脈沖式氣流干燥過(guò)程的實(shí)驗(yàn)和模擬研究.pdf

1、脈沖式氣流干燥器作為一種新的高效干燥設(shè)備,在工業(yè)上已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用.但由于管內(nèi)的傳質(zhì)和傳熱過(guò)程比較復(fù)雜,理論研究尚不夠深入.為了最大限度的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),給設(shè)計(jì)和優(yōu)化操作提供理論依據(jù),研究脈沖式氣流干燥器內(nèi)氣固兩相間的傳質(zhì)和傳熱過(guò)程,準(zhǔn)確描述溫度和濕度分布顯得非常重要.針對(duì)顆粒和空氣在干燥管內(nèi)的相互作用和傳質(zhì)傳熱機(jī)理,首先建立了直管式氣流干燥數(shù)學(xué)模型,此模型主要包括物料速度、物料濕含量、物料溫度及空氣溫度、空氣濕度五個(gè)參數(shù)沿干燥管高度的

2、變化.然后通過(guò)分析脈沖式氣流干燥器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),求出了適用于截面積的微分方程,將其和直管式氣流干燥的五個(gè)常微分方程耦合在一起,構(gòu)成了脈沖式氣流干燥的傳質(zhì)傳熱數(shù)學(xué)模型.根據(jù)模型方程的特點(diǎn),運(yùn)用四階龍格-庫(kù)塔法對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值求解.通過(guò)對(duì)直管式氣流干燥和脈沖式氣流干燥進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)果表明:由于管徑的變化,強(qiáng)化了干燥管內(nèi)加速段傳質(zhì)傳熱作用,增大了氣固相間的相對(duì)速度,從而使得物料最終濕含量降低,干燥熱效率也得到了提高.通過(guò)對(duì)脈沖式氣流干燥器不同變

3、徑管的研究,發(fā)現(xiàn),雖然增大變徑管的管徑有利于降低最終產(chǎn)品的濕含量,但如果管徑太大,使得氣體速度在大管徑中下降的太低,有可能導(dǎo)致氣固間的相對(duì)速度低于顆粒的沉降速度,致使氣流干燥操作無(wú)法進(jìn)行.該文考察了脈沖式氣流干燥過(guò)程中不同參數(shù)對(duì)干燥結(jié)果的影響.增大固氣流量比,可以增大干燥熱效率和降低最終產(chǎn)品的濕含量,進(jìn)口氣體溫度的升高,能降低最終產(chǎn)品的濕含量,但同時(shí)也降低了干燥的熱效率.粒徑的減小,會(huì)使顆粒表面水分蒸發(fā)速度上升,從而降低產(chǎn)品的最終濕含量