Инженерная методика расчета гранулятора с псевдо-ожиженным слоем
Целью расчета является определение габаритов гранулятора (диаметр, высота) при заданной производительности по готовому продукту G , т/ч и следующих технологических характеристиках процесса : расход гранул мочевины Gр , т/ч; размер частиц мочевины dр , мм; влагосодержание пульпы Wр, кг/кг; влагосодержание продукта Wпр, кг/кг; влагосодержание атмосферного воздуха X1 , г/(кг с.в.); Температура псевдоожиженного слоя 0С; температура пульпы tп , С; относительная влажность отработанного сушильного агента , j 2 %; теплоемкость продукта cп, Дж/(кг К); удельная теплота растворения q, Дж/кг; плотность, кг/м : материала ядра r я , оболочки r об , насыпная продукта r н ; коэффициент температуропроводности пульпы a , м /ч.
Влагосодержание отработанного сушильного агента определяем по tсп и j из I–X диаграммы. Расход сушильного агента
, (8.47)
Тепловой баланс. Приход тепла, Дж/ч с ожижающим агентом
, (8.48)
где tса температура сушильного агента:
с пульпой
, (8.49)
с гранулами мочевины
, (8.50)
с теплотой растворения
, (8.51)
с отработанным сушильным агентом
, (8.52)
с продуктом
, (8.53)
Температуру сушильного агента находим из теплового баланса.
Коэффициент гранулообразования равен
, (8.54)
Гранулометрический состав продукта
, (8.55)
Скорость начала псевдоожижения гранул находим из выражения:
, (8.56)
Рабочая скорость сушильного агента. Площадь газораспределительной решетки:
, (8.57)
Среднее время пребывания в псевдоожижвнном слое определяем из уравнения кинетики сушки:
, (8.58)
Масса псевдоожиженного слоя:
, (8.59)
Высота неподвижного слоя:
, (8.60)
Высота рабочей части аппарата:
, (8.61)
Скорость вылета частиц из слоя:
, (8.62)
Минимальная высота сепарационной зоны:
. (8.63)
Пульпу можно подавать в различные зоны аппарата. При подаче пульпы на слой сверху распылитель рассчитывают по методикам, применимым для обычных форсунок. При подаче пульпы в псевдоожиженный слой при расчете размеров аппарата необходимо учитывать размеры газожидкостного факела.