Глава 45.5 Радиационный и кондуктивный методы подвода тепла

Кондуктивный подвод тепла осуществляется либо от плоского днища сушилки, либо от специальных вертикальных плоскостей или труб. В качестве источника тепла применяют горячую воду, насыщенный водяной пар давлением до 3 ат или горячие газы, получаемые, например, при сжигании топлива. В последнем слу­чае со стороны газов делают ошиповку поверхности для увели­чения коэффициента теплопередачи. Для сушилок малой произ­водительности применяют электрические плоские или цилиндри­ческие нагреватели. Благодаря хорошему перемешиванию мате­риала можно использовать более высокие температуры тепло- отдающей поверхности. В виброкипящем слое наиболее просто осуществлять кондуктивный подвод тепла к высушиваемому материалу от предварительно нагретого до высокой темпера­туры готового продукта или от твердого промежуточного тепло­носителя.

При отсутствии газового потока через слой материала можно использовать радиационный подвод тепла от нагретых поверх­ностей. В этом случае существует лишь небольшая вероятность попадания, материала на теплоизлучающие поверхности. Могут применяться различные генераторы излучения.

Радиационный и кондуктивный методы подвода тепла особенно эффективны в вакуумных сушилках. При обычных способах радиационной сушки до 30% всего отданного тепла расходуется на нагрев воздуха. В случае виброкипящего слоя эта величина меньше, так как вследствие фильтрации воздуха через материал будет более полно использоваться его тепло для испарения влаги.

Кондуктивный и конвективный теплообмен в виброкипящем слое имеет свои особенности, поскольку виброхарактеристики слоя (амплитуда, частота, ускорение) влияют на коэффициенты теплообмена. Зависимость условного коэффициента теплообмена а от параметров вибрации имеет сложный характер, так как одно­временно с увеличением контактов материала с греющей поверх­ностью увеличивается порозность слоя. При передаче тепла от вертикальной стенки к виброкипящему слою не наблюдается экстремальное значение а. Коэффициент теплообмена возрастает с увеличением частоты и амплитуды.

Причем чем выше частота, тем интенсивнее повышается а с увеличением амплитуды колеба­ния. В вакууме же коэффициент теплообмена имеет экстремальное значение а_мах при определенных частотах и  амплитудах колеба­ний. Последнее объясняется тем, что с повышением Лии дости­гается такая порозность слоя, при которой количество контактов частиц с поверхностью уменьшается. При передаче тепла от горизонтальной плоскости к слою материала наблюдается экстре­мальное значение а как в вакууме, так и при атмосферном давле­нии, причем с понижением давления а уменьшается. Экстре­мальное значение а_мах смещается в сторону меньших величин ускорений. Во всех случаях коэффициент теплообмена от вер­тикальной стенки к виброкипящему слою выше, чем от горизон­тальной плоскости.

По данным [101 ], значение коэффициента теплообмена при частоте v = 40 гц для передачи тепла от вертикальной стенки составляет 266 ккал/(м² • ч • град), а от днища — 189 ккал/(м² • ч • град); при v =  60 гц а равен соответственно 215 и 125 ккал/(м² • ч • град).

С. Бретшнайдер и JI. Лисиевич [101] для случая передачи тепла от нагретой поверхности к окиси алюминия получили соотношение: