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管束干燥機的模型設(shè)計


概述:管束干燥機的模型設(shè)計,管束干燥機的模型設(shè)計

管束干燥機的規(guī)格年夜小是通過換熱面積度量的。根據(jù)物料衡算,可以確定干燥進程的熱消耗量Q(即單位時間內(nèi)干燥機消耗的熱量)。而Q=KA△t,因此干燥機換熱面積的年夜小取決于總傳熱系數(shù)K和溫差△t。其中溫差△t可以調(diào)節(jié)蒸汽或熱載流體入口溫度來實現(xiàn),而總傳熱系數(shù)K則主要由以下因素決定:
①物料特征
②干燥機內(nèi)物料的混合攪拌水平(有效接觸率)
③換熱效率
1顆粒熱傳遞
模型從工作原理看,管束干燥機傳熱系數(shù)的計算可歸結(jié)為管束在攪動的顆粒床上的熱傳導(dǎo)。對攪動床的傳熱系數(shù)主流的計算方法是利用Schlunder提出的“顆粒熱傳遞模型”。
該理論認(rèn)為在移動加熱面與待干燥的顆粒床間的熱傳遞現(xiàn)象主要受三個機制控制:
①加熱壁與顆粒間的熱傳遞;
②填料床內(nèi)的熱傳導(dǎo);
③基體中由于顆粒運動引起的熱對流。
顆粒在干燥機料床中的運動規(guī)律十分復(fù)雜,目前還沒有完全掌握。在簡化的完全混合情況下,床身內(nèi)無溫度分布,顆粒熱對流引起的熱阻對傳熱系數(shù)的影響可以被忽略。干燥機內(nèi)部床層顆粒是否完全混合是影響熱阻的主要因素。
2實際傳熱系數(shù)的計算
顆粒傳熱模型的復(fù)雜性在于分段性,必須根據(jù)不同物料的干燥特性曲線,對整臺干燥機進行分區(qū)域計算傳熱系數(shù),然后再依各段所占的加熱面比例http://www.srocco.com,得出總傳熱系數(shù)。
根據(jù)上述計算方法,分別180http://www.shname.net、硅藻泥加盟210、350、500m2管束干燥機進行了實際測試校核,根據(jù)測試呈報,物料與加熱管束的接觸率為20%,可以獲得210m2干燥機的整體傳熱系數(shù)為: h=101.3×20%=20.3W/(m2·K)
與實測的傳熱系數(shù)值19.1W/(m2·K)相比,理論計算的傳熱系數(shù)值比根據(jù)實測計算的值年夜6.0%。這是由于實際工況下物料處于不完全混合狀態(tài),實際傳熱系數(shù)值比理論計算值略小。
由此可以看出,提高換熱系數(shù)的關(guān)鍵是①提高物料與管束的接觸率(即顆粒覆蓋系數(shù)fR)、質(zhì)感藝術(shù)涂料②提高空隙氣體導(dǎo)熱率、③減小顆粒粒度,前兩點可以通過達到完全混合狀態(tài)獲得。
3供熱介質(zhì)
目前應(yīng)用最為廣泛的供熱介質(zhì)是飽和水蒸氣。管束干燥機常用0.3-0.6MPa的飽和水蒸氣,溫度控制在120-150℃范圍。高壓蒸汽的生產(chǎn)環(huán)境,應(yīng)采取減壓措施后利用。超過1.0MPa時,應(yīng)考慮干燥器的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)安全性,鋁板幕墻噴涂一般不宜直接采用。
通入干燥器內(nèi)的飽和水蒸氣,經(jīng)冷凝后,必須及時將冷凝水排出,否則影響干燥效果和蒸汽的利用率。
混有空氣的飽和水蒸氣也會影響干燥效果,并降低供熱介質(zhì)的實際溫度。一般混有10%-30%比例的空氣時,干燥溫度會降低3%-10%。因此,設(shè)計干燥系統(tǒng)時,必須考慮冷凝水的及時排出、密封效果,以免混入空氣。

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