间接加热式转筒烘干机在工业上有着广泛的应用,与其他类型的烘干机相比,间接加热式转筒烘干机具有结构简单,操作费用低和生产负荷范围大的优点。
目前关于间接加热式转筒烘干机的研究大部分集中于有抄板转筒烘干机,而且主要是应用物料衡算和热量衡算,根据理论干燥速率和停留时间来进行烘干机设计。对无抄板间接加热式转筒烘干机而言,其设计和实际运行中可以控制的变量包括加热蒸汽压力、转筒直径、干燥机长度、烘干机转筒转速和物料组成。在这些变量中,加热蒸汽压力的变化只引起传热温差的变化,烘干机长度只影响物料的停留时间,这两个变量对传热系数没有影响;烘干机转筒直径、转筒转速的变化会影响物料的运动状态,进而影响对流传热系数;物料组成的变化则会对混合物料的物性带来很大影响,所以也将引起传热系数的变化。因此,给出一个反映物料组成与传热系数关系的模型对烘干机的设计及工艺分析十分必要。
河南红星机械 通过因次分析建立了反映无抄板间接加热式转筒烘干机转筒直径、转筒转速以及物料组成与对流传热系数关系的模型,通过干燥实验及对干燥实验数据的分析确定了模型的参数并根据模型分析了其他物性参数对传热过程的影响。
实验装置及过程
间接加热式转筒烘干机实验装置,包括进料端,筒体和出料端3个部分。烘干机筒体在轴向上有约1:50的倾斜度,待干燥的物料由进料螺旋在烘干机进料端送入烘干机,并随着烘干机转筒的转动至烘干机出料端由出料螺旋送出烘干机。在物料通过烘干机的过程中,物料从蒸汽加热管获得热量从而 干燥,蒸发出的湿分由载气带出烘干机。实验装置筒体直径1m,长8m,倾斜度为1∶50,在筒体上沿轴向设有10个取样口和监测点。干燥实验方法由差重法分析物料初始湿分组成。在不同水平的转筒转速和湿分组成下对物料进行干燥,当干燥装置上各监测点温度稳定时由取样口取样,同时记录各取样口温度。分析各取样口样品湿分组成。进行热量衡算,计算烘干机各段的对流传热系数。
传热流体特性
传热系数模型在本次研究中的传热模型假设被干燥的物料为连续流体,其流动特性可以由连续流体的特性来表征。
1、对流传热系数随烘干机内物料流动速度、湿分组成、物料振实密度和有效黏度的增大而增大,随烘干机特征尺寸和物料比热λ的增大而减小。
2、对烘干机设计而言,机内物料流动速度有一个 值,需通过经济核算来确定。
3、应用本模型对烘干机进行微分设计能更真实的反映烘干机的干燥进程并 程度的发掘烘干机的干燥能力。