- •5.Законы сохранения массы и энергии. Законы равновесия системы. Принцип движущей силы и законы переноса массы и энергии.
- •7.Принцип оптимизации проведения процесса.
- •9.Современные методы исследования процессов и аппаратов. Понятие о подобии.
- •10.Оборудование для мокрой очистки газов. Схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •11.Три теоремы подобия. Пи - теорема.
- •14.Классификация теплообменников. Кожухотрубный теплообменник. Назначение, устройство и область применения.
- •15.Классификация неоднородных систем. Методы разделения неоднородных систем.
- •16.Конвективные сушилки: туннельные и ленточные. Назначение, устройство и принцип действия.
- •17.Кинематика отстаивания. Формула стокса. Влияние формы частиц и их концентрации на процесс отстаивания.
- •18.Кондуктивные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •19.Центрифугирование
- •20.Выпарной аппарат с естественной циркуляцией. Назначение устройство и принцип действия.
- •21.Фильтрование. Виды фильтрования.
- •22.Теплообменники смешения. Назначение, устройство и область применения.
- •23.Теория фильтрования с образованием осадка.
- •24.Барабанные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •25.Теория фильтрования с закупориванием пор.
- •26.Распылительные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.
- •27.Мембранные методы фильтрования.
- •28.Кристаллизаторы. Назначение, устройство и принцип действия.
- •29.Перемешивание. Способы перемешивания в жидкой среде.
- •30.Адсорберы с псевдоожиженным слоем адсорбента. Назначение, устройство и принцип действия.
- •32.Гидроциклоны и аэроциклоны. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •33.Перемешивание пластичных масс и сыпучих материалов.
- •34.Фильтры для неоднородных газовых систем. Схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •35.Процессы нагревания и охлаждения. Теплопроводность, теплоотдача, теплопередача.
- •36.Электроосаждение и конструкция электрофильтра. Назначение, устр-во, принцип действия и область применения.
- •37.Выпаривание и область его применения. Изменение свойств раствора при сгущении.
- •3 8.Виды центрифуг и их схемы. Назначение, устройство, принцип действия и область применения. Производительность центрифуги.
- •39.Способы выпаривания.
- •44. Пневматические сушилки с псевдоожиженным слоем. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •46.Механические адсорберы.
- •47.Движущая сила и основное уравнение массопередачи. Основные законы мп.
- •48.Пленочные выпарные аппараты. Назначение, устройство, область применения и принцип действия.
- •49.Равновесие фаз при массообменных процессах, материальный баланс масообмена, уравнение рабочей линии.
- •51.Критериальное уравнение диффузии.
- •52. Шахтные сушилки. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
- •53. Виды сорбционных процессов, абсорбция, основные закономерности процессов.
- •59. Теоретические основы перегонки
- •60 Батарейный циклон и мультигидроциклон.
- •73. Методы кристаллизации
- •76. Аппараты с псевдоожиженным слоем
- •77. Методы экстракции
- •78. Адсорберы с неподвижным слоем адсорбера.
- •79. Способы сортированИя сыпучих материалов. Ситовой анализ.
44. Пневматические сушилки с псевдоожиженным слоем. Назначение, устройство, принцип действия и область применения.
Устройство и принцип работы: Сушилки этой конструкции используются в основном для удаления поверхностной влаги из сыпучих материалов, таких как песок, дробленые минералы, порошки.
Сушка осуществляется в вертикальной трубе длиной до 20 м. Частицы материала движутся в потоке нагретого воздуха (или топочных газов), скорость которого превышает скорость витания частиц, и составляет 10—30 м/сек. В подобных трубах-сушилках процесс сушки длится секунды и за такое короткое время из материала удается испарить только часть свободной влаги.
В пневматической сушилке материал из бункера 1 подается питателем 2 в трубу 3 и увлекается потоком воздуха, который нагнетается вентилят ором 4 и нагревается в калорифере 5. Воздух выносит высохший материал в сборник-амортизатор 6 и затем в циклон 7, где отделяется от частиц материала. Высушенный материал удаляется с помощью разгрузочного устройства 8. Отработанный воздух для окончательной очистки от пыли проходит через фильтр 9, после чего удаляется в атмосферу.
Расход энергии в пневматических сушилках значителен, причем он снижается с уменьшением размера частиц материала, который не должен превышать 8—10 мм. Для сушки материалов с крупными частицами, а также для удаления из материала связанной влаги пневматические сушилки комбинируют с сушилками других типов. Таким образом, несмотря на компактность и простоту устройства, область применения пневматических сушилок ограничена условиями, указанными выше.
Тем не менее, пневматические трубы-сушилки используются часто из-за простоты конструкции, к тому же в них сушку продукта можно совмещать с пневмотранспортом. Используются также многотрубные сушилки, трубы-классификаторы для сушки и одновременного разделения материала на две фракции.
Назначение: Продукты, попадающие в псевдоожиженный слой, сушатся, и содержание влаги в них снижается до необходимого уровня до их выгрузки из камеры. Оборудование позволяет формировать размеры частиц в большом диапазоне. С помощью этой технологии сушки можно производить агломераты как растворимых, так и нерастворимых продуктов.
Области применения: Распылительные сушилки с встроенным псевдоожиженным слоем находят широкое применение в производстве продуктов с высокой степенью очистки от пыли и необходимостью проведения процесса сушки с высоким тепловым КПД и соответствия гигиеническим стандартам. Распылительная сушилка с встроенным псевдоожиженным слоем разработана для сушки и агломерации термочувствительных материалов, но она также может использоватья для образования порошков, например, при лецитинизации.
45. ВЫПАРИВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕПЛОВОГО НАСОСА основано на использовании вторичного пара в качестве греющего в том же выпарном аппарате. Для этого температура вторичного пара должна быть повышена до температуры греющего пара. Повышение температуры вторичного пара достигается сжатием его в компрессоре или паровом инжекторе. В качестве компрессора обычно используется турбокомпрессор (рис. 15.6). Вторичный пар давлением рвт и энтальпией i, выходящий из выпарного аппарата, засасывается в турбокомпрессор, в котором сжимается до давления pv Энтальпия при этом возрастает до iсж. Таким образом, за счет сжатия пар приобретает теплоту Δi=iсж—i. Сжатый пар поступает из турбокомпрессора в греющую камеру выпарного аппарата.
откуда расход греющего пара
Т епловой баланс процесса
Из сравнения уравнений (15.9) и (15.37) видно, что при выпаривании с использованием теплового насоса расход греющего пара снижается за счет повышения энтальпии вторичного пара на величину
i сж:
Однако, наряду с экономией греющего пара необходимы затраты электроэнергии на приведение в действие турбокомпрессора. Мощность
Установка удорожается также на стоимость турбокомпрессора.
В установках с паровым инжектором (рис. 15.7) греющий пар из котельной поступает в паровой инжектор. Паровой инжектор представляет собой несложное устройство типа сопла Вентури, при изготовлении которого не требуется значительных затрат металла. В результате создания вакуума в инжектор засасывается из выпарного аппарата вторичный пар давлением рвт и энтальпией i. Каждая массовая единица греющего пара засасывает m массовых единиц вторичного пара. В результате получают греющий пар в количестве D(l+m) с давлением меньшим, чем давление греющего пара, но большим, чем вторичного пара. Часть пара, равная W—mD, сбрасывается с установки на побочные нужды.
Тепловой баланс процесса описывается равенствами
Выпарные установки с инжектором применяют для выпаривания растворов с низкой температурной депрессией и высоким давлением вторичного пара. С уменьшением давления вторичного пара увеличивается адиабатический перепад теплоты при сжатии и соответственно уменьшается коэффициент инжекции. При этом расход греющего пара увеличивается и использование выпарных установок с паровым инжектором становится нерациональным.