污泥流化床干燥机的平衡计算及参数控制

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。

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。