CC BY
8
УкраТнський державний лкотехшчний унiверситет
алу iз глини при проходженнi теплоносiя через пористу структуру зразка, значно штенсифжуеться, незважаючи на незначну величину вшьного об'ему виробу на початку сушшня.
Аналiз кiнетичних залежностей показуе, що процес фiльтрацiйного сушiння протжае як у першому, так i у другому умовному перюдах. Однак, на вщмшу вiд капiлярно-пористих матерiалiв, другий умовний перюд довгот-ривалий у час i значний за кшьюстю вологи, яка випарувалась, що свщчить про значний вплив внутршньо! дифузн на кiнетику сушiння i через незначну пористють об'екту.
Основним питанням, яке вивчалось при запропонованому методi е якiсть висушуваного об'екту. Слщ вiдзначити що при вказаних режимах ви-никають мiкротрiщини, кiлькiсть i розмiр яких, крiм температурних парамет-рiв залежить вiд товщини матерiалу. Виникнення трiщини можна пояснити зональним механiзмом фiльтрацiйного сушiння. У даному випадку незворот-нi деформацн виникають на границ роздiлу сухого i вологого шарiв матерь алу. З метою усунення вказаного недолжу фшьтрацшного сушiння цегли ви-користаний метод створення штучно! пористост^ який дае змогу зменшити утворення трiщин i пiдвищити якiсть висушуваного об'екту.
У тепершнш час е кiнетика фшьтрацшного сушшня виробiв iз глини при високих вщносних вологостях i незначних температурах, що надае змогу, як показуе досвщ, значно зменшити утворення трщин.
УДК 66.047 Проф. Я.М. Ханик, д-р техн. наук; тж. В.М. Кузьма;
тж. 1.М. 1льк1в - НУ "Л.beiecbrn полтехмка"
ОСОБЛИВОСТ1 СУШ1ННЯ ДИСПЕРСНИХ МАТЕР1АЛ1В ПРИ СТВОРЕНН1 ПЕРЕПАДУ ТИСК1В ЗА РАХУНОК РОЗР1ДЖЕННЯ
Представлено результати експериментальних дослщжень гiдродинамiки та юне-тики сушшня дисперсних матерiалiв фiльтрацiйним методом за рахунок розрщження.
Prof. Ya.M. Khanyk; eng. V.M. Kuzma; eng. I.M. Ilkiv-NU "L'vivs'kapolitekhnika"
Features of drying of dispersion materials at creation of overfill of tisciv
due to dilution
In the article the results of experimental researches of hydrodynamics and kinetics of drying of dispersion materials by a filtratsiynim method due to dilution are represented.
Постановка питання. Сушшня дисперсних матер1ашв незначних розмь р1в d<5 мкм е складною проблемою, оскшьки процес пов'язаний 1з складшстю очистки газового потоку, якщо виводиться 1з сушильно! зони, вщ твердо! фази.
Така др1бнодисперсна тверда фаза утворюеться при спалюванш палива в р1зних теплогенераторах. Др1бнодисперсш продукти горшня забруднюють навколишне середовище, оскшьки шсля !хнього вщдшення вщ димових газ1в мокрими методами !х викидають у "вщвали". Водночас вони можуть застосо-вуватись, як наповнювач1, при виготовленш р1зних матер1ал1в, зокрема при ви-
312
Зб1рмик' науково-техшчних праць
Науковий вкник, 2004, вип. 14.4
робнищв цементу. Але вiдповiдно до технолопчних вимог дрiбнодисперсний наповнювач повинен мати низьку волопсть, тобто його необхщно сушити.
Амалiз остаммiх дослiджемь i публiкацiй. Аналiз рiзних методiв су-шiння дав змогу зробити висновок про те, що найбiльш придатними для су-шiння вказаного дрiбнодисперсного матерiалу е метод сушiння в щшьному шарi, який виключае винесення дрiбнодисперсноl фази в навколишне середо-вище i забезпечуе рiвномiрнiсть процесу сушшня по площинi шару. Дослщ-ження проводились за рiзних температур (60-100°С) i у дiапазонi перепадiв тискiв 0,2-0,8 кгс/см . Як показали дослщження гiдродинамiки, висушуваний дрiбнодисперсний матерiал пiд дiею перепадiв тискiв здатний до ущiльнення, що веде до зменшення вiльного об'ему i зростання гiдравлiчного опору шару матерiалу та зменшення швидкостi руху теплоноЫя крiзь пористу структуру.
Пдродинамжа тiсно пов'язана з кiнетикою сушшня. Для досягнення значних швидкостей сушшня необхщно забезпечити високу iнтенсивнiсть тдведення тепла у зону сушiння. А це можливо досягнути при високих швидкостях руху теплоношя через шар, що може досягатись при значних перепадах тиску, як обумовлюють рют витрати енерги.
У даному випадку штенсившсть пiдведення тепла у зону сушшня при певному перепадi тисюв залежить вiд висоти шару дрiбнодисперсного мате-рiалу. Тому на першому еташ дослiджень стояло завдання вивчення впливу висоти шару матерiалу на кшетику i гiдродинамiку сушшня при створенш перепаду тискiв за рахунок розрщження.
А р,Па
60000
50000 40000 30000 20000 1 0000 0
0. 00 0. 20 0.40 0.60 0.80 1. 00
ю , м /с
Рис. 1. Залежшсть гiдравлiчного опору сухого матерiалу вiд швидкостiруху теплоноая для рЬних висот Н, м: 1 - Н= 11 -10 3 м; 2 - Н=20 -10 3 м; 3 - Н=32 -10 3 м
Результати дослщження шару зернистого сухого матерiалу показують, що змша швидкостi i товщини шару iстотно впливають на його гiдравлiчний опiр. Результати дослщжень гiдродинамiки сухого матерiалу представленi на рис. 1, iз яких випливае, що гiдравлiчний опiр шару дослщжуваного дисперс-
_3
ного матерiалу у дiапазонi висот Н = (11^32) -10 м практично прямо-пропор-цiйний швидкостi руху через нього теплоноЫя.
5. 1нформацшш технологи галузi
313
Украшський державний лкотехшчний унiверситет
Так, при збшьшенш швидкостi з 0,4 м/с до 0,8 м/с (крива 1) гiдравлiч-
3 3
ний отр зростае з 14-10 Па до 32-10 Па. Збшьшення висоти шару, наприк-
_3 _3
лад, при швидкост 0,8 м/с, з 11-10 м до 32-10 м гiдравлiчний ошр зростае з
3 3*
32-10 Па до 49-10 Па. Подальше збшьшення висоти шару веде до змши характеру росту гiдравлiчного опору залежно вщ змши швидкост руху теплоноЫя i товщини шару Н.
Результати дослщження кiнетики за t=86°C i ДРс=44145Па i рiзних висот шару представлеш на рис. 2-4.
ю ,% ю ,%
т ,c Т ,c
ю ,%
т, С
Кiнетична крива сушшня характеризуеться як першим, так i другим умовними перюдами. Основна кшьюсть вологи матерiалу зменшуеться вiд 28-
_3 _3
30 % до 7-8 %, зростання товщини шару з 17-10 м до 40-10 м призводить до зменшення швидкост сушшня з 0,18 до 0,08 %/с. Тобто товщина шару збшьши-лась у 2,3 раза, а швидюсть сушшня у першому перюда зменшилась у 2,25 раза, тобто у вказаному iнтервалi змши вологосп збшьшення товщини шару оберне-но пропорцшне до змши швидкост сушiння у першому умовному перюд^
314
Збiрник науково-техшчних праць
Науковий вкмик, 2004, вип. 14.4
Висновок. Дослiдження показують, що з кшетично!, енергетично! технолопчно! точок зору вибiр оптимальних режимiв буде пов'язаний iз такими параметрами: швидкiстю руху теплоносiя, перепадом тискiв, висотою шару зернистого матерiалу i температурою теплового агенту.
УДК 66.044 Acnip. О.М. Креховецький; доц. В.П. Дулеба,
канд. техн. наук - НУ "Львiвcька nолiтехнiка"
АНАЛ1З ЕФЕКТИВНОСТ1 ТЕПЛОВО1 РОБОТИ ОБЕРТОВО1 ПЕЧ1 РОЗМ1РОМ 5x185 М
Розглянуто шляхи покращення теплово! роботи обертово! ne4i 5*185 м для ви-палу цементного клшкеру.
Doctorate O.M. Krechovetsky; doc. V.P. Duleba -NU "L'vivs'kapolitekhnika" Analysis of affectivity of thermal work of rotation furnace 5x185 m
In article consideration the way improvement thermal work rotation furnace 5x185 m for bake cement clinker.
Постановка питаммя. Цементний клшкер випалюють в шчних агрегатах. Найчаспше використовуються шчш агрегати з обертовими печами. Широке застосування таких агрегат1в обумовлене 1х високою продуктившс-тю, можливютю використовувати р1зне технолопчне паливо, надшшстю експлуатацп та простотою обслуговування. У цементнш промисловост в Ук-ра!ш традицшно з чашв СРСР випалювався цементний клшкер в обертових печах мокрим та сухим способом. Мокрий спошб дае змогу готувати сиро-винну сум1ш у вигляд1 шламу шляхом тонкого подр1бнення сировинних компонента 1з водою. Волопсть шламу залежить вщ складу сировинних компонента i перебувае в межах 35-45 %.
Пщ час мокрого способу випалу цементного клiнкеру питомi тепловi затрати на випал становлять 6300-6500 кДж/кг клiнкеру. Пiд час сухого способу сировинш матерiали попередньо висушують, i весь процес приготуван-ня сировинно! муки проводять в сухому стат. Волопсть сировинних компонента, якi подаються в пiч на випал, сягае коло 10 %, а питомi тепловi затрати на випал цементного клшкеру - 3400-3700 кДж/кг клшкеру.
На сьогодш припинено проектування та будiвництво на цементних заводах Украши печей мокрого способу випалу, а iснуючi печi мокрого способу випалу шддаються модершзацп з метою зменшення витрати енергоносив.
Амалiз остаммiх дослвджемь i публiкацiй показуе, що не юнуе ре-зультатiв дослiджень, як дали б змогу однозначно дати рекомендаци з модершзацп юнуючих обертових печей для випалу цементного клшкеру. Поряд з тим, потреба у вдосконаленш юнуючих печей мокрого способу випалу клшкеру е актуальною проблемою.
Постановка завдаммя. У 90-х роках минулого столггтя на ВАТ "Ми-кола1вцемент" були побудоваш i випускали цементний клiнкер двi обертовi печi мокрого способу виробництва розмiром 5*185 м паспортною продуктив-
5. 1мфорчац1йм1 технологи галузi
315
