Исследование процесса сушки кварцевого песка в двухсекционном аппарате кипящего слоя

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исследование процесса сушки кварцевого песка в двухсекционном аппарате кипящего слоя

Иванов Виталий Евгеньевич, кандидат наук, преподаватель

Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России

В работе проведено исследование процесса сушки кварцевого песка в односекционном и двухсекционном аппаратах кипящего слоя.

Проведение экспериментальных исследований процесса сушки кварцевого песка проводилось в сушилке кипящего слоя конической формы. Для секционирования кипящего слоя была разработана новая конструкция сушильного аппарата [1-4]. На рисунке 1 представлена схема лабораторной установки для сушки кварцевого песка.

Рисунок 1. Схема лабораторной установки для сушки кварцевого песка: 1 - насос, 2 - ротаметр, 3 - электроколорифер, 4 - аппарат с кипящим слоем, 5 - шнековый дозатор, 6 - патрубок для выгрузки материала, 7 - циклон

сушильный кварцевый песок многосекционный

Чертежи лабораторной установки и двухсекционного аппарата разрабатывались в системе автоматического проектирования КОМПАС [5]. Данная программа позволяет создавать не только чертежи, но и трехмерные модели различной сложности, которые могут быть использованы как в учебном процессе, так и в производстве [6-10].

Исследования проводились в одно- и двухсекционных аппаратах. В первой серии опытов принимались производительность сушилки по высушенному материалу 7·10-4 кг/с, начальная влажность кварцевого песка - 8 %, объемный расход воздуха - 0,011 м3/с. При этом температура сушильного агента изменялась от 40 до 80 0С. Экспериментально найденные зависимости изменения конечного влагосодержания кварцевого песка от температуры теплоносителя на входе в аппарат приведены на рисунке 2.

Рисунок 2. Зависимости изменения конечного влагосодержания кварцевого песка от температуры теплоносителя на входе в аппарат: L = 0,011 м3/с; количество секций n: 1 - 1; 2 - 2.

В сушилках кипящего слоя также изучалось влияние изменения расхода воздуха на скорость удаления влаги из кварцевого песка. В опытах производительность сушилки по сухому кварцевому песку составляла 7·10-4 кг/с, расход сушильного изменялся от 0,011 до 0,015 м3/с, температура воздуха на входе в аппарат составляла 40, 60 и 80 0С. Результаты экспериментальных исследований показаны на рисунках 3,4 и 5.

Рисунок 3. Зависимости изменения конечного влагосодержания кварцевого песка от расхода теплоносителя: t = 40 0С; количество секций n: 1 - 1; 2 - 2.

Рисунок 4. Зависимости изменения конечного влагосодержания кварцевого песка от расхода теплоносителя: t = 60 0С; количество секций n: 1 - 1; 2 - 2

Рисунок 5. Зависимости изменения конечного влагосодержания кварцевого песка от расхода теплоносителя: t = 80 0С; количество секций n: 1 - 1; 2 - 2

Из анализа экспериментальных данных по сушке кварцевого песка в односекционном и двухсекционном аппаратах кипящего слоя можно сделать вывод о том, что при одинаковых режимных параметрах работы сушилок конечная влажность высушенного материала меньше в двухсекционном аппарате, чем в односекционном аппарате. Разница между значениями конечной влажности кварцевого песка в односекционном и двухсекционном аппаратах наиболее заметна при небольших расходах и начальных температурах теплоносителя. Например, при расходе сушильного агента равном 0,011 м3/с и температуре воздуха 40 0С значение конечной влажности материала в двухсекционной сушилке в среднем в 1,4 раза меньше, чем в односекционном аппарате. При повышении температуры воздуха до 80 0С данное соотношение конечных влажностей материала уменьшается до 1,2. При сушке кварцевого песка в двухсекционном аппарате основное количество влаги удаляется в первой секции, которое составляет в зависимости от условий проведения процесса от 70 до 75 %.

Проведенные исследования процесса и кварцевого песка показали, что двухсекционный аппарат является более эффективным по сравнению с односекционным аппаратом. При одинаковых условиях проведения процесса сушки в данных аппаратах высушенный материал имеет более низкую влажность. При этом одно - и двухсекционный аппараты имеют одинаковые габаритные размеры, что является неоспоримым преимуществом многосекционного аппарата по сравнению с односекционным аппаратом при практическом его применении.

Список литературы

1. Пат. 82587 Российская Федерация, МПК F26B17/10. Многосекционный аппарат кипящего слоя // Иванов В.Е., Натареев С.В., Кочетков А.Е., Натареев А.С., Соловьева Е.А.; заявитель и патентообладатель Ивановский государственный химико-технологический университет. - № 2008147940/22; заявл. 04.12.2008; опубл. 10.05.09, Бюл. № 18.

2. Иванов В.Е. Сушка дисперсных материалов в сушилке кипящего слоя непрерывного действия: Дис...канд. техн. наук. - Иваново, 2010. - 121 с.

3. Натареев С.В. Сушка дисперсных материалов в многосекционном аппарате кипящего слоя / С.В. Натареев, В.Е. Иванов, Е.Н. Венкин // Химия и химическая технология. 2010. Т. 53. №1. С. 129-130.

4. Иванов В.Е. Сушка дисперсных материалов в сушилке кипящего слоя непрерывного действия // Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Ивановский государственный химико-технологический университет. Иваново, 2010.

5. Легкова, И.А. Визуализация учебного материала средствами системы КОМПАС-3D / И.А. Легкова, С.А. Никитина, В.П. Зарубин, В.Е. Иванов. - Современные проблемы высшего образования: материалы международной научно-методической конференции. - Курск: ЮЗГУ, 2015. - С. 34-38.

6. Легкова, И.А. Опыт использования трехмерного моделирования в образовательном процессе / И.А. Легкова. - НоваИнфо, №53. - 2016. - Том 2. С. 335-338.

7. Легкова, И.А. Использование трехмерной графики при изучении устройства узлов и механизмов / И.А. Легкова, В.П. Зарубин, В.Е. Иванов. - Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного развития АПК России: материалы всероссийской научно-методической конференции с международным участием. - Иваново: ИГСХА, 2015. - С. 140-143.

8. Иванов В.Е. Внедрение 3D технологий в учебный процесс. // В.Е. Иванов, И.А. Легкова, А.А. Покровский, В.П. Зарубин, Н.А. Кропотова. / Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции «Современное научное знание: теория, методология, практика» в 3-х частях. ООО «Новаленсо». - Смоленск, 2016. С. 37-39.

9. Кропотова Н.А. Электронное обеспечение современного образовательного процесса. // NovaInfo.Ru (Электронный журнал.) - 2016. - № 54. Т.2. С. 241-243.

10. Иванов В.Е. Инженерно-проектировочные решения для разработки типового класса подготовки пожарных-спасателей // В.Е. Иванов, В.В. Киселев, П.В. Пучков, И.А. Роммель / Фундаментальные и прикладные вопросы науки и образования: Сборник научных трудов по материалам Международной научно-практической конференции: в 2-х частях. Смоленск. 2016. С. 27-29.

11. Иванов В.Е. Современное состояние теории и практики процесса конвективной сушки - равновесие при термической сушке // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 55. С. 82-84.

12. Иванов В.Е. Современное состояние теории и практики процесса конвективной сушки - кинетика процесса сушки // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 55. С. 85-87.

Размещено на Allbest.ur