной области позволяет создать в сушилке благоприятные условия для кон­тактного подвода дополнительного тепла к материалу. Диспер­сная фаза, двигаясь в пристенной зоне аппарата, активно воз­действует на пограничный слой, турбулизируя его, что способ­ствует значительному повышению коэффициента теплоотдачи от стенки газовзвеси. Поскольку концентрация дисперсного мате­риала в пристенной зоне значительно выше, чем в прямых пневмотрубах, то и коэффициент кондуктивного теплообмена намного выше. Коэффициент теплоотдачи от стенки аппарата к газовзвеси может достигать 230—350 Вт/(м²-К) [62]. Ука­занные возможности реализованы, например, в сушилках фир­мы «Карл Фишер» и «Рурхимия» (ФРГ).

На рис. 7-22 приведена схема установки, разработанной фирмой «Карл Фишер» для сушки полиэтилена, поливинилхло- рида, полистирола и других полимерных материалов. Предва­рительная подсушка материала в прямой пневмотрубе сочета­ется с досушкой его в спиральном канале. Материал, подаваемый питателем 7, транспортируется потоком нагретого газа по восходящему 5 и нисходящему 4 участкам прямого пневмотракта. После этого материал движется вместе с газом в спираль­ном канале 3, обеспечивающем более длительную и интенсив­ную обработку продукта. Направляющая спираль расположена вокруг восходящего участка пневмотрубы; угол подъема витков 30—45°. На наружной трубе спирального канала можно уста­новить паровую рубашку для контактного подвода тепла.