Глава 45.6 Зависимость относительного коэф­фициента массообмена

В. А. Членов [101] изучал сушку кварцевого песка и других материалов при кондуктивном подводе тепла. Он пришел к вы­воду, что скорость сушки возрастает с увеличением амплитуды и частоты колебаний. Одновременно снижается критическое зна­чение влажности. Причем частота сильнее влияет на скорость сушки при большей толщине слоя. Напряжение по влаге А_F, отнесенное к 1 м^г горячей поверхности, составляло 30— 35 кг/(м²-ч). Оно было получено при следующих параметрах: температура греющей поверхности t_гр = 250° С, А = 0,5—2,5 мм, v = 20—30 гц, высота слоя h = 50 мм. При А = 0,5 мм — const с ростом ускорения от 3,2 g до 12,8 g скорость сушки увеличилась в 3 раза. Напряжение вибрационной горизонтальной трубчатой сушилки с заполнением 60% песка составляло A_v = 150 кг/(м³ ч). Гранулы поливинилхлорида при = 70° С высушивались от = 23% до w₂ = 0,46% за 30—40 мин.

По данным А. П. Базилевича [84], в случае сушки поливи­нилового спирта при температуре греющей поверхности 90° С и частоте 24,7 гц напряжение по влаге (метанолу) А_Р составляло 28 кг/(м²-ч) =65%, б = 0,5—1,0 мм). Максимальная вели­чина Ар была получена при амплитуде 2 мм.

Интенсивное перемешивание материала и равномерная порозность слоя создают предпосылки для увеличения условного коэф­фициента теплообмена также при продувке слоя потоком газов. По данным Т. М. Рида и М. Р. Финка [101 ], вследствие вибрации при малых скоростях газа коэффициент теплообмена увеличи­вается на 30—40%. Для никелевого порошка при А = 0,1 мм и v = 55 гц а увеличивается в 2 раза, а для угольного порошка при u_г = 0,02 м/сек — в 10 раз. Наибольшее влияние на интен­сивность сушки оказывает амплитуда колебаний. При одинаковых ускорениях интенсивность сушки будет выше в том случае, когда больше амплитуда колебаний.

Многочисленные опыты по изучению сушки материалов в вибро- кипящем слое при продольном омывании потоком газов были проведены в Пражском институте теплотехники (ЧССР) инжене­ром М. Хоц [121]. В опытах использовался сгущенный поли­винил хлор ид с влагосодержанием 160% и кажущейся плотностью 540 кг/м³ и молочный сахар с w° = 40%. Опыты проводились в сравнительных условиях спо­койного и виброкипящего слоя. Было установлено, что вибрация повышает скорость сушки в пер­вом периоде и уменьшает величину критической влажности. Массооб- мен в виброкипящем слое изучался на шариках нафталина диаметром 2—4 мм. В опытах было установ­лено, что на коэффициент массо- обмена влияют частота колебаний и ускорение. На рис. VI1-17, а приведена зависимость коэффи­циента массообмена (3 от колеба­тельного ускорения а. Из рисунка видно, что существуют критиче­ские точки, где резко изменяется характер кривых коэффициента массообмена. До а — 10 м/сек² B ~ const, на участке от a = 10 м/сек² до а — 18 м/сек² проис­ходит быстрый рост B и далее коэффициент массообмена повы­шается медленно.

На рис. VI1-17, б приведена зависимость относительного коэф­фициента массообмена B_вк/В_сп (В_вк и В_сп — коэффициенты массооб­мена соответственно для виброки­пящего и спокойного слоев мате­риала) от ускорения и скорости потока воздуха.