污泥流化床干燥机的平衡计算及参数控制

时间:2023-06-25来源:佚名

1、干燥系统的物料衡算

如图1所示是一个连续逆流干燥的操作流程,气、固两相在进出口处的流量及含水量均标注于图中。通过对此干燥系统的物料衡算,可以计算出以下3个量:a.水分蒸发量;b.空气消耗量;c.干燥产品的流量。

污泥流化床干燥机的平衡计算及参数控制

图1 连续逆流干燥操作流程

H0、H1、H2为湿空气进入预热器、离开预热器(即进入干燥机)及离开干燥机时的湿度,kg/kg 绝干气;I0、I1、I2为湿空气进入预热器、离开预热器(即进入干燥器)及离开干燥机时的焓,kJ/kg绝干气;t0、t1、t2为湿空气进入预热器、离开预热器(即进入干燥器)及离开干燥机时的温度,℃;L为绝干空气流量,kg/s;QP为单位时间内预热器消耗的热量,kW;G1、G2为湿物料进入和离开干燥机时的流量,kg/s;θ'1、θ'2为湿物料进入和离开干燥机时的温度,℃;X1、X2为湿物料进入和离开干燥机时的干基含水量,kg水/kg绝干料;I'1、I'2为湿物料进入和离开干燥机时的焓,kJ/kg;QD为单位时间内向干燥机补充的热量,kW;QL为干燥机的热损失速率,kW。

(1)水分蒸发量W

(2)空气消耗量L

(3)干燥产品流量G2

2、干燥系统的热量衡算

(1)热量衡算的基本方程

(2)干燥系统的热效率

3、流化床干燥机操作流化速度的确定

要使固体颗粒床层在流化状态下操作,必须使气速高于临界气速vmf,而最大气速又不得超过颗粒带出速度,因此,流化床的操作范围应在临界流化速度和带出速度之间。确定流化速度有多种方法,现介绍工程上常用的两种方法。

(1)临界流化速度vmf

对于均匀球形颗粒的流化床,开始流化的空隙率εmf=0.4。

1)李森科方法(Ly-Ar关联曲线法)

2)关联式方法

当物料为粒度分布较为均匀的混合颗粒床层,可用关联式法进行估算。

(2)带出速度

颗粒被带出时,床层的空隙率ε≈1。

(3)流化床的操作范围

流化床的操作范围,可用比值ut/umf的大小来衡量,该比值称为流化数。

对于粒径大于500μm的颗粒,根据平均粒径计算出粒子的带出速度,通常取操作流化速度为(0.4~0.8)ut。

另外,一般流化床干燥器的实际空隙率ε在0.55~0.75,可根据选定的ε和Ar值,用Ly-Ar关系曲线计算操作流化速度。

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