2.2 Высота псевдоожиженного слоя

Рабочую высоту псевдоожиженного слоя Н определяют путем сравнения рассчитанных величин с высотой, необходимой для гидродинамически устой­чивой работы слоя и предотвращения каналообразования в нем. Разница между этими высотами зависит от того, каким (внешним или внутренним) диффузи­онным сопротивлением определяется скорость сушильного процесса и на­сколько велико это сопротивление.

В случае удаления поверхностной влаги (первый период сушки) гидро­динамически стабильная высота обычно значительно превышает рассчитанную по кинетическим закономерностям. При этом высоту псевдоожиженного слоя Н определяют, исходя из следующих предпосылок. На основании опыта экс­плуатации аппаратов с псевдоожиженным слоем установлено, что высота слоя Н должна быть приблизительно в 4 раза больше высоты зоны гидродинамиче­ской стабилизации слоя Н_ст, т. е. Н~Н_ст. Высота H_ст связана с диаметром от­верстий распределительной решетки do соотношением H_cm~20do, следователь­но, H~80d₀.

Диаметр отверстий распределительной решетки выбирают из ряда нор­мальных размеров, установленного ГОСТ 6636—69 (в мм): 1,0; 1,1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,2; 3,6; 4,0; 4,5; 5,0; 5,6.

Выберем диаметр отверстий распределительной решетки do =2,5 мм. То­гда высота псевдоожиженного слоя H=80*1,1*10 ^-3 = 0,088 м.

Число отверстий п в распределительной решетке определяют по уравне­нию

n = 4SF_c/( )=d²F_c/d²₀, (10)

где S — сечение распределительной решетки, численно равное сечению сушилки, м²; F_c — доля живого сечения решетки, принимаемая в интервале от 0,02 до 0,1.

Приняв долю живого сечения F_c = 0,02, найдем число отверстий в рас­пределительной решетке: п = 2,8²-0,02/0,0011² = 129587.

Рекомендуется применять расположение отверстий в распределительной решетке по углам равносторонних треугольников. При этом поперечный шаг t’ и продольный шаг t" вычисляют по следующим соотношениям:

откуда

t’ = 0,95-0,0011-0,02^-05 = 0,0074 м; t: = 0,866-0,0074 =0,0064 м.

Высоту сепарационного пространства сушилки с псевдоожиженным сло­ем Н_с принимают в 4—6 раз больше высоты псевдоожиженного слоя: Нс=5Н = 5-0,088= 0.44м.

При отсутствии опытных данных по кинетике тепло- или массообмена можно пользоваться объемным напряжением сушилок с псевдоожиженным слоем по влаге А„.

Проверим соответствие рассчитанного значения высоты псевдоожижен­ного слоя экспериментальным данным, полученным при сушке песка. Из табл. 9.4 напряжение по влаге

А_υ = 300 кг/(м³-ч)= =0,083 кг/(м³-с).

Объем псевдоожи­женного слоя V_K равен:

V_K=W/A_υ =0.1125/0.017 = 1.35 м³ (11)

Высота псевдоожиженного слоя Н:

H = V_K/(0.785d³)=1.35/(0.785*2.8³)= 0.08 м (12)