污泥间接加热转鼓干化技术的平衡计算

时间:2023-06-25来源:佚名

该技术之所以被称为间接加热转鼓干化技术,主要体现在湿污泥与加热介质在干燥机中不直接接触,而是通过金属壁进行换热,和列管式换热器的传热方式一样,物料与加热介质之间的传质传热关系如下。

1、物料衡算

由于是间接加热,所以污泥与加热介质之间没有传质现象,所以加热介质的流量、含水率没有发生变化。在物料侧,物料中的部分水分蒸发变为水蒸气。

污泥间接加热转鼓干化技术的平衡计算

干燥计算示意

2、能量衡算

间接加热转鼓干燥机的传热类似于管壳式换热器的换热,可借鉴管壳式换热器的传热计算公式来推导转鼓干燥机的传热公式。

物料与加热介质之间采用逆流的形式进行换热,其相关参数如图所示。

污泥间接加热转鼓干化技术的平衡计算

干燥机传热示意

(1)热平衡方程式

热平衡方程式是反映设备内被加热介质的吸热量与加热介质的放热量之间的关系式,设定设备的热散失系数为1,计算时不考虑散热损失,则被加热介质的吸热量与加热介质的放热量相等。

(2)传热系数

间接加热转鼓干化技术的传热方式与管壳式换热器的传热方式类似。

3、传动装置功率

转鼓干燥的传递功率主要由刮刀作用在筒体上的阻力、进气头密封装置阻力以及轴承阻力所决定。一般对成膜过程中的物料黏滞阻力可忽略不计。对双滚筒或多滚筒干燥机,均由主动滚筒经相对啮合的齿轮传递功率,只设一套传动装置。驱动功率的计算可按以下状况分别确定,并以此为依据,确定电机功率。

4、其他计算

(1)料膜厚度

转鼓干燥实际生产中湿物料的料膜厚度可由物料衡算求得。

(2)有效干燥面积

按照转鼓的旋转方向,转鼓离开物料后,转鼓干燥开始,这时物料在转鼓上开始布膜,直至刮刀点的位置,转鼓旋转了θ角,转鼓在θ角范围内的面积为转鼓优先干燥面积A,在其余的(360°-θ)浸液范围内,转鼓处于被加热介质加热的状态,所以此段范围内的物料属于预热段。

(3)平均干燥速率

对于干燥速率在6~15kg/(m2·h)内的带状物料或湿织物和对于液态物料均由经验公式求得。

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