旋转闪蒸干燥的机理1离心力场中颗粒在旋转悬浮热空气中的运动分析‰1998旋转闪蒸干燥机是一种适用于滤饼状物料原理及工艺流程较为先进．但针对各种物料的特性对其干燥机理缺乏基础理论性的研究，因化控制还是内部扩散控制。也只能定性地做一的其干燥段的高度及分级环直径都一样。这样就造成了设备潜能不能充分发挥，生产效率本(一次性投资及干燥费用)过高而无法应用。合理设计提供依据，以利于这种较为先进的干燥段的中下部加入干燥机内，并在重力的作用下落入破碎流化段与高温载湿介质热空气接触．并在搅拌叶片的冲击、破碎、分散及高速气流的作用下变成微细颗粒状，很快便随旋转的运行轨迹可在试验机的窥视镜中看到，是沿条件下工作．即气流在设备中的旋转和上升运动以及颗粒在气流介质中悬浮上升都处于层流此时颗粒的绝对运动轨迹为平面上的螺旋线。由于气流悬浮作用，在轴向同样也有牵连运动和相对运动。气流与颗粒问的相对速度等于颗而实际上气流和颗粒的运动比上述的要复达器壁并与之摩擦碰撞，失去动能，重新落回旋闪破碎段．再经破碎分散后．重复上述过分布指数为零，即气体严格按照螺旋途径始终张振伟邓永胜陆颖摘要关键词干燥时间一效分级环直径干燥的连续操作的对流干燥设备，虽然其干燥此干燥机的设计也缺乏理论基础。无论对何种物料，其湿含量多少，无论干燥过程是表面汽下试验，只是确定一下这种物料能否用此种干燥机进行干燥；而投入生产的干燥机同一规格低，能耗高，限制了这种设备的推广应用。尤其是一些附加值比较低的物料的干燥，因其成因此有必要在理论上进行分析探讨，为设备的燥方式的进一步推广应用。旋转闪蒸干燥机主要由下部破碎流化段，中部干燥段和顶部回收段所组成。湿物料由干悬浮上升的气流上升进入干燥段。在此过程中，气体中所夹带的固体颗粒的运动较为复杂。颗粒为气体介质夹带而作螺旋状的牵连运动，有围绕干燥段圆柱筒轴线的圆周运动和平行于轴线的上升运动。粉末状物料在干燥段中比较明显的螺旋线形轨迹旋转上升的。由于离心悬浮的作用。微细颗粒在作圆周运动的同时，还有脱离轴心向圆筒壁运动的趋势。颗粒在气流的夹带下作向上悬浮的同时，还有相对于气流运动的趋势。假定闪蒸干燥段是在理论状态下．则颗粒在水平截面上的运动应保持径向的相对运动及随气流一起的圆周牵连运动。粒在热风流中的悬浮速度时，颗粒上升速度：式中“。为气流速度；“o为悬浮速度。杂。较大颗粒在旋转悬浮上升气流的夹带下到程。假定进入干燥段内的气流为等速流，速度保持与进入时相同的速度流动。而颗粒随气体以恒定的切向速度运动(与颗粒的位置变化无张平安通过对旋转内蒸干燥机的机理研究，分析了离心力场中物料颗粒在旋转悬浮气漉中的运动和受力情况，得出物料颗粒在干燥机中的干燥时间和物料颗粒随气流旋转圈数的计算方法。并通过中田有色盘一学报一定的假定条件．建立确定干燥机分级环直径的计算公式。(东北大学122信箱，沈阳110006)第8畚增刊2Supm．2NonferroBMetals1998年9月(沈阳兴华干燥设备厂，沈阳1Journal10025)Vol8TheChin(嗤eof2“g—UO“P’c=胁=鼎群ar掣≥器h蔚R2铲热In瓦R2(1)N≥而鹣h瓦R2(2)幻2雨瓦i面瓦‰2五2了“P2物料颗粒在旋转悬浮气流中的受力分析p。、p广物料颗粒、干燥介质的密度；d：(P，一P092蜘。—1瓦『_2嘏，N2—i一EF=mg+m：+Fa+，I+，2+f3关)。颗粒由内向外克服气流阻力穿过从底部(1)颗粒加速过程系瞬间完成，加速时间式中d。一颗粒直径；卢f一干燥介质粘度。大径向距离L，则上升的最长时间：式中R．一干燥段简体半径；夹带颗粒旋转上升的气体在干燥段内沿螺故气体在干燥段内停留时间为：而要使物料颗粒旋转上升到分级环出13。颗粒运动的时间应小于等于颗粒在干燥段内随气体旋转的圈数的冲击破擅及高速气流的作甩．颗粒闻的凝聚现象逐渐消除，块团状物料变成不等径的颗粒群。受旋转上升气流的作用而旋转上升。在此过程中，颗粒群的微观运动非掌复杂。颗粒的曳力的共同作用，忽略其它因素的影响；在轴向，由于要研究分级环直径，所以暂不考虑颗粒的轴向运动，并忽略颗粒与颗粒间的相互作用。即只考虑颗粒的径向运动和圆周运动。考察单颗粒在于燥机中的运动情况。设颗粒形状m一单颗粒质量；口2／r一离心加速度；，。一颗粒在气流中受到的浮力；，3一叶片对颗粒的作用力。由于颗粒在气流中受到多种力的作用，其圆锥台顶面半径到分级环半径的整个距离宽度，流经的最大净水平距离为：式中R：为分级环半径；Ro为锥台顶面半径。颗粒受离心力作用，运行径向距离和颗粒在此区间气体停留时间相等。而这段时间的精确计算较为困难。为使问题简化，作如下假(2)不考虑颗粒间相互作用，忽略边界层(3)颗粒在气流中的运动服从斯托克斯定因此离中心轴线距离为r处的颗粒离心这里物料颗粒