Процессы и аппараты

   При выборе способа распыления и конструкции распылителя руководствуются прежде всего технологическими требованиями к качеству высушенного порошка: дисперсностью, формой гранул, плотностью и т. п. Кроме того, распылнвающее устройство должно обеспечить необходимую производительность, минимально возможные габариты факела и равномерность распределения капель по сечению сушилки. При этом оно должно быть простым в устройстве, надежным в эксплуатации, расходовать минимальное количество энергии и допускать изменение производительности без существенного изменения качества распыления.

     Согласно  современным представлениям, сушка влажных материалов является комплексным процессом, состоящим из переноса тепла и влаги внутри материала (внутренний тепло-и массоперенос) и обмена энергией (теплотой) и массой (влагой) поверхности влажного тела с окружающей средой (внешний тепло- и массообмен).

   Использование известных уравнений теории тепло- и массообмена для расчета процесса в распылительной сушилке затруднено вследствие сложного характера движения распыленной струи, ее полидисперсности, изменения скорости и размера капель и т.п. Поэтому в настоящее время тепло- и массообмен в распылительных сушилках рекомендуют рассчитывать по значению объемных коэффициентов тепло- и массообмена. Причем предпочтение отдается расчету теплообмена, так как экспериментальное определение перепада температур может быть выполнено более просто и с большей точностью. Тепловой поток, передаваемый от теплоносителя к частицам q, Вт, может быть определен по формуле

   где а_у — объемный коэффициент теплообмена, Вт/(м³ °С); V_K —объем сушильной камеры, м³; ∆t_ср— средняя разность (перепад) температур между теплоносителе., и частицами, °С.

   В качестве средней разности температур принимают среднюю логарифмическую 

   где ∆t₁ =t_i—t_м1 —разница между температурой теплоносителя и материала в начале процесса; ∆t₂ =t₂—t_м2 —то же, в конце процесса.

   М. В. Лыков рекомендует следующую схему выбора размеров камер сушилок. При распылении суспензии форсунками и заданном режиме сушки (t₁ и t₂) на основании материального и теплового балансов определяют расход теплоносителя V_г. Принимая скорость газа в сечении сушилки ν_г=0,2—0,5 м/с, определяют сечение

   сушилки S_к= V_г / ν_г      и диаметр камеры D_K. Определив по соответствующей формуле объемный коэффициент теплообмена а г, определяют объем камеры Vк_:. Далее находят рабочую высоту камеры h_K. При параллельном токе за рабочую высоту принимают расстояние от среза форсунки до места вывода теплоносителя. Для форсуночных сушилок нормальным считается   соотношение    h_к/D_K=1,5—2,7.