Материал: borisenko

Qм = Gн ∙ [cм ∙ (1 – uн) + cв ∙ uн] ∙ [0.5 ∙ (tст2 + tпов) – to] – расход тепла на нагрев материала,

Gн - массовый расход влажного материала,

см, uн – его удельная теплоемкость и начальная влажность, cв – удельная теплоемкость воды,

tст2, tпов, to – температура наружной стенки валка, поверхности материала и ок-

φ ~ 0.75 – степень активности контакта материала с поверхностью валка, δc – толщина стенки валка

Коэффициент теплоотдачи к высушиваемому материалу αм определяется из уравнения равенства тепловых потоков

M ∙ ro = αм ∙ (tпов – tо),

где M = 0.0015 ∙ vм0.8 ∙ (pн – pо) – удельная убыль влаги из материала, vм – скорость движения материала (окружная),

рн - давление насыщенных паров влаги, ро - парциальное давление паров влаги в окружающем воздухе.

Замечание. Для определения значения K необходимо найти значения температур внутренней tст1, наружной tст2 поверхности валка и поверхности материала tпов. Поскольку определяемым параметром является также и значение D, следует составить и решить систему уравнений равенства тепловых потоков: отдаваемого конденсирующимся паром, проходящего через стенку валка и через слой материала, дополненную уравнением (5.7).

По рассчитанной поверхности валка и заданному отношению его длины к диаметру определяются значения D и L.

96

6 ГРАНУЛЯТОРЫ

Гранулированные сыпучие материалы находят широкое применение в фармацевтической, металлургической, пищевой, химической промышленности (около 80% минеральных удобрений выпускаются в гранулах). Преимущества гранулированных продуктов: хорошая сыпучесть, высокая насыпная плотность, прочность, однородность, малое пылеобразование и потери при транспортировке.

Способы гранулирования:

1)диспергирование жидкости в свободный объем нейтральной среды (образование и затвердевание капель жидкости в воздухе, масле);

2)диспергирование жидкости на поверхность частиц во взвешенном слое (нанесение тонких пленок на поверхность частиц);

3)окатывание (формирование гранул агломерацией или наслаиванием на мелкие частицы);

4)прессование сухих порошков в брикеты или плиты и их дробление на грану-

лы;

5)чешуирование (охлаждение и кристаллизация жидкости на инородной поверхности);

6)формование или экструзия (продавливание пасты через отверстия).

Выбор аппаратуры для проведения процессов гранулирования определяется механизмом гранулообразования. Конструктивно грануляторы различаются по месту и способу подвода сырья, по форме и характеру движения корпуса (стационарный, вращающийся, вибрирующий), по способу перемешивания материала (механическое, пневматическое, вибрационное). Отдельные узлы грануляторов конструируются с учетом необходимости реализации сопутствующих процессов (аммонизация, сушка, охлаждение).

6.1Аппараты для реализации процессов гранулирования из расплавов и суспензий

Основным аппаратом, реализующим процесс гранулирования из расплавов путем разбрызгивания жидкости в инертную газовую среду является грануляционная башня, см. рисунок 6.1. Подобные башни применяются в производствах аммиачной селитры и карбамида, высота их железобетонного или металлического корпуса достигает 40 м, диаметр 12–16 м. Сверху размещены разбрызгиватели плава и воздухоотводные устройства, а внизу – щели для забора воздуха и устройство для выгрузки гранул.

Капли плава охлаждаются встречным потоком воздуха и затвердевают. Затвердевшие гранулы, достигая низа башни, скатываются по ее конической части на транспортер. Для уменьшения налипания незатвердевшего материала на стенки и конусы башни их футеруют полимерными пленками или листами фторопласта. Применяют также вибрационные устройства.

97

Качество продукта, т.е. размер и форма гранул, сильно зависит от конструкции разбрызгивателя. Она определяет также допустимую плотность орошения (расход

не под действием центробежной силы, а под действием гидростатического давления и с гораздо меньшей скоростью, чем из нижнего ряда; 3) сегрегация размеров гра-

98

нул по сечению башни из-за различного напора плава у отверстий разных уровней и высоких скоростей вылета струй по касательной к поверхности вращающегося

метрический состав по сравнению с центробежными разбрызгивателями дают

статические разбрызгиватели леечного типа, см. рисунок 6.4. Для таких разбрызгивателей рекомендуются выпуклые днища диаметром 0.4–0.5 м. При статическом напоре плава 1.1 м скорость истечения достигает 5 м/с, а диаметр орошаемой площади составляет 3–3.5 м. Для обслуживания одной грануляционной башни в ее верхней части устанавливают 5–6 леечных разбрызгивателей. Такая компоновка

99

исунок 6.4. Леечный разбрызгиватель