Principiul de funcționare al patului fluidizat vibrant

Abstract:

Uscătoarele cu pat fluidizat cu vibrații se împart în general în două categorii principale. Un tip constă din uscătoare orizontale dreptunghiulare și verticale circulare în care motorul vibrant este montat direct pe patul fluidizat pentru antrenare. Aceste uscătoare se caracterizează printr-o structură simplă în pat fluidizat, o instalare ușoară și un cost redus. Celălalt tip este un tip arc cu plăci în care partea care vibra este separată de motor, iar vibratorul de tip cutie-este fixat la un capăt al patului fluidizat. Acest tip are un mecanism complex de vibrații și transmisie și este mai scump.

1.1 Tipuri și structuri

Uscătoarele cu pat fluidizat cu vibrații se împart în general în două categorii principale. Un tip constă din uscătoare orizontale dreptunghiulare și verticale circulare în care motorul vibrant este montat direct pe patul fluidizat pentru antrenare. Aceste uscătoare se caracterizează printr-o structură simplă în pat fluidizat, o instalare ușoară și un cost redus. Celălalt tip este un tip arc cu plăci în care partea care vibra este separată de motor, iar vibratorul de tip cutie-este fixat la un capăt al patului fluidizat. Acest tip are un mecanism complex de vibrații și transmisie și este mai scump. Ultimul tip este utilizat în general în uscătoarele cu pat fluidizat de dimensiuni mari-, oferind funcționare stabilă și fluidizare uniformă. În prezent, industria cauciucului folosește în mod obișnuit uscătoare cu pat fluidizat cu vibrații cu secțiune transversală dreptunghiulară orizontală-. Structura unui uscător cu pat fluidizat vibrator dreptunghiular orizontal este prezentată în Figura 1. Acesta constă dintr-o carcasă, o placă de distribuție, un vibrator (inclusiv un motor vibrant și arcuri de izolare a vibrațiilor) și un sistem de aer cald și rece. Vibratorul include de obicei două motoare excentrice contra-rotative, denumite vibrator liniar inerțial cu axă dublă-auto-sincronizantă. Aerul cald intră de jos în sus prin placa de distribuție perforată, în timp ce materialul intră din partea de sus din spate. Materialul este fluidizat în patul fluidizat de aerul fierbinte și vibrații, suferind simultan schimb de căldură și masă. Materialul uscat este răcit și transportat la portul de descărcare prin vibrație. Aerul cald și rece sunt evacuați din portul de evacuare din partea superioară a carcasei.

1.2 Caracteristici

La uscarea materialelor granulare, paturile fluidizate obișnuite pot întâmpina următoarele probleme: când dimensiunea particulelor este mică, se pot forma paturi de canalizare sau moarte; când intervalul de distribuție a particulelor este mare, antrenarea poate fi destul de severă; datorită amestecării inverse a particulelor, timpul de rezidență al materialului în mașină variază, rezultând un conținut neuniform de umiditate în particulele uscate; atunci când materialul are un conținut ridicat de umiditate, pot apărea aglomerare și aglomerare, ceea ce duce la deteriorarea fluidizării etc. Un pat fluidizat vibrant este creat prin aplicarea vibrației unui pat fluidizat convențional. Este o îmbunătățire cu succes a patului fluidizat convențional, depășind deficiențele menționate mai sus ale patului fluidizat convențional. În comparație cu uscătoarele convenționale cu pat fluidizat, paturile fluidizate vibrante au următoarele avantaje:

(1) Într-un pat fluidizat convențional, fluidizarea materialului este realizată în întregime prin fluxul de aer, în timp ce într-un pat fluidizat vibrant, fluidizarea și transportul sunt realizate în principal prin vibrație. Sub acțiunea dublă a forței de excitație și a aerului cald cu o anumită presiune, materialul prezintă o stare ideală de fluidizare, permițând contactul complet între material și aerul fierbinte.

(2) Datorită adăugării de vibrații, viteza minimă de fluidizare a materialului este redusă, determinând fluidizarea să apară mai devreme. În special, materialul sub formă de particule din partea inferioară a plăcii de distribuție a gazului începe să se fluidizeze mai întâi, ceea ce ajută la eliminarea fenomenelor de perete și îmbunătățește calitatea fluidizării.

(3) Aerul cald care intră în uscător este utilizat în principal pentru transferul de căldură și masă în timpul procesului de uscare. Prin utilizarea unei temperaturi mai ridicate a aerului de admisie și prin creșterea grosimii stratului de material, se poate obține o eficiență termică mai mare. Eficiența termică a unui uscător cu pat fluidizat vibrant este între 30% și 60%. Prin urmare, volumul de aer este mult redus, doar 20%~30% din cel al unui uscător convențional cu pat fluidizat. Sarcina asupra sistemului de recuperare a pulberii fine este redusă, iar antrenarea pulberii fine este în general redusă. Specificațiile sursei de căldură suport, ventilatorului, separatorului de ciclon etc. sunt, de asemenea, reduse în consecință, rezultând efecte semnificative de-economisire a energiei.

(4) Paturile fluidizate vibrante pot usca materiale cu o distribuție largă a particulelor și timp de rezidență relativ uniform; de asemenea, pot usca materialele vâscoase sau termoplastice, reducând cerințele de uniformitate și regularitate a materialului și facilitând obținerea de produse uscate uniforme.

(5) Structura patului este îmbunătățită, coeficientul de transfer termic crește, aria interfeței de fază crește și gradul de turbulență a stratului limită crește, întărind astfel procesul de uscare.

(6) Poate reduce problema de canalizare inițială a fluidizării, rezultând o bună stabilitate operațională. Viteza de operare a aerului și căderea presiunii în pat sunt mai mici decât cele ale uscătoarelor cu pat fluidizat convențional. Datorită absenței mixării intense, deteriorarea particulelor de material este minimă.