Глава 45.9 Особое значение процесса сушки

В результате вибрации может происходить истирание или гранулирование частиц. Скорость омывания слоя потоком газов необходимо принимать такой, при которой не нарушается дви­жение частиц. При продувке газом слоя снизу вверх имеется максимально допустимая скорость, выше которой ухудшается перемешивание частиц.

В зависимости от требований технологии сушки и максималь­ной интенсивности испарения влаги определяются оптимальные значения параметров вибрации. Далее, исходя из производитель­ности  сушилки и задавшись высотой слоя материала h, рассчи­тывают среднюю скорость перемещения материала по формуле (VII-8), затем по уравнению (VII-9) определяют ширину лотка b. Она должна быть не менее 100 мм. Длина сушилки (лотка) рас­считывается по длительности сушки (L = 1,25 ы_ср.т) либо на осно­вании экспериментальных данных условного коэффициента тепло­обмена или напряжения по влаге, отнесенного к 1 м² площади лотка [формулы (II-48), (II-49), (II-90), (II-93)]. Если полу­чается очень большая длина лотка, то увеличивают его ширину, минимальная величина которой была рассчитана, исходя из про­пускной способности вибросушилки.

Для радиационных и кондуктивных вибросушилок высота борта лотка принимается по соотношению:

Обычно высота вибротранспортеров не превышает 10 м, а наруж­ный диаметр — 1,2 м.

Особое значение имеет интенсификация процесса сушки благо­даря использованию пульсирующих газовых потоков. Пульса­ция газового потока может быть применена в установках со спо­койным и  кипящим слоем, в пневматических сушилках и т. д. Пульсация потока приводит к турбулизации пограничного слоя и соответственно — увеличению тепло- и массообменных про­цессов. Например, в вибрационных топках удается достигнуть теплового напряжения до (70—90) 10⁶ ккал/(м⁸ • ч). Для частот 4 и 7 гц теплообмен между шаровой частицей и пульсирующим по­током не интенсифицировался по сравнению со стационарным потоком. При наличии же испарения коэффициент теплообмена для пульсирующего потока увеличился на 25%. Для испарения воды из шарообразной частицы была получена формула:

Пульсирующий поток может найти применение в случае кипящего слоя, так как при этом менее вероятно образование каналов. После каждой пульсации материал располагается по иному, нет постоянных  каналов для прохода газов. Можно ис­пользовать более высокие скорости газов, не опасаясь уноса мелких частиц из аппарата. Применительно к пульсирующему кипящему слою И. А. Бокун и С. С. Забродский [87] провели опыты по определению коэффициента теплообмена от нагревае­мого элемента в виде пластины к слою материала. Как и для обыч­ного стационарного кипящего слоя, при определенной скорости фильтрации наблюдается максимальное значение коэффициента теплообмена. Причем частота пульсаций мало влияет на а_у.

Полученная зависимость для максимального значения а имеет вид:

Представляет интерес использовать пульсирующий режим для интенсификации процесса сушки в трубах-сушилках, так как при прохождении газами трубы определенных размеров можно получить резонансные колебания с пучками уплотнений и раз­режений, когда процессы массообмена значительно интенсифици­руются.