噴霧干燥制粒機內(nèi)氣固兩相流動與傳熱過程數(shù)值模擬研究.pdf

1、噴霧干燥制粒機是一種集混合、噴霧、干燥、制粒、顆粒包衣等多功能為一體的制粒設(shè)備，雖然該設(shè)備具有生產(chǎn)效率高，且產(chǎn)品不被污染等優(yōu)點，但是在應(yīng)用方面仍有很多不足。根據(jù)國內(nèi)外對噴霧干燥制粒機的研究現(xiàn)狀以及對噴霧干燥制粒設(shè)備應(yīng)用的調(diào)查，本文采用fluent軟件對噴霧干燥制粒機內(nèi)部的種子粉料的流化情況以及顆粒干燥流場進行數(shù)值模擬研究。
　　以制粒設(shè)備實際工況、實驗測得的物料相關(guān)參數(shù)、數(shù)值模擬得到的多孔介質(zhì)阻力損失系數(shù)以及多相流等理論為基礎(chǔ)，應(yīng)

2、用GAMBIT軟件建立了PGL-150B型噴霧干燥制粒機物理模型，并運用ANSYS ICEM CFD對其進行網(wǎng)格劃分后導(dǎo)入fluent軟件進行三維數(shù)值模擬正交試驗。其中，正交試驗的考察指標(biāo)是制粒機內(nèi)流態(tài)化質(zhì)量，考察因素有六個，包括流化過程中熱空氣的進風(fēng)速度、固體顆粒堆積高度、流化多孔板的開孔率這三個單因素以及各因素間的聯(lián)合搭配作用。對正交試驗結(jié)果分析知：
　?。?）各因素對流態(tài)化質(zhì)量影響的主次順序為流化多孔板開孔率、熱空氣進風(fēng)速度

3、與流化多孔板開孔率的交互作用、熱空氣進風(fēng)速度、熱空氣進風(fēng)速度與顆粒堆積高度的交互作用、顆粒堆積高度與流化多孔板開孔率的交互作用、顆粒堆積高度，其中流化多孔板開孔率對流態(tài)化質(zhì)量有顯著性影響，并且達(dá)0.025級，其它5個考察因素對試驗指標(biāo)影響均不顯著。
　?。?）制粒機內(nèi)流化的最優(yōu)參數(shù)組合為熱空氣進風(fēng)速度為1.489m/s，固體顆粒堆積高度為0.455m，流化多孔板開孔率為5.33％。
　　在制粒機內(nèi)流化質(zhì)量研究的基礎(chǔ)上對噴霧干

4、燥制粒機內(nèi)顆粒干燥進行了數(shù)值模擬，得到了在制粒機內(nèi)熱空氣的速度場，溫度場，濕度場，水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布以及顆粒中非揮發(fā)分與揮發(fā)分表示的顆粒軌跡圖，揭示了制粒機內(nèi)部的流場情況。通過數(shù)值模擬知，在流態(tài)化優(yōu)化后的顆粒干燥完成時，出口熱風(fēng)溫度約為362.5k左右，基本達(dá)出口溫度在90℃的工藝要求；干燥后的顆粒所含水分低至1.75％，而原工藝下藥粒成品的含水量為4.2％，即流態(tài)化優(yōu)化后的顆粒干燥更加充分。
　　本文運用計算流體力學(xué)軟件對噴霧干燥