Введение к работе
Актуальность темы. Одним из основних направление научно-технического прогресса является интенсификация технологических процессов. Особое внимание уделяется улучшению использования основній производственных фондов, обеспечении ресурсосбережения.
На многих предприятиях сушка является основной и самой энергоемкой операцией. Все большее распространение в пищевой промышленности приобретает многостадийный метод сушки, позволяющий проводить процесс при сравнительно мягких условиях. В настоящее время в нашей стране в подавляющем большинстве случаев сушка распылением проводится в одну стадию. Модернизация сушилок для организации многостадийного процесса сушки позволит увеличить их производительность при улучшении качества продукта и уменьшении энергозатрат. Необходимо создавать аппараты, позволяющие установить наиболее рациональные режимы как в первом, так и во втором периодах сушки.
Одним из направлений интенсификации процесса сушки является применение аппарата псевдоожиженного слоя, встроенного в коническую часть распылительной сушилки. Особую сложность при псевдоожижении газом вызывают мелкодисперсные материалы (порошки), так как они характеризуются аномальным поведением по сравнению с псевдоожижениам более крупных дисперсных материатов. Использование традиционной техники псевдоотажения для ах обработки встречается о большими трудностями.
Задача создания аппаратов псевдоожиженного слоя для обработки мелкодисперсных материалов без применения вибраций к перемешивающих устройств является актуальной.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является теоретическое и экспериментальное исследование гидродинамики и тепломассообмена во вращающемся псевцоолсижекном слое, разработка аппарата для сушки мелкодисперсных материалов применительно к распылительным сушилкам и методики его расчета.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
систематизировать данные по аппаратурному решению процессов сушки жидких продуктов ы две стадии с применением аппаратов псевдоожиженного слоя я псевдоожижения мелкодисперсных материалов;
теоретически и экспериментально исследовать процесс псевдоожижения дисперсных .материалов во вращаюаемоя слое;
разработать математическую модель вращающегося псввдоожш&з»-ного слоя;
экспериментально исследовать процесс сушки молочных продуктов при влажности менее 10% для определения параметров сушки в псевдоожиженном слое;
разработать методику инженерного расчета установки для сушки молочных продуктов;
выдать рекомендации по модернизации распылительных сушилок с использованием встроенного аппарат псевдоодиженного слоя (ВАПС),
Научна^ новизна. Исследованы основные закономерности псевдоожи-хения мелкодисперсных материалов во вращающемся псевдоожиженном слое. На основе аналогии с поведением жидкости во вращающемся сосуде предложена математическая модель слоя. Исследовано влияние геометрии газораспределителя на поведение слоя. Получены эмпирические зависимости для расчета гидродинамических параметров вращающегося слоя. Проварена адекзатность модели с дашшми экспериментов. Разработана методика расчета основных параметров процесса сушки молочных продуктов при ннзкоіі влажности.
Практическая ценность. Предложена методика расчета гидродинамических параметров псевдоожижения мелкодисперсных материалов в аппаратах с вращающимся псавдоэкчкенным слоем, параметров сушки порошков сухого обезжиренного молока (СОМ) и заменителя цельного молока (ЗЦМ). Связь между параметрами представлена в виде эмпирических зависимостей и графиков. Представлена методика инженерного расчета аппарата, встроенного в распылительную сушилку.
Результаты диссертационной работы использованы в рабочем проекте модернизации распылительной сушилки производительностью 1000 кг/час по испаренной влаге, выполненном Омоким филиалом ЕНШЛИ.
Апробация работы.Материалы диссертационной работы докладывались автором на всесоюзних научно-технических конференциях "Вклад молодых ученых в ускорение и развитие маоложироБОй отрасли в новых условиях" (Ленинград, 1989) и "Интенсификация технологических процессов в рыбной промышленности" (Владивосток, 1989), а также на ХУІ-ХХ научно-технических конференциях сотрудников ЛТИХП (Ленинград, І987-І99І).
Публикации. По тема диссертационной работы имеется 5 публикаций.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, списка использованной литературы (130 наименовании). Основной текст изложен на 133 страницах машинописного текста, содержит 41 риоукок,. 6 таблицу 5 страниц приложений.