Розв’язання. де – співвідношення молекулярних мас сухого повітря і водяної пари;

1. Визначаємо вологовміст свіжого повітря перед калорифером:

кг/кг сух. пов.,

де – співвідношення молекулярних мас сухого повітря і водяної пари;

– тиск насиченої пари (пружність) при ;

– атмосферний тиск вологого повітря.

Вологовміст повітря калорифера лишається незмінним, тобто:

кг/кг сух. пов.

1. Визначаємо вологовміст відпрацьованого повітря:

кг/кг сух. пов.

1. Визначаємо витрати повітря в сушарці на1 кг вологи, випареної з продукту:

кг

1. Визначаємо ентальпію свіжого повітря:

кДж/ кг сух. пов.

де кДж/(кг∙ К) – питома теплоємність абсолютного повітря;

кДж/(кг∙ К) – питома теплоємність водяної пари;

кДж/кг – теплота випаровування води при 0

1. Визначаємо ентальпію повітря, нагрітого в калорифері:

кДж/ кг сух. пов.

1. Визначаємо витрати теплоти на випарювання 1 кг вологи з продукту:

кДж/кг

Гідродинаміка процесів в апаратах з псевдорозріджувальним шаром

Однією з характеристик псевдорозріджувального шару сипкого матеріалу є порозність, яка характеризує відношення об’єму порожнистості до об’єму :

, (9.24)

де – об’єм матеріалу, що знаходиться в шарі, м³;

– маса матеріалу, кг;

– густина матеріалу, кг/ м³.

Нерухомий шар зернистого матеріалу має постійну порозність, яка для більшості сипких матеріалів становить , а порозність псевдорозріджувального шару залежно від швидкості повітря чи газу може змінюватися від до

Швидкість теплоносія у вільному перерізі апарата визначається з графічної залежності, яка представлена на діаграмі , де:

– критерій Архімеда (9.25)

– критерій Лященка, (9.26)

– еквівалентний діаметр зерна продукту, м;

– густина матеріалу і середовища, кг/ м³;

– в’язкість матеріалу, Н∙ с/м²;

– швидкість теплоносія в вільному перерізі апарата, м/с;

– прискорення вільного падіння, м/с².

Для монодисперсного матеріалу приймається рівним середньому розміру частинок, а для полідисперсного матеріалу необхідно приймати близьким до максимального. Тоді розрахунок швидкості теплоносія проводиться за мінімальною порозністю в межах

Висота псевдорозріджувального шару пов’язана з його порознстю наступним співвідношенням:

(9.27)

де – висота нерухомого шару продукту

Для підтримання нормального гідродинамічного стану псевдорозріджувального шару в апараті необхідно дотримуватись наступної умови:

де – при незначному розширені шару продукту до

– при значному розширенні шару

– висота гідродинамічної стабілізації газових струмин, що виходять з отворів розподільної решітки, приймається:

де – діаметр отворів в розподільній решітці

Кінетика процесу обробки матеріалу в апаратах з псевдорозріджувальним шаром буде дотримуватись при умові, якщо:

(9.28)

де – маса матеріалу в апараті, кг/год;

– середній час знаходження матеріалу в апараті, год;

– площа перерізу апарату, м³.

Висоту сепараційного простору апарата рекомендується приймати в межах:

Опір апарата з псевдорозріджувальним шаром вираховується за формулою:

(9.29)

де – опір розподільної решітки

– коефіцієнт опору отворів розподільної решітки

– швидкість газу в отворах решітки, м/с;

– опір псевдорозріджувального шару матеріалу:

(9.30)

– втрати тиску від місцевих опорів, Н/м².

Газорозподільні решітки в апаратах з псевдорозріджувальним шаром виконуються з перфорованих листів або набору колосників товщиною , де мм – діаметр отворів. Доля вільного перерізу отворів решітки складає мм і розраховується за формулою:

(9.31)

де – при розміщенні отворів по вершинах рівносторонніх трикутників;

– при розміщенні отворів по вершинах квадратів;

– загальна площа решітки, м²;

– крок розміщення отворів, м.

Приклад. Розрахувати основні розміри і опір апарата з псевдорозріджувальним шаром при наступних вихідних даних: кількість продукту, що поступає в апарат ; відношення витрат газу до витрат матеріалу ; середній розмір частинок ; густина матеріалу ; густина газу ; в’язкість газу ; середній час знаходження матеріалу в апараті