Вестник МГТУ, 2021, Т. 24, № 3.

Нугманова А. А. и др. Обоснование рационального метода сушки гранул в кипящем слое. Опытное изучение закономерностей варьирования АР в фонтанирующем слое в зависимости от скорости ожижающего потока проводилось К. Мазуром и П. Гешлером (по зерну), В. И. Бибилейшвили (по чаю), Ю. З. Альтшулером (по крахмалу) и др. ( Титова, 2009; Гухман, 1974; Петров, 1962). В результате получены эмпирические соотношения для расчета гидродинамических параметров слоя в фонтанирующем режиме. Задачи нахождения гидросопротивления слоя мелкодисперсного продукта в агрегате со щелевым горизонтальным подведением ожижающего агента описаны в публикациях (Гинзбург и др., 1969; Пищевые . , 1980; Friedman et al., 1949), где получены уравнения, дающие возможность найти AP установки без ожижаемого слоя, определен интервал стабильного функционирования данных вихревых установок. В процессе изучения обосновано, что прерывистые щели обладают достоинством по отношению к сплошным при вихревой подаче агента, позволяя более равномерно распределять его и обеспечивать беспровальный режим. В работе (Куцакова и др., 1987) предложены экспериментальное соотношение зависимости гидросопротивления от скорости воздушной среды во входном сечении щелевого аппарата без материала и соотношение для вычисления критической скорости фонтанирования в верхнем сечении. Решетка для распределения газовой среды имеет существенное сопротивление, что обусловлено вихрями, спонтанно срывающимися с ее кромки, и потому для регулировки сопротивления во входном узле необходимо создавать поток соплового подведения. Влияние контактного узла газораспределения на неравномерность кипящего слоя описано в публикациях (Титова, 2009; Разумов, 1972). Уравнения для нахождения AP в агрегатах конического, цилиндроконического и вихревого типа приведены в работах (Титова, 2009; Петров, 1962; Разумов, 1972; Бусройд, 1975). Закономерности изучались на малогабаритных моделях и адекватны в сравнительно узких рамках варьирования переменных параметров, что уменьшает точность расчетных процедур и предопределяет осуществление опытной серии. Показатель порозности как степень увеличения объема слоя определим так: V —V е = ч , (3) V сл где Усл, Уч - объемы слоя в псевдокипящем состоянии и частиц, м3. Высоту слоя в псевдокипящем состоянии найдем по соотношению H = H k , (4) 1—е где H0 - высота слоя в состоянии покоя, м; к = ----- 0— параметр расширения слоя; е0, е - порозности слоя 1—е в состоянии покоя и в псевдокипящем состоянии соответственно, найденные опытным путем для конкретного материала. Следует иметь в виду, что величина параметра расширения слоя k используется при определении производительности промышленного аппарата для сушки. Значение удельного выхода сухого материала с единицы объема зоны обезвоживания с учетом расширения слоя в развитой стадии псевдокипения П ' найдем по соотношению П '=Пк, (5) где П - значение удельного выхода сухого материала с единицы объема зоны обезвоживания без учета расширения слоя, к г м 3/с. Опытное изучение гидродинамики псевдокипения гранулированной клейковины осуществлялось на лабораторном стенде для сушки в псевдокипяшем состоянии при продувке восходящим воздушным потоком, который схематично показан на рис. 1. В лабораторной установке (рис. 1) используется вакуумный насос водокольцевого типа в обратном цикле, что обусловлено применением данного универсального стенда для исследования ряда других процессов, хотя для изучения процесса псевдоожижения как в лабораторном, так и в промышленном вариантах проще и дешевле применить обычный центробежный (радиальный) вентилятор. Кроме того, вместо вентиля целесообразно использовать ряд шиберных заслонок или диафрагм, механизм регулировки которых несложно отградуировать. 290