Вибрационная сушка

При вибрации частиц и пульсации газового потока интенсифицируются процессы тепло- и массооб­мена. Для сушки представляет интерес вибрация частиц, которая достигается за счет образования в сушилке виб­рокипящего слоя (рис. 31,32). Интенсивное перемеши­вание материала и равномерная плотность слоя соз­дают предпосылку для увеличения коэффициента тепло­обмена.

По экспериментальным данным, вследствие вибрации коэффициент теплообмена увеличивается для сыпучих материалов в 10 раз. Наибольшее влияние на теплооб­мен оказывает амплитуда колебаний, с увеличением ко­торой возрастает интенсивность сушки [25].

Физическая сущность влияния вибрации на тепло- и массообмен сводится к воздействию вибрации на лами­нарный подслой пограничного слоя жидкости. Испарение с поверхности жидкости определяется разностью между давлением насыщенного пара и его парциальным давле­нием. Прохождение вибрационных волн через среду ха­рактеризуется чередованием в ней сжатия и разрежения, и в момент разрежения жидкость выделяется из высушиваемого материала в виде жидкой или газообразной

Рис. 31. Схема вибрационной сушилки

1 — бункер; 2 — газораспределительные жалюзи

фазы. В газовых средах при постоянной, скорости вибра­ции интенсивность теплообмена в большей степени зави­сит от амплитуды, чем от ча­стоты колебаний. В установ­ках с виброкипящим слоем ки­пение достигается путем на­грева и механических вибра­ционных воздействий на слой.

Рис. 32. Кривая вибрацион­ной сушки песка при ам­плитуде 1,2 мм и частоте 35 Гц (конвективная сушка с подачей газов снизу)

Коэффициент теплообмена в общем виде

,

Где -критерий Рейнольдса

(d_ср — средний диаметр частиц, м; — прозрачность слоя; —кинематиче­ская вязкость газа, м²/с); А — амплитуда колебания решет­ки, м; h — высота слоя, мм; f — частота колебания решетки, Гц; g — ускорение сво­бодного падения, м/с².

Для практических расчетов принимается

Nu= 0,066 Re.

Для А = 1,2 2,5 мм, f = 35 50 Гц, d_cр — 1 5 мм, h = 26 40 мм, Re = 15 60, при подаче воздуха снизу справедлива зависимость (рис. 33)

Ниже приведены для сравнения показатели работы вибрационной и барабанной сушилок:

Барабанная     2,24   0,66

Вибрацион­ная

Длительность сушки, мин. …………………….   Расход электроэнергии, кВт-ч………………….   Испарение влаги, кг/ч. …………………………

1,77   2,66

Рис 33. Зависимость критерий Nu от параметров и

При одинаковой производительности сушилок экономия тепловой энергии для вибрационной сушилки составит около 50 %