顆粒物料對撞流干燥的試驗(yàn)研究.pdf

1、對撞流是一種較新的技術(shù)方法，它是使兩股或多股高速的氣體-顆?；蛞旱蝺上嗔髟谝欢ǖ娜萜鲀?nèi)迎面對撞。由于慣性作用顆?；蛞旱未┻^撞擊面滲入反向流，來回做減幅振蕩，結(jié)果顆粒經(jīng)歷相間相對速度極高的條件，并延長了在氣流中停留的時間。這種方法對于強(qiáng)化熱、質(zhì)傳遞尤其是外擴(kuò)散控制的傳遞過程非常有效。在化工工業(yè)中，相間熱、質(zhì)傳遞是一個重要的問題，因此研究能夠有效強(qiáng)化熱、質(zhì)傳遞的對撞流方法就變得比較重要。 本文研究的課題來源于廣東省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所干燥

2、設(shè)備中心。為了有效的干燥高濕含量的渣料，該中心研制開發(fā)出了滾筒-對撞流干燥機(jī)，用于廣州市大田馬蹄粉廠馬蹄渣的干燥，并測定了馬蹄渣的熱物理性質(zhì)。為了詳細(xì)研究對撞流的性質(zhì)該中心研制了垂直對撞流試驗(yàn)樣機(jī)，進(jìn)行對撞流的試驗(yàn)研究。在該試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，研究了不同結(jié)構(gòu)的對撞室、對撞距離和不同物料對干燥效果的影響。為了得到比較理想的工藝條件，采用三因素的六水平試驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)用SPSS進(jìn)行回歸分析，得到了較優(yōu)的工藝條件。

3、 干燥過程是一個很復(fù)雜的物理過程，耦合了傳熱、傳質(zhì)等多種物理現(xiàn)象，所以對干燥過程進(jìn)行精確的描述甚是不易。對撞流干燥過程是一個復(fù)雜氣-固兩相流流動過程。由于流動過程的復(fù)雜性，先建立最簡單的模型——單顆粒模型，并用數(shù)值方法求解顆粒運(yùn)動方程，得到顆粒往復(fù)運(yùn)動過程的時間、速度、路程等。單顆粒模型是一種極端簡化的模型，它不考慮氣相和顆粒相的相互作用，因此也就無法研究對撞流干燥過程的傳熱、傳質(zhì)現(xiàn)象，因此有必要對該模型進(jìn)行深化。基于這個原因建立了流

4、體動力學(xué)模型，對應(yīng)于對撞流干燥機(jī)的空載和負(fù)載兩種工況，流體動力學(xué)模型可分為單相流動模型和兩相流動模型。單相流動模型不但有助于了解對撞室中氣流的流場分布，而且也有一些設(shè)備應(yīng)用單相對撞流，所以進(jìn)行單相對撞流的研究是有必要的。最后采用兩相流模型，考慮相間的互相作用計Ⅱ算干燥過程的傳熱系數(shù)。由于對撞流干燥的時間很短，所以一般都處在恒速干燥階段，這個階段是外部條件控制階段，提高傳熱系數(shù)可以提高干燥速率，所以傳熱問題比較重要。用通用CFD軟件對單相