Исследование процесса распределения материала подвижной

Технические науки/3.Отраслевое машиностроение

Д.т.н. Алтухов А.В.

Южно-Казахстанский гуманитарный институт им. М. Сапарбаева,

Казахстан

Инж. Балабеков М.О., Инж. Алтухова А.А.

Академический инновационный университет, Казахстан

Исследование процесса распределения материала подвижной

самовстряхивающейся лопаткой

Несмотря на широкое применение барабанных сушилок, теория протекающего в них процесса тепломассопереноса до настоящего времени разработана недостаточно. Тесно переплетающиеся в них явления тепло- и массопереноса осложняются аэродинамическими процессами, связанными с движением сушильного агента и материала. В барабанах непрерывного действия перемещение материала неизбежно сопровождается неравномерностью его распределения, как в поперечном, так и в продольном направлении. А, как известно, задачу обеспечения равномерного распределения и продвижения материала по барабану, а также его интенсивного контакта с агентом сушки выполняет внутреннее распределительное устройство. Следовательно, эффективность процесса тепломассообмена в барабанном сушильном агрегате в значительной степени зависит от эффективности работы внутренней насадки. Существующие типы распределительных устройств не обеспечивают равномерного распределения падающего с лопаток материала по поперечному сечению барабана, в результате чего в барабане появляются "мертвые зоны", где агент сушки, проходя через барабан, совершенно не контактирует с высушиваемым материалом.

Экспериментально выявлено, что при использовании периферийных лопаток материал распределяется по поперечному сечению барабана весьма неравномерно. Большая часть материала, находящегося на периферийной лопатке, ссыпается в первой и последней четверти сечения барабана, а в средней части барабана плотность падающих частиц на единицу объема барабана значительно меньше.

Для улучшения равномерности распределения падающего материала по сечению барабана с периферийными лопатками предлагается [1] использовать составную самовстряхивающуюся насадку (СВН) Г-образного профиля, состоящую из нескольких лопаток, установленных с возможностью перемещения по направляющим относительно барабана и друг друга в радиальном направлении.

СВН включает (рисунок 1) стержни 1 с упорами 2, закрепленные к внутренней поверхности сушильного барабана 3, втулки 4, внутренний 5 и внешний 6 элементы СВН. Самовстряхивающаяся насадка сушильного барабана работает следующим образом. При вращении барабана 3 влажный материал, находящийся в завале, подхватывается лопатками 5 и 6.

Поскольку при выходе из завала лопатки 5 и 6 находятся в плотно прижатом состоянии друг к другу и к барабану, то частицы материала начинают ссыпаться через кромку А лопатки 6. При дальнейшем вращении барабана под действием собственного веса и веса, находящегося на них материала, элементы 5 и 6 начинают смещаться по стержням 1 к упорам 2 относительно друг друга и барабана и материал высыпается с обеих лопаток через кромки А и В. Если элемент 6 упрется в упор 2, а элемент 5 в кромку В элемента 6, то частицы будут ссыпаться через кромки А обеих элементов. В момент подхода к завалу элементы 5 и 6 перемещаются под действием силы тяжести и соударяются о стенку барабана и друг о друга. В этот момент происходит отбивание налипшего влажного материала на лопатки.

Кроме того, при сушке высоковлажных материалов (u>25%) на лопатки известных неподвижных конструкций происходит налипание частиц, приводящее к утяжелению барабана и необходимости периодического отбивания налипшего материала.

Исследования показали (рисунок 2), что одиночная и составная самовстряхивающиеся лопатки распределяют падающий материал более равномерно, чем неподвижная лопатки, поскольку, независимо от скорости вращения барабана, самовстряхивающиеся лопатки имеют более высокие значения коэффициента равномерности распределения Кр. Это связано с тем, что при подъеме лопатки выше горизонтальной оси барабана подвижная лопатка начинает смещаться относительно барабана и материал ссыпается с двух кромок – А и В (рисунок 1).

В результате исследований (рисунок 3) выявлено, что при использовании насадки нового типа количество налипающего материала снижается в значительной степени.

Литература:

1. Алтухов А.В., Балабеков О.С., Балабеков М.О., Нурунбетова И.Т. Насадка сушильного барабана //Предварительный патент РК №10816. Опубл. 15.10.2001, бюлл. №10.