CC BY
40
Рис. 4. Зависимость пропускной способности слоя осадка и отсасывающей системы от диаметра труб
1. ДРобщ=0,02 МПа, h ос=4 мм.
2. ДРобщ=0,02 МПа, h ос=7 мм
3. ДРобщ=0,072 МПа, h ос=4 мм
4. ДРобщ=0,072 МПа, h ос=7 мм возрастает при снижении сопротивления отсасывающей системы и особенно при значительных перепадах давлений.
Снижение сопротивления отсасывающей системы следует рассматривать как условие повышения эффективности вибровакуумного фильтра - сгустителя.
--------------------СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Максимов Н.П., Соколов ВН. Вибрационный фильтр. Авторское свидетельство № 1313492. БИ № 20, 1987.
2. Жужиков В.И. Фильтрование, теория и практика разделения суспензий. - М.: Изд. Химия, 1971.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Изд. Химия, 1973.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -----------------------------------------------------------------------------------------------------
Максимов Н.П., Мазко А.И. — Северо-Кавказский государственный технологический университет.
Диаметр труб, мм
© Н.П. Максимов, С.Г. Кибизов, 2002
УДК 622.794.2 + 032
Н.П. Максимов, С.Г. Кибизов
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЛАБОРАТОРНОЙ ВИБРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ СУШКИ КЕКОВ
Н
аиболее эффективным направлением развития аппаратов для обезвоживания является создание агрегатов с вибрационным воздействием на обрабатываемые среды, позволяющим интенсифицировать тепло- и массообмен между частицами материала и газом за счет турбулизации пограничного слоя и обеспечивающим устойчивый гидродинамический режим [1]. Это объясняется тем, что вибрационное воздействие на обрабатываемые среды легко поддается
регулированию путем изменения амплитуды и частоты вибрации и дает возможность оптимизировать режимы технологических процессов. Поэтому вибрационная техника находит все более широкое применение во многих областях промышленности для транспортирования и дозирования материалов, разделения смесей по фракциям, фильтрования, гранулирования и др.
В настоящее время широко применяются различные конструкции устройств для обезвоживания вязкопластичных и пастообразных материалов [2]. Однако эти устройства имеют ряд
существенных недостатков: малую площадь теплообменной поверхности, большие потери тепла с отходящими газами и высокую относительную влажность готового продукта.
В Северо-Кавказском государственном технологическом университете наработан большой теоретический и исследовательский опыт по решению ряда актуальных проблем виброобезвоживания и вибросушки, в основе которых лежат фундаментальные разработки в области изучения вибровязкости, тепло-и массообмена [3]. Разработана конструкция нового устройства, работающего на основе вибрационного воздействия, позволяющего значительно интенсифицировать процесс термообработки суспензий и исключить недостатки известных сушильных агрегатов (рисунок).
Конструктивно вибросушилка представляет собой цилиндрический корпус 1 с закрепленным в нем колосниковым подом 2, на котором свободно уложены металлические шары 3. Корпус соединен с несущими рамами 4 и 5, установ-
ленными на упругих элементах 6 (пружины.). На верхней раме 4 установлены электромагнитные вибраторы 7. Вокруг корпуса с кольцевым зазором установлен электромагнитный индуктор 8 с воздухоохлаждаемым кожухом 9, соединенным гибкими термостойкими шлангами 10 с патрубками 11, расположенными ниже колосникового пода.
Процесс сушки осуществляется при непосредственном контакте влажного материала с вибрирующими шарами,
нагретыми вихревыми токами, создаваемыми электромагнитным индуктором. Постепенно проникая в зазоры между шарами, материал истирается и собирается в разгрузочном бункере 12, укрепленном на нижней несущей раме 3.
Использование вибросушилки позволит проводить объемную обработку материала, значительно увеличивать площадь теплообменной поверхности при незначительных габаритных размерах сушилки. Непосредственный контакт с нагретыми металлическими шарами уменьшит время термообработки, способствуя более полной отдаче энергии материалу и значительно сократит потери энергии с отходящими газами. Кроме того, вибрирующие шары позволят улучшить структуру готового продукта, т. к. материал, проходя между шарами, интенсивно истирается. Широкий диапазон регулирования параметрами вибрации (амплитуда, частота), а также количеством шаров на поде и их диаметром, позволит подобрать наиболее оптимальный режим работы вибросушилки для любых материалов с высокой удельной производительностью и низкими затратами энергии.
В результате проведенных исследований было получено следующее:
- теоретические расчеты пропускной способности вибросушилки показывают, что при изменении амплитуды колебаний с 0,25 до 1,25 мм количество проходящего материала в слое шаров увеличивается приблизительно в два с поло-
виной раза;
- наличие металлических шаров на подах позволяет улучшить структуру высушенного материала;
- проведены экспериментальные исследования процессов перемещения пластичных материалов (кеков) в зазорах между металлическими шарами. В частности, испытания на промышленной вибросушильной установке с площадью пода 0,15 м2 показали, что с увеличением амплитуды прямолинейных гармонических колебаний с 0,25 до 1,25 мм и частоты с 25 до 50 Гц, скорость перемещения материала увеличивается, а при подаче теплоносителя (горячий воздух) относительная влажность снижается с 16 до 3,5^5 % и производительность по готовому сухому мелкозернистому материалу может составить до 2,5 т/ч;
- анализ возможных конструктивных решений вибрационных сушилок показывает на целесообразность варианта, имеющего общую несущую конструкцию с пятью подами, заполненными металлическими шарами минимум в три ряда, получающих прямолинейные гармонические колебания от электромагнитных вибраторов таким образом, что их колебания осуществляются в проти-вофазе при наличии неподвижного теплоизолированного корпуса с камерами ддя подачи теплоносителя.
Благодаря компактности, малой энергоемкости, хорошей моделируемо-сти процесса вибросушилки найдут широкое применение в технологических циклах обезвоживания обогатительных фабрик.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Максимов Н.П., Кибизов С.Г. Разработка конструкции и исследование вибрационной установки для термообработки кеков/Труды Северо-Кавказского гос. технологического университета, вып. 7, Владикавказ, 2000.
2. Максимов Н.П., Стрельцов А.А. Устройство для термообработки материалов. Патент РФ №«2094719, Б.и. №«4, 1997.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
3. Максимов Н.П., Гегелашвили М.В., Фомин А.Н. К вопросу определения пропускной способности шаровой вибросушилки/Труды Северо-Кавказского гос. технологического университета, вып. 2, -Владикавказ: Терек, 1996.
Максимов Н.П., Кибизов С.Г. — Северо-Кавказский государственный технологический университет
